蘇里格氣田排水采氣新技術

1 氣井井筒多相流理論基礎1
1.1 多相流動的基本概念2
1.1.1 多相流體滲流的物理特征2
1.1.2 流體的物理性質(zhì)3
1.1.3 流體流動的基本概念4
1.2 流動基本方程9
1.2.1 連續(xù)性方程9
1.2.2 能量方程——伯努利方程式9
1.2.3 動量方程9
1.2.4 流體流動阻力10
1.2.5 氣體狀態(tài)方程13
1.3 氣液兩相流型及其轉變13
1.3.1 水平管流型14
1.3.2 垂直管流型15
1.4 含氣率截面相份額19
1.5 氣液兩相壓力降計算20
1.5.1 單相流動壓力損失20
1.5.2 多相流動壓力損失22
1.6 臨界流速與臨界液滴直徑32
1.6.1 Turner 液滴模型33
1.6.2 臨界液滴直徑35
2 蘇里格氣田排水采氣技術37
2.1 低壓低產(chǎn)氣井排水采氣工藝技術38
2.1.1 優(yōu)選管柱排水采氣技術39
2.1.2 泡沫排水采氣工藝技術39
2.1.3 柱塞氣舉排水采氣工藝技術40
2.1.4 水井復產(chǎn)綜合工藝技術41
2.2 低產(chǎn)低壓氣井排水采氣技術對策43
2.2.1 泡沫排水采氣工藝技術43
2.2.2 氣舉排水采氣工藝技術43
2.2.3 柱塞舉升排水采氣工藝技術43
2.2.4 優(yōu)選管柱排水采氣工藝技術44
2.2.5 渦輪泵排水采氣工藝技術44
2.2.6 機抽排水采氣工藝技術44
2.2.7 射流泵排水采氣工藝技術44
2.2.8 天然氣連續(xù)循環(huán)采氣工藝技術45
2.2.9 電潛泵45
2.2.10 同心毛細管技術46
2.3 蘇東氣田排水采氣技術46
2.3.1 泡沫排水采氣工藝46
2.3.2 井間互聯(lián)氣舉排水采氣49
2.3.3 連續(xù)油管試驗50
2.4 蘇里格氣田排水采氣“一井一策”50
2.4.1 “一井一策”排水采氣工藝51
2.4.2 “一井一策”工藝方案52
2.5 氣井渦流排水采氣新技術53
2.5.1 國外應用情況54
2.5.2 國內(nèi)應用情況54
2.6 速度管柱排水采氣技術56
2.6.1 連續(xù)管設備組成及施工56
2.6.2 連續(xù)管作業(yè)過程56
2.6.3 速度管柱排水采氣施工過程57
2.6.4 速度管柱排水采氣技術改進58
2.7 連續(xù)油管排水采氣技術59
2.7.1 連續(xù)油管排水采氣技術60
2.7.2 速度管柱優(yōu)選61
2.8 柱塞氣舉排水采氣工藝技術62
2.8.1 蘇里格氣田的地質(zhì)概況62
2.8.2 柱塞氣舉工藝原理及要求62
2.8.3 工藝參數(shù)設計63
2.8.4 現(xiàn)場試驗及效果63
2.8.5 結論64
2.9 小直徑管排水采氣工藝技術64
2.9.1 配套設備64
2.9.2 工藝參數(shù)優(yōu)選65
2.9.3 現(xiàn)場試驗情況66
2.9.4 結論67
2.10 橇裝式小直徑管排水采氣67
2.10.1 工作原理及設備參數(shù)67
2.10.2 現(xiàn)場試驗69
2.10.3 結論70
2.11 積液氣井排水采氣工藝優(yōu)化71
2.11.1 積液氣井開采工藝現(xiàn)狀71
2.11.2 低產(chǎn)氣井排水采氣工藝優(yōu)化71
2.11.3 富水區(qū)生產(chǎn)氣井工藝優(yōu)化72
2.12 優(yōu)選管柱排水采氣技術74
2.12.1 優(yōu)選管柱排水采氣技術理論74
2.12.2 現(xiàn)場應用效果75
2.12.3 結論76
2.13 井下節(jié)流氣井泡沫排水采氣機理76
2.13.1 實驗研究77
2.13.2 實驗結果分析77
2.14 井下節(jié)流泡沫排水采氣工藝適用性77
2.14.1 蘇里格西區(qū)氣井產(chǎn)水情況78
2.14.2 蘇里格西區(qū)井筒積液狀況及泡沫排液效果78
2.14.3 典型氣井泡沫排水效果及影響因素分析79
2.14.4 井下節(jié)流條件下泡沫排水工藝適用性分析80
2.14.5 結論及建議81
2.15 氣井井筒排液影響因素分析81
2.16 氣舉排水采氣工藝技術81
2.16.1 富水區(qū)開發(fā)技術政策及配套技術82
2.16.2 單項氣舉排水采氣工藝82
2.16.3 復合氣舉排水采氣工藝83
2.16.4 結論85
3 國內(nèi)其他氣田排水采氣技術86
3.1 氣井泡排排水87
3.2 多效發(fā)泡劑88
3.3 中原油田白廟氣藏排水采氣89
3.4 連續(xù)氣舉排液采氣技術91
3.5 柱塞（球塞）氣舉技術92
3.6 深抽排水采氣工藝95
3.7 井間互聯(lián)井筒激動排液復產(chǎn)工藝96
3.8 注氮采氣技術97
3.9 多級節(jié)流閥互助排液98
3.10 深層、高溫、高壓氣井排水采氣工藝99
3.10.1 氣井深度排水采氣工藝技術99
3.10.2 深井、高溫、高礦化度排水采氣技術100
3.10.3 大慶深層低滲透氣井排液101
3.11 吉林油田排水采氣101
3.11.1 泡沫排水采氣101
3.11.2 氣舉排水采氣101
3.11.3 優(yōu)選管柱排水采氣102
3.11.4 電潛泵排水采氣技術102
3.11.5 機抽排水采氣工藝102
3.12 川渝氣田排水采氣工藝技術103
3.12.1 川渝氣田排水采氣工藝技術現(xiàn)狀及發(fā)展方向103
3.12.2 氣井排水采氣工藝原理及應用106
3.12.3 川中充西須四段氣藏氣井107
3.12.4 洛帶氣田采氣管柱優(yōu)選108
3.12.5 川渝氣田不同類型有水氣藏的開發(fā) 108
3.13 井下節(jié)流及其對攜液能力的影響 109
3.14 毛細管加注泡沫排水采氣新技術 111
3.15 新疆油田排水采氣 112
3.16 海上氣田氣井排水采氣技術 112
4 國外氣田排水采氣技術 116
4.1 成熟工藝技術的發(fā)展 117
4.2 同心毛細管技術 117
4.3 天然氣連續(xù)循環(huán)采氣工藝 118
4.4 渦輪排水采氣工藝 119
4.5 組合排水采氣工藝 120
4.6 超聲波霧化技術 120
4.7 氣舉排水采氣工藝 120
4.8 井下氣液分離同井回注技術 120
4.9 井間互聯(lián)井筒激動排液復產(chǎn)工藝技術 121
4.10 聚合物控水采氣工藝技術 121
4.11 電潛泵倒置排水采氣法 122
4.12 氣體加速泵技術 122
4.13 國外排水采氣技術發(fā)展趨勢 124
5 氣井排水采氣數(shù)值模型與分析 125
5.1 氣井連續(xù)攜液模型 126
5.2 氣井排液的節(jié)點分析 127
5.3 氣井排水采氣分析設計軟件 127
5.3.1 軟件技術路線 128
5.3.2 軟件主要功能模塊 128
5.4 排水采氣綜合平臺軟件 130
5.4.1 軟件總體結構的設計思路 130
5.4.2 系統(tǒng)的開發(fā)流程 132
5.4.3 綜合、統(tǒng)一的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境 132
5.4.4 系統(tǒng)界面的設計思想 133
5.5 凝析氣井的最低允許產(chǎn)量 134
5.6 臨界流量對產(chǎn)水量的影響及計算模型 134
5.7 定向氣井連續(xù)攜液臨界產(chǎn)量預測模型 136
5.8 霧化噴嘴數(shù)值研究 137
5.8.1 霧化理論分析及數(shù)學模型建立 137
5.8.2 噴嘴霧化效果數(shù)值仿真研究 137
5.8.3 仿真結果與誤差分析 138
5.8.4 噴嘴霧化排水的可行性分析 138
5.9 氣體加速泵排水采氣舉升效率研究 138
5.9.1 氣體舉液機理研究現(xiàn)狀 139
5.9.2 舉升效率計算模型 139
5.9.3 應用實例 140
5.9.4 結論 140
6 天然氣田高超音速噴管霧化排水采氣新技術 141
6.1 概述 142
6.2 高超音速噴管霧化的理論研究 142
6.2.1 臨界流噴嘴 143
6.2.2 漸縮噴管與拉伐爾噴管 144
6.2.3 拉伐爾噴管的設計計算 148
6.3 超音速噴管的數(shù)值模擬 149
6.3.1 基本數(shù)學模型 149
6.3.2 霧化模型 154
6.3.3 數(shù)值模擬過程 158
6.4 數(shù)值模擬結果分析 158
6.5 噴管霧化技術的試驗研究 165
6.5.1 排水采氣的實驗室試驗 165
6.5.2 現(xiàn)場試驗 171
6.6 研究成果 181
6.7 應用前景 181
參考文獻 182