【摘 要】
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川西气田大部分井产水,有积液风险,为探索新型排水采气工艺技术,2013年川西气田引进了井下涡流排水采气工艺,但从2口井的先导性实验结果来看,并没有达到预期效果;究其根本原
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川西气田大部分井产水,有积液风险,为探索新型排水采气工艺技术,2013年川西气田引进了井下涡流排水采气工艺,但从2口井的先导性实验结果来看,并没有达到预期效果;究其根本原因:井下涡流工具结构参数对携液效果的影响认识不清,涡排工艺设计缺乏理论研究。为此,本文主要开展了如下工作:(1)统计分析了川西气田1090 口生产气井的油压、产水量和产气量等生产参数,并对其进行了相应的携液能力分析;结合涡流工具特点优选了1 口目标气井。(2)考虑涡流工具的螺距、螺旋翼高、螺旋翼宽和螺旋圈数4个因素,正交设计了 25组工具结构参数,通过数值模拟计算和极差分析方法,得到4组较优组合;基于Fluent软件,计算分析了涡流工具的压力场、速度场,以及液相体积分布。(3)建立了高5米、管径50mm的可视化涡流携液模拟实验装置,开展了涡流工具排水采气实验,对比分析了数模优选后的4组较优结构参数组合与未安装工具时的压降变化关系,观察了涡流工具前后的流态变化,以及测试了不同气液比下,压降和螺旋距离。(4)通过研究旋流的衰减规律,将旋流作用距离分为稳定和不稳定两个阶段,并给出了相应的计算公式;综合考虑旋流作用距离与气液两相流流型,提出了确定涡流工具合理下入深度的方法,为指导现场方案设计提供了理论依据。(5)完成川西X井的工艺设计,加工试样,并开展现场应用,日产气量增加了0.09×1O4m3,日产液量增加了0.2m3。本文研究成果为川西气田涡流排水采气工艺的设计提供了一定的技术支持,对各类井下工具结构参数优化设计研究也有一定的参考价值。
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