预测水平井携液临界气流速的新模型

积液是气井生产过程中最常见的问题之一,气井积液会严重影响生产.携液临界气流速是预测积液的关键参数.目前工程常用的临界携液模型大多基于垂直井筒中液滴受力分析推导所得,水平井则采用角度修正方式进行计算,未考虑液量及油管内径对携液的影响.本研究研制一套水平井可视化模拟实验装置,利用高速摄像捕捉的液膜反转点作为积液起始,开展不同角度、油管内径和液体表观流速下的携液临界气流速敏感实验.基于实验所得数据,结合WALLIS液泛经验公式和角度修正关系,建立了一个便捷的携液临界气流速模型.利用已公开发表文献中积液井数据对模型准确度进行验证.结果表明,对COLEMAN发表的44口垂直井,模型准确率为95. 45%,对VEEKEN发表的67口水平井,准确率达80. 59%,说明该模型具有较高预测精度,可为气井积液预测提供理论支撑.

基于液膜经验模型的大牛地泡排直井携液流速研究

在对比液滴模型和液膜模型特点的基础上,建立大牛地气田泡排井临界携液气流速计算式。针对该式计算工作量大、参数确定困难、现场应用受限的问题,借助Wallis液膜经验模型建立了新的临界气流速经验计算式,并基于现场流压测试数据确定了大牛地气田泡排直井临界携液状态对应的无因次速度数。该式基于现场实际数据建立,计算简单、便于推广,对大牛地气田泡排直井积液诊断有重要的参考意义。

泡沫排水采气适用界限的实验研究

为明确各流型下泡沫排水工艺排液效果进而有效指导选井,设计一套可视化的空气-水-泡沫三相管流模拟实验装置,通过表面张力实验确定实验起泡剂浓度,开展不同气相表观流速和液相表观流速的泡沫举升效果实验.研究发现:在空气-水两相流动中加入起泡剂能够有效降低两相流动压降,显著抑制流动振荡;随着气相表观流速的增加,泡沫对井筒中压降和持液率的降低幅度呈先增后减;在泡沫排水有效区域内,井筒气和水搅动剧烈,促使加入的起泡剂与水充分接触产生大量泡沫,降低了井筒压降和持液率;将携液临界气流速作为泡沫排水有效区域的气相表观流速上限,该区域的气相表观流速下限为泡状流到段塞流的转换界限,确定泡沫排水效果最佳区域气相表观流速界限为段塞流到搅动流的转换界限.泡沫排水适用界限将两相流流型转换界限与泡沫实验结果紧密结合,明确了泡沫排水适用气量界限,降低排采成本,为气田泡沫排水工艺的高效应用提供依据.