關於水平井兩相流動分析理論與方法研究

才智咖 人氣:1.64W

在許多實際應用中水平井的以上特點使它在許多領域的應用較豎直井優越得多,一般來講,水平井大大提高了集水建築物與地下水非飽和帶中的氣體、地下油氣的接觸面積,有效地提高了流體的抽取效率,以下是一篇關於關於水平井兩相流動分析理論與方法研究的範文,供大家參考!

關於水平井兩相流動分析理論與方法研究

論文摘要:水平井已廣泛應用於油氣開採中,在開發底水油藏、薄層油氣藏等較直井有明顯的優勢。在油氣田開發中後期,常出現多相流動的情況。多相流動的產能動態、滲流特徵等較單相流有較大的區別。水平井地層兩相滲流、井筒內兩相變質量流動的分析理論與方法是水平井產能預測、水平井段長度優化的基礎。國內外有較多的學者進行過相關的研究,瞭解該領域的研究進展對深入研究和發展水平井兩相流動分析理論與方法具有重要意義,本文就該領域所取得的研究成果進行了評述,並作出了展望。

論文關鍵詞:水平井;地層兩相流;井筒兩相流;研究進展

1 前言

水平井的兩相流動分析理論是進行水平井配產、確定合理工作制度的基礎。隨著含水油氣田的不斷開發,尤其是在氣田的開採中後期,氣井產水的情況較為常見,此時的地層和井筒則變為多相流,井的產能動態、壓力動態、滲流特徵和單相滲流有較大的區別。氣水兩相滲流屬於多相滲流的範疇,其包含地層氣水兩相流、水平井段氣水兩相流、斜井和直井段兩相流。當前,國內外針對水平井單相流動的研究理論較為成熟,而針對水平井兩相流的研究,尤其是水平井氣水兩相流的研究較少。氣水兩相流研究的目的是排除井底積液,制定合理的工作制度。本文針對流體在地層、水平井筒的兩相流尤其是氣水兩相流動理論和分析方法的研究現狀做了全面的評述,這為在該領域更進一步的研究奠定了一定的基礎。

2 水平井兩相流動實驗研究

水平井兩相流動包含氣水、油氣、油水三方面的內容,以實驗為基礎的研究方法主要針對水平井地層兩相微觀滲流機理,通過實驗模擬地層及水平井筒條件下兩相滲流的微觀機理,掌握地層兩相滲流微觀特徵。目前國內外有一些學者對水平井筒兩相流動做了實驗研究,但很少關於水平井地層兩相流動實驗的論文。

周生田等[7-8](1998)通過建立水平井筒變質量流體流動的模擬實驗裝置,對水平井變質量流動特性進行了實驗研究,並得出了混合損失和主流流速與孔眼流速之間的關係。研究表明,對於一定的孔眼流速,隨著主流流速的增加,加速損失及混合損失也相應增加。單孔眼段內不同孔眼流速下流體混合損失和主流流速之間的關係。對於一定的主流流速,混合壓力損失隨孔眼流速的增大而增大。吳寧等[9](2003)設計並建立了水平井筒流體流動模擬實驗裝置,在軸向為氣液兩相流動的前提下分別進行了上管壁單孔眼注入和下管壁單孔眼注入的壓降實驗研究,共進行了304組分散泡狀流實驗,測得包括壓降、管道和流量計當地壓力、溫度、流型、入口氣相和液相流量、管壁液相流量在內的共2432個實驗資料,驗證了計算模型的正確性。吳寧等[10](2004)在常規水平管道間歇流動壓降分析的基礎上,對氣、液兩相分別應用質量守恆方程和動量守恆方程,考慮管壁入流或出流對壓降的影響,得到一種新的水平井筒間歇流流型壓降計算方法。

3 水平井地層兩相流動分析理論與方法