低产积液气井气举排水井筒流动参数优化

苏里格气田气井具有低压、低产、产水、携液能力差等特点,由于井筒积液严重,部分气井出现压力和产量下降过快的现象,制约了气井的正常生产,因此有必要选择合适的排水采气措施来清除井筒积液。然而,排水采气井筒多相流体流动的机理较复杂,目前,排水采气措施的参数(如气举的注气量)设计多是依靠经验或利用较简单的临界携液流量等参数确定的,针对整个排水采气井筒气液流动规律的变化及能量损失的研究较少。文中通过采用数值模拟和实验模拟研究相结合的方法,对苏里格气田低产积液气井气举前后整个井筒气液流动规律进行分析,并根据注气量对井筒压降和气举效率的影响,确定适用于苏里格气田气井气举复产的最优注气参数,为选择合适的排水采气措施提供了理论指导。

微通道内低沸点工质流动沸腾压降特性

在压力为0.5~1.7 MPa,质量流量为381~2291 kg·m-2.s-1,干度为0~1.0的工况范围内试验研究微尺度通道内低沸点混合工质R32/R134a的流动沸腾压降性能,同时对两相流流型进行可视化观察。微尺度通道内径为1.92 mm,0.86 mm和0.5 mm三种,试验结果表明:微尺度通道内压降随质量流量的增加而增大;在低热通量时,压降随着热通量的增大而增加;当热通量q】150 kW·m-2以后,压降不再随着热通量的增大而升高,而是保持一个基本不变的趋势;当通道内流型由弹状过渡到环状时,会出现压降的波动,弹状流时压降缓慢增加,而环状流时压降保持稳定。

600MW超临界CFB垂直并联内螺纹管两相流压力降不稳定试验研究

在600 MW超临界CFB水冷壁变负荷实际运行条件下,以水冷壁实际采用的Φ28.6×5.8 mm的4头内螺纹管为研究对象,在高压汽水两相流回路上对垂直并联管中汽液两相流压力降型不稳定进行了试验研究。确定了压力、质量流速、进口过冷度以及上游可压缩容积对垂直并联内螺纹管两相流压力降型脉动的影响。结果表明,随压力增大,发生脉动的临界热负荷增加,界限干度逐渐升高,系统稳定性增强,脉动周期先变长后变短,脉动的振幅逐渐减小。本试验中,当压力P>6 MPa时,就不再有压力降脉动发生;随着质量流速的增加,脉动发生的界限热负荷升高,而脉动的周期减小;进口过冷度对密度波脉动呈现单值性影响,随进口过冷度增加,界限热负荷单调增加,界限干度的变化表现出不同的趋势,在较低的质量流速下,随着过冷度的增加,界限干度单调下降;在较高的质量流速下,随着过冷度的增加,界限干度单调上升;上游可压缩容积对界限热负荷的影响较小,随充气比的增大,脉动的周期和幅值逐渐增大。

低质量流速下内螺纹管摩擦压降特性研究

在低质量流速下,对绝热水平布置的φ31.8 mm×6.0 mm西门子公司优化内螺纹管进行了高压汽水两相流摩擦压降特性试验研究;为进行比较,又对同规格的水平绝热光管的两相摩擦压降进行了测定。同时探讨超临界压力下优化内螺纹管摩擦压降特性。根据试验结果,得到了优化内螺纹管的两相摩擦压降倍率随压力、蒸汽干度和质量流速变化,分析超临界压力下优化内螺纹管的摩擦压降随质量流速、工质焓值和压力的变化。通过与水平光管比较发现:在高干度区,水平内螺纹管的两相摩擦压降倍率比水平光管有一明显得多的峰值存在。与亚临界压力下单相摩擦阻力系数相比,超临界压力下内螺纹管摩擦阻力系数的特点是在拟临界温度处摩擦阻力系数存在一个突跳变化,即存在一个峰值。

全低变工艺的发展方向

分析了全低变工艺存在的问题 ,指出原料气中氧含量偏高是全低变催化剂失活的主要原因 ,焦油粉尘、饱和塔带水和除氧剂粉化是全低变一段阻力快速上升的根源。

低渗气藏多级压裂水平井非稳态流动裂缝设计

对于低渗气藏,采用分段压裂水平井技术可以达到经济效益最大化。基于点源函数法和能量守恒方程,建立非稳态气藏渗流与井筒压降耦合模型,刻画气藏介质—裂缝—井筒的流动特征,采用非线性迭代法求解耦合系统,融入平均压缩因数迭代法修正结果。对于某气藏,应用耦合模型设计最优压裂方案,优化单裂缝参数,以单裂缝最优几何形态为基础,优化双裂缝和多裂缝设计方案,包括裂缝位置、条数等。结果表明:相同体积、不同几何形态裂缝的产量差别很大,垂向—水平渗透率比越大,越应减小裂缝的垂向尺寸;固定裂缝几何形态,裂缝位于气藏中部时产量最高;流动早期,裂缝数量的增加使流量提高,随开采进行裂缝数量增加优势逐渐不明显;结合压裂成本、油价等因素,确定多裂缝系统最优裂缝数为3条。耦合模型与数值模拟结果误差在15%以内,验证模型的可靠性,系统化裂缝设计方法为低渗气藏压裂水平井提供指导。

超高压多级笼套式节流阀的压差分析

为了开展超高压笼套式节流阀的自主研发,解决压降比小(10~15 MPa)、冲蚀破坏严重、寿命短等问题,提出三级套筒小孔阀芯和出口带底座节流小孔的新型流道结构,通过对不同阀芯结构下连续单相流仿真计算,对比分析了不同结构阀芯对节流阀内部湍流流动、压力、速度、质量流量以及最终节流效果的影响。最后,对阀芯小孔位置进行布局和节流阀内部结构进行设计。此研究提高了阀芯使用安全性能和节流效果,多级节流降压值比一级节流大1.85倍左右,为25 MPa左右。为提高节流阀的使用寿命提供了一定程度上的技术支撑。

大流量低压降管壳式换热器设计及优化

在大流量、低压降气体工况下,管壳式换热器易发生换热管振动。以俄罗斯某天然气处理厂脱水装置单元的再生气换热器为例,应用ASPEN EDR软件对E,F,G,J,X型换热器进行设计对比和经济性分析,得出X型换热器设计简单、制造难度低、抗振性能好、可利用低翅片管增强换热效率、造价相对低、综合性能最优的结论。总结出大流量、低压降气体工况下,管壳式换热器的设计及优化流程:对换热器进行振动消除后得到满足工艺要求的设计方案;对比各待选方案的设计参数后,优化各方案自身结构;根据压降余量判断是否采取换热管增强措施;结合ASPEN EDR造价和制造难度分析来选择最合适的设计方案。

考虑压裂液污染的低渗透垂直井产能计算

为计算压裂液污染的低渗透油藏垂直压裂井的产能,采用Heber Cinco-Ley等人提出的压裂液污染带的简化模型,通过压降叠加原理得到因压裂液污染导致的附加压降公式,然后依据扰动椭圆理论推导出不考虑压裂液污染的垂直压裂井稳态压差公式,并根据叠加原理将两公式相结合,最终得到考虑压裂液污染的低渗透油藏垂直压裂井产能公式。这个公式考虑了启动压力梯度、污染带厚度和污染程度的影响。进行参数敏感性分析认为:增产倍数对裂缝半长最敏感,其次为启动压力梯度、污染程度与污染带厚度。因此,进行压裂增产时应该尽量增加裂缝半长,提高压裂液与地层液体的配伍性,减小压裂液对地层岩石的伤害以避免污染程度过高,提高压裂液的返排率以降低污染带的厚度。

测算散料低速栓流气力输送压降和栓速的新方法

低速栓流气力输送技术已广泛应用于散料输送,然而对其输送对象的研究大多数针对有规则形状的散料(如塑料切片、小麦),对于不规则形状的散料(如牛奶什锦早餐、玉米芽等)的研究却很少。提出了一种新的预测方法,它根据粒子的特性及从一个简单的垂直测试筒得到的数据,可以精确地预测低速栓流气力输送系统中的压降和栓速,即使是大型的气力输送系统。该方法适用于规则、不规则或不同性能(如不同形状、密度、粒径和粒度分布)的散料的低速栓流气力输送,预测的结果可满足设计和操作要求。

低流阻全外压平衡型膨胀节压降仿真计算

蒸汽管道温度高、敷设距离长,常采用补偿器补偿管道的热膨胀量。本文针对旁通直管压力平衡型膨胀节在压降上的不足,提出了一种DN500低流阻全外压平衡型膨胀节,采用Fluent软件对其压降进行计算,分析流体流通面积比和流体流向转变角度对其压降的影响。结果表明,当流体流通面积比为2.35,流体流向转变角度为25°~40°时,减阻效果最佳,且优于旋转补偿单元。根据仿真数据,拟合得到DN500低流阻全外压平衡型膨胀节的压降计算公式,能够快速进行压降计算,为实际工程应用提供理论依据。

低渗气藏产水水平井井筒压降规律研究

利用水平井开发低渗透气藏过程中,产水使得水平井筒压降规律异于井筒单相压降,因此分析产水水平井井筒压降规律至关重要。该文基于气水两相渗流原理以及水平井周围椭圆形渗流场,考虑启动压力梯度、应力敏感性、滑脱效应以及高速非达西流动等因素的影响,定义气水两相广义拟压力,得到了低渗气藏中气水同产水平井地层渗流模型,并考虑水平井筒变质量流动,建立了地层两相渗流与井筒两相管流的耦合模型。实例分析发现:低渗气藏水平井井筒压降约为0.01 MPa,远远大于气藏单相井筒压降。由敏感性分析可知,随着水气体积比和滑脱因子的逐渐增大,井筒压降不断增大,而随着启动压力梯度和应力敏感指数的增大,井筒压降则不断减小。该文为低渗气藏气水同产水平井井筒压降规律的研究提供了新的思路。

高含水期高凝高黏原油低温集输特性

随着中国大多数油田已进入高含水期,原油流动特性发生了较大变化,传统的双管掺热水工艺流程能耗较高,为降低集输能耗,优化工艺流程,急需对管道低温集输特性开展研究。在华北油田某区块搭建了可视化试验管道,开展长期的低温集输试验,持续研究低温集输过程中高含水原油管输井口压力的变化规律和流型变化趋势。结果表明:不可低温集输油井的井口压力迅速上升至安全阈值,可低温集输油井井口压力变化分为4个阶段,长期监测发现井口压力会出现规律性波动;低温集输特性受油品物性、产液量、含水率及环境温度等因素的综合影响。试验观测到管道起点段流型为油气水分层波浪流,终点段油水流型随着集油温度降低由无胶凝淤积的分层流转变为有胶凝淤积的分层波浪流。研究结果能够指导现场安全生产及低温集输特性的深入研究。