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深水气井测试管柱内天然气水合物堵塞特征与防治新方法 预览 被引量:5
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作者 王志远 赵阳 +1 位作者 孙宝江 于璟 《天然气工业》 CSCD 北大核心 2018年第1期81-88,共8页
目前对于深水气井测试过程中井筒管柱内天然气水合物(以下简称水合物)堵塞的形成机制尚不清楚,因而存在着过度使用水合物抑制剂以及抑制剂利用效率较低等问题。为此,针对多相流,在水合物生成动力学、水合物颗粒运移沉积动力学等方... 目前对于深水气井测试过程中井筒管柱内天然气水合物(以下简称水合物)堵塞的形成机制尚不清楚,因而存在着过度使用水合物抑制剂以及抑制剂利用效率较低等问题。为此,针对多相流,在水合物生成动力学、水合物颗粒运移沉积动力学等方面开展了研究:构建形成水合物堵塞的定量预测模型,预测水合物在管柱内何时何处形成堵塞并评估堵塞严重程度,确定易发生堵塞的高风险区。进而提出了基于拓展安全作业时间窗口的水合物堵塞防治新方法——依据安全作业时间窗口优选抑制剂浓度、优化抑制剂注入速率。研究结果表明:①井筒内所生成的水合物在管柱内壁上沉积附着,形成不断增厚的水合物层,造成管径变小,液膜处生成的水合物在管壁上沉积是造成管柱堵塞的主要原因;②随着水深增大或产气量降低,不发生水合物堵塞的安全作业时间窗口变窄,形成堵塞所需时间变短;③注入水合物抑制剂可以延缓堵塞的发生,拓宽安全作业时间窗口;④水合物防治新方法可显著降低所需水合物抑制剂用量和注入速率(在算例条件下可降低50%)。结论认为,新方法有效克服了传统方法过度使用水合物抑制剂的不足,可为深水气井测试中水合物的防治提供指导。 展开更多
关键词 深水 气井测试 天然气水合物 堵塞 防治方法 安全作业时间窗口 环雾流 抑制剂用量 注入速率
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深水气井测试清井诱喷瞬态流动模拟 预览
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作者 何玉发 李紫晗 +3 位作者 高飞 张滨海 黄晶 李莹莹 《天然气工业》 CSCD 北大核心 2018年第11期59-64,共6页
在深水气井测试作业中,由于缺乏对实际放喷过程中井筒内流态、压力、温度变化的准确认识,无法判断清井诱喷关键参数设计是否合理。为此,基于所建立的井筒多相流瞬态流动模型,以实际深水测试气井为研究对象,进行清井诱喷瞬态数值仿真模拟... 在深水气井测试作业中,由于缺乏对实际放喷过程中井筒内流态、压力、温度变化的准确认识,无法判断清井诱喷关键参数设计是否合理。为此,基于所建立的井筒多相流瞬态流动模型,以实际深水测试气井为研究对象,进行清井诱喷瞬态数值仿真模拟,真实再现实际工况下井筒内驱替工作液流动情况,量化清井诱喷过程中沿程压力、温度剖面非稳态变化,并对清井诱喷关键参数进行敏感性分析。研究结果表明:(1)模拟油压与实测油压的最大误差在±5%左右,拟合效果较好,验证了模型的准确性及可靠性;(2)清井时间随油嘴尺寸减小而递增;(3)诱喷液垫越高,气体从井底流出的初始速度越快,激动压力越大,清井诱喷时间越短;(4)在保障地面处理设备安全、平稳运行及经济有效的前提下,应尽可能采用大油嘴、大管径测试管柱并设定合理的诱喷液垫高度以完成清井诱喷。结论认为,该研究成果成功实现了深水气井测试清井放喷瞬态流动过程的模拟,对测试工作制度、测试管柱及设备的设计和选型,保证深水测试安全等都具有指导意义。 展开更多
关键词 深水气井测试 清井诱喷 井筒多相流 温压场耦合 数值仿真模拟 非稳态流动
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含水合物相变的油气井多相流动模型及应用研究 被引量:1
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作者 王志远 张剑波 +3 位作者 蒋宏伟 连志龙 王金堂 孙宝江 《水动力学研究与进展:A辑》 CSCD 北大核心 2017年第5期584-591,共8页
深水钻井、测试过程中,井筒/管柱中易生成天然气水合物。该文研究了含水合物相变的井筒多相流动特征,建立了含水合物相变的井筒多相流动模型,提出了水合物生成区域的定量预测方法,研究了水合物生成与沉积特征,得到了水合物堵塞形成机制... 深水钻井、测试过程中,井筒/管柱中易生成天然气水合物。该文研究了含水合物相变的井筒多相流动特征,建立了含水合物相变的井筒多相流动模型,提出了水合物生成区域的定量预测方法,研究了水合物生成与沉积特征,得到了水合物堵塞形成机制。水合物生成导致井筒环空内气体体积分数减小,使得气侵早期具有"隐蔽性";而水合物在井口附近分解会造成气体体积分数迅速增大,使得气侵后期具有"突发性",导致侵入气体处理难度大,井筒压力控制困难。应用该文建立的模型,可以定量预测深水气井测试作业中易发生水合物堵塞的高风险区。研究提出通过注入低浓度的抑制剂,延缓水合物堵塞的发生,可以有效克服传统防治方法过度使用抑制剂的不足。该文的工作可为水合物堵塞预测和防治工作提供参考。 展开更多
关键词 天然气水合物 相变 井筒多相流动 深水井控 深水气井测试
井筒环雾流传热模型及其在深水气井水合物生成风险分析中的应用 被引量:5
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作者 王志远 赵阳 +2 位作者 孙宝江 王雪瑞 潘少伟 《水动力学研究与进展:A辑》 CSCD 北大核心 2016年第1期20-27,共8页
该文采用Hewitt流型判别法,表明深水含水气井测试时井筒内多为环雾流,考虑了气核与液膜间速度及热力学性质差异,建立了环雾流传热模型,与南海某深水气井实测数据对比,模型预测误差在5%以内。计算表明,忽略含水影响的气体单相模型在含水... 该文采用Hewitt流型判别法,表明深水含水气井测试时井筒内多为环雾流,考虑了气核与液膜间速度及热力学性质差异,建立了环雾流传热模型,与南海某深水气井实测数据对比,模型预测误差在5%以内。计算表明,忽略含水影响的气体单相模型在含水量大于0.1%时,泥线以上井筒压力和温度预测误差均超过10%,应用该研究建立的环雾流模型则可以得到更准确的结果。含水会使泥线以上一定范围内井段井筒温度显著降低,压力损失增大。产气量较低时,含水量对水合物生成风险基本无影响;产气量较高时,含水量会使得水合物生成区域下界下移,水合物生成区域增大,并使过冷度增大,更容易诱导水合物生成,水合物生成风险增大,需要增加水合物抑制剂用量,并加深注入位置。产水会使无水合物生成所对应的临界产气量增大,需要调整水合物抑制剂用量和注入位置。 展开更多
关键词 环雾流 深水气井测试 井筒温度压力场 天然气水合物
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