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西安交通大学学报 2024年第5期58卷 10-18页

作者：白博峰田伟赵昆鹏贾友亮李丽杨旭东赵峥延李旭日沈志昊刘磊西安交通大学绿色氢电全国重点实验室西安710049 中国石油长庆油田公司油气工艺研究院西安710018

天然气田稳产是保障我国能源安全的重大需求,气井积液是制约稳产的瓶颈,排液采气是保障稳产的关键。我国60%气井因积液年均产气量递减23%以上,且积液井数以年均5%的速率快速递增。由于对气井多相流动特性认识不足,传统排液采气技术仅适... 详细信息

天然气田稳产是保障我国能源安全的重大需求,气井积液是制约稳产的瓶颈,排液采气是保障稳产的关键。我国60%气井因积液年均产气量递减23%以上,且积液井数以年均5%的速率快速递增。由于对气井多相流动特性认识不足,传统排液采气技术仅适用于积液轻微的浅直井且排液率较低。研究团队近年来聚焦天然气井排液采气难题,构建了基于气液流动结构调控的强化携液理论,突破了经典临界流速携液理论仅适用于环雾状流的局限;发明了抗油耐矿化度泡沫排液、复杂井筒速度管柱排液、超声速喷嘴雾化排液、气举柱塞接力举升排液等适用气井不同积液状态的高效低成本排液采气系列关键技术。研究成果已推广至长庆气田、中外合作开发区等11个气区,累计应用近12000口气井,占我国积液气井总数的30%以上。

关键词：多相流动强化携液排液采气气田稳产能源安全

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东海海上气井气举排液采气工艺实践与认识

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矿山工程 2024年第3期12卷 607-616页

作者：黄伟冯大龙秦丙林唐登宇唐鹏磊王家航中海石油(中国)有限公司上海分公司上海中国石油化工股份有限公司上海海洋油气分公司上海

在东海海上气井受边底水、凝析油等影响,在生产过程中表现为井底压力下降、井筒积液加剧,气井产能降低。为实现气井中后期排液采气,东海海上先后开展了油管打孔气举工艺、不动管柱跨隔式打孔气举工艺、多级气举阀气举工艺管柱和连续油... 详细信息

在东海海上气井受边底水、凝析油等影响,在生产过程中表现为井底压力下降、井筒积液加剧,气井产能降低。为实现气井中后期排液采气,东海海上先后开展了油管打孔气举工艺、不动管柱跨隔式打孔气举工艺、多级气举阀气举工艺管柱和连续油管气举工艺管柱试验与应用,累计应用20余口井,提升气井诱喷投产和积液停产排液复产的成功率。为保障海上气井低压低产阶段有效实现排液采气,可进一步开展平台多井循环气举工艺、气体射流泵负压气举工艺、复合气举工艺及气举智能化管理提升,满足越来越多的低压气井排水采气需求。

关键词：东海海上气举排液采气

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新型旋流工具提高天然气井排液采气效率的性能研究

新型旋流工具提高天然气井排液采气效率的性能研究

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作者：姜修坤山东科技大学

学位级别：硕士

天然气开采进入中后期，气井由于井底压力下降开始出现井底积液，导致产气量降低。旋流排液采气在确保气井还能提供一定气流速度的前提下，不需要外界能源设备就可进行气液分离从而排出气井井底积液。现有的旋流工具因存在动能小、能量... 详细信息

天然气开采进入中后期，气井由于井底压力下降开始出现井底积液，导致产气量降低。旋流排液采气在确保气井还能提供一定气流速度的前提下，不需要外界能源设备就可进行气液分离从而排出气井井底积液。现有的旋流工具因存在动能小、能量损失严重、螺旋流动有效距离受限等问题，严重影响了气井排液采气效率。本文基于CFD（计算流体力学）对旋流工具的作用机理构建数学模型，以理论分析与数值模拟相结合的方式对现有旋流工具进行创新设计，以切向速度、轴向速度以及压降等评估指标对其排采性能进行了综合分析研究，主要研究内容如下:　　在普通旋流工具基础上，将自激振荡脉冲射流与旋流结合，形成新型的旋流排液采气工具。将拉瓦尔加速管与自激振荡装置结合作为工具的入口段，通过改进入口结构提供高速气流。携液气流先流经拉瓦尔管，再流入自激振荡装置，两者共同形成自激振荡脉冲射流，弥补之后转变为旋流的动能损失，来达到新型旋流工具的提速效果。在新型旋流工具气液两相流流动理论基础上，选取符合现场排液采气工况的数值模型及边界条件，并利用实验数据验证模拟可行性，通过与普通旋流工具对比分析，综合衡量新型工具的排液采气性能优势。研究结果表明:新型旋流工具切向速度提高50％,轴向速度提高近125％,压降损失较普通旋流工具降低45.8％,且有效降低50％的临界携液流速以及有效作用距离综合提升37.7％。新型旋流工具可有效提升排液采气效率，方案可行性得到验证，排采性能得到有效提升。　　旋流工具的结构参数对排液性能有着很大影响，为得出新型旋流工具最佳排采性能的最优结构参数组合，在提速装置以及旋流段的单一结构参数对排采性能影响程度深入研究的基础上，依据评判指标，将所有单一参数一一组合。利用TOPSIS多指标综合评价法对所有试验方案进行优选评价，得出最优的结构参数组合为:锥角120°、长径比2.78、中心体直径40mm、导流带螺距60mm。并对结构参数优化后的新型旋流工具进行适用性分析，得出优化后的新型旋流工具相比普通旋流工具在管柱出口将平均切向速度提高55.24％,平均轴向速度提高143.46％,压力损失降低53.15％,提升了旋流工具在面对复杂井况时排液采气的效率。　　新型旋流工具方案的提出，验证了其在不增加外界能耗的前提下，仍能达到较好的排液采气预期。特别是仅依靠改变自身结构便可有效提升性能，这为旋流工具的进一步发展具有指导意义。

关键词：天然气井排液采气旋流工具计算流体力学排采性能

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基于密闭钢缆驱动的柱塞排液采气井口装置设计研究

基于密闭钢缆驱动的柱塞排液采气井口装置设计研究

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作者：张文敏西安石油大学

学位级别：硕士

在气井作业过程中,若不及时排出积液,将会出现井底积液现象,且积液严重时易导致气井停产。传统机抽排液采气作业过程中,需要在每口井安置一台设备,且设备维护成本较高、安全性差及机抽损耗量大等问题。本文设计一种钢缆驱动柱塞排液采... 详细信息

在气井作业过程中,若不及时排出积液,将会出现井底积液现象,且积液严重时易导致气井停产。传统机抽排液采气作业过程中,需要在每口井安置一台设备,且设备维护成本较高、安全性差及机抽损耗量大等问题。本文设计一种钢缆驱动柱塞排液采气井口装置,钢缆动力源由钢丝撬提供,通过钢缆驱动柱塞往复运动进行排液采气作业,井口装置用于保护钢缆在封闭环境下运动,其操作安全性能高且可提高采气作业效率。本文对钢缆驱动柱塞排液采气井口装置进行了总体方案设计;对该装置中滑轮部件、防喷盒、阻流管、捕捉器以及防喷管主要部件进行结构设计,利用Solid Works软件建立三维模型;通过流体力学及运动学分析建立阻流管压差与缝隙及注脂流量之间关系式,为工具设计及现场施工提供理论基础;建立装置三维模型,采用ANSYS软件对井口装置主要部件进行数值模拟分析,通过仿真验证结构的稳定性和可靠性;对防喷盒装置进行模型简化并抽取流体域,采用Fluent软件对钢缆静态条件密封性进行模拟仿真,对比不同工况下油脂体积分布云图,通过分析油脂压力与气体泄漏之间的关系,得出油脂压力高于气体压力0.6MPa左右,气体发生泄漏量最小且密封效果达到最佳。钢缆驱动柱塞排液采气井口装置能够满足低压气田高效安全作业要求,提高排液采气效率,降低人工成本,对气田采气具有较高的经济效益。

关键词：排液采气井口装置结构设计密封数值模拟

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深井机抽排液采气工况诊断和优化设计技术研究

深井机抽排液采气工况诊断和优化设计技术研究

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作者：张子敬中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

机抽排液采气是气井生产的重要措施。对于泵挂深度超过2000 m的深层气井机抽,其气液比远高于油井,导致泵效较低。受环空泡沫段影响,声波法无法准确测出实际动液面深度,也就无法直接获得沉没度。人工巡检示功图无法实时监测和诊断深层气... 详细信息

机抽排液采气是气井生产的重要措施。对于泵挂深度超过2000 m的深层气井机抽,其气液比远高于油井,导致泵效较低。受环空泡沫段影响,声波法无法准确测出实际动液面深度,也就无法直接获得沉没度。人工巡检示功图无法实时监测和诊断深层气井机抽的工况,也就无法对针对机抽中易出现的气体影响和供液不足等异常工况实施优化调整措施。本文基于Gibbs波动方程,利用傅里叶变换求解,将现场获取的地面示功图转换成泵功图。通过对泵功图形状的分析,依据曲率计算确定泵阀开闭点位置,结合泵功图最大最小载荷差间接反演出动液面深度。与地面示功图法计算的动液面深度对比,结果显示泵功图法计算准确率更高,与实测液面平均相对误差小于3%。结合有效冲程和泵效的定义可以计算出对应生产指标。根据泵功图样本特征,对比Alex Net和不同层数的Res Net模型对泵功图的分类效果,利用Focal loss函数加强对气体影响和供液不足两种难区分泵功图的分类效果。最终选用Res Net50模型结合Focal loss函数识别泵功图并诊断工况,可以有效识别11种典型气井工况的泵功图,模型准确率达98.4%。针对异常工况类型,依据历史生产数据优选沉没度和设计泵效,根据杆柱钢级与抽油机组合方式考虑最大扭矩、最大悬点载荷和杆柱强度给出最大下泵深度,利用等应力范围比原则进行杆柱组合及抽汲参数设计,给出2口气井的杆柱组合和下泵深度关系图版。基于上述相关理论编制深井机抽排液采气的工况诊断及优化设计软件,针对新疆某采气厂2口深层气井的基本信息计算对应生产指标参数、诊断工况类型,并给出优化设计方案。

关键词：深井机抽气井泵功图卷积神经网络排液采气

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速度管排液采气工艺选井条件

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新疆石油天然气 2022年第4期18卷 67-73页

作者：陈锐中国石油新疆油田分公司工程技术研究院新疆克拉玛依834000

针对产出液凝析油含量高、不适应泡排工艺的气田,优选出速度管排液采气工艺。由于该工艺对选井条件要求比较严格,通过对气井临界携液流量、产液量、产气量、气液比、地层压力、井底流压和气井剩余可采储量等选井因素的分析,确定了速度... 详细信息

针对产出液凝析油含量高、不适应泡排工艺的气田,优选出速度管排液采气工艺。由于该工艺对选井条件要求比较严格,通过对气井临界携液流量、产液量、产气量、气液比、地层压力、井底流压和气井剩余可采储量等选井因素的分析,确定了速度管排液采气工艺的选井条件。对P2井进行了实例应用分析,得出了该井速度管最优尺寸、有利气液比大小、停喷压力和停喷可采储量,解决了气井通过外排、内排来维持生产的现状,减少天然气放喷损失,同时根除了排液不及时压死气井的危险,为以后实施该工艺选井打下基础。

关键词：速度管排液采气选井条件节点分析凝析气藏

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珠江口盆地中-高含凝析油凝析气藏气井排液采气工艺优选与应用

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石化技术 2022年第1期29卷 174-176页

作者：袁才万钧屈学峰唐文峰中海油(中国)有限公司深圳分公司广东深圳518000

中-高含凝析油凝析气藏A,多口气井因严重积液无法生产。为了保证产气,排出井筒积液,对排液采气工艺进行了研究,并优选出适合A气田的排液采气工艺。通过现场应用,连续油管注氮气排液采气取得了较好的效果,对于中-高含凝析油凝析气藏排液... 详细信息

中-高含凝析油凝析气藏A,多口气井因严重积液无法生产。为了保证产气,排出井筒积液,对排液采气工艺进行了研究,并优选出适合A气田的排液采气工艺。通过现场应用,连续油管注氮气排液采气取得了较好的效果,对于中-高含凝析油凝析气藏排液采气具有较好的借鉴意义。

关键词：凝析气藏采气工艺排液采气连续油管

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滴西17气藏临井气举排液采气研究

滴西17气藏临井气举排液采气研究

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作者：范高飞中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

本文以滴西17气藏生产井为研究对象,针对滴西17气藏气井的生产特征,部分气井存在积液现象,同时具备临井气举排液的条件,从经济性和技术可行性上选择对临井气举排液采气方式开展研究。本文对临井气举工艺的概念进行了阐述,对其优缺点、... 详细信息

本文以滴西17气藏生产井为研究对象,针对滴西17气藏气井的生产特征,部分气井存在积液现象,同时具备临井气举排液的条件,从经济性和技术可行性上选择对临井气举排液采气方式开展研究。本文对临井气举工艺的概念进行了阐述,对其优缺点、施工要求以及工艺难点做出简要描述,提出临井气举工艺设计的总体步骤,并给出各个步骤的具体分析设计方法;依据启动过程中井筒液面位置的变化方式,分情况计算气井启动压力,对于较高的启动压力则需实施辅助启动措施;在连续气举系统分析的基础上,引入“积液距离”概念刻画气体注入对气井携液状态的提升效果,建立排液采气连续气举设计方法,实现排液采气连续气举的优化设计,确定气举参数,并分析气源井选择方法。结合论文研究与现场实际需求,编制一套可用于临井气举排液采气优化设计的软件程序,软件集成气井分类、气井携液分析、气井生产模拟以及临井气举分析与设计等功能。通过研究结果可得到以下认识:临井气举工艺的实施要求高,符合条件的井较少,效果好;通过辅助设备来启动气举,省去气举阀安装过程,建设周期短;临井气举相比常规气举,更简单、易管理。此方法在滴西17气藏的一口井上进行设计,对比临井气举实施前后生产制度变化情况验证该工艺有效可行,此项研究对于滴西17气藏排液采气具有一定意义。

关键词：气举积液排液采气临井气举

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湿气气藏排液采气新工艺技术研究

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当代化工 2021年第2期50卷 492-495页

作者：张强中国石化西南油气分公司采气三厂德阳618100

毛细管泡沫组合排水采气技术、气举泡沫组合排水采气技术、管柱排水采气技术及柱塞气举组合排水采气技术是湿气气藏排水采气新技术。其中,毛细管泡沫组合排水采气技术适用于地层深度为4 000 m、日排液量在150 m^(3)左右且排水硬度值小于... 详细信息

毛细管泡沫组合排水采气技术、气举泡沫组合排水采气技术、管柱排水采气技术及柱塞气举组合排水采气技术是湿气气藏排水采气新技术。其中,毛细管泡沫组合排水采气技术适用于地层深度为4 000 m、日排液量在150 m^(3)左右且排水硬度值小于8 g·L^(-1)、水中其他可溶性酸性物含量较低的湿气气藏;气举泡沫组合排水采气技术适用于井深为3 500 m、地层压力小于10 MPa的情况,其日排液量为800 m^(3);柱塞气举组合排水采气技术适用于地层深度为2 900 m的情况,其日排液量为60 m^(3);柱塞气举组合排水采气技术适用于地层深度不超过2 700 m且具有一定自喷能力的气井。

关键词：湿气气藏排液采气工艺技术

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一种排液采气装置及排液采气方法

一种排液采气装置及排液采气方法

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作者：杭建春胡晓辉 710000 陕西省西安市经济技术开发区旭辉荣华国际商务项目中心2号楼16层12号

本发明涉及气田开采设备技术领域，具体公开了一种排液采气装置及排液采气方法，包括采集管，输液机构包括设置在主道顶部的抵压座，抵压座内穿设有拉绳，拉绳的底部设置有移动件；卡锁机构包括固定设置在第一球壳底部的第三弹性件；本... 详细信息

标准号: CN117662076B

本发明涉及气田开采设备技术领域，具体公开了一种排液采气装置及排液采气方法，包括采集管，输液机构包括设置在主道顶部的抵压座，抵压座内穿设有拉绳，拉绳的底部设置有移动件；卡锁机构包括固定设置在第一球壳底部的第三弹性件；本发明的排液采气装置，使用时，释放拉绳，漂浮头下移而接触液体，漂浮头受液体的浮力带动卡头脱离对卡台的锁定，两个第二弹性件的弹力分别带动第一球壳和第二球壳转动使两者张开，吸液海绵对液体进行吸收，随后提升输液机构，上压板至极限位置不再移动，拉绳通过拉杆带动下压板逐渐靠近上压板移动，以对吸液海绵进行挤压，吸液海绵内挤压出的液体落至接料板上导出，防止出现漏水情况。

关键词：拉绳吸液海绵球壳排液采气装置输液机构弹性件上压板抵压挤压漂浮固定设置极限位置接触液体卡锁机构开采设备排液采气采集管接料板下压板移动件漏水移动导出浮力卡台卡头拉杆下移主道气田转动张开锁定释放脱离吸收

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