苏里格气田射流涡流排水采气工具的研制

摘要

苏里格气田气井生产时会出现积液影响气井连续稳定开采的问题，在调研苏里格气田积液的现状后发现气田不仅需要排出井下积液，还需要解决地面管线中的积液，而现有的排水采气工艺并不能完全满足这一工作需要。本文结合射流与涡流的运动原理，参考射流泵与涡流工具的结构，设计射流涡流排水采气工具。主要研究内容如下： （1）分析射流、涡流两种运动结合的可行性，推导射流涡流工具基础理论方程，使用一口生产气井的参数进行校核，计算井下气体经过工具后的旋流输送距离。 （2）为验证射流涡流工具理论正确性，首先在地面管线中进行试验。对地面射流涡流工具进行结构设计，并对工具进行内部流场数值模拟、加工制造以及现场安装，通过对比试验前后一个月内管线的生产参数，证明工具的有效性。 （3）设计井下射流涡流工具，结合计算流体力学软件进行内部流场模拟，得到流体经过工具整体及各个零部件时的压力、速度分布规律，以及通过工具后的液体体积分布规律，证明井下工具可以提高天然气流动速度及携液能力。 （4）采用正交试验的方法，优化设计射流涡流工具结构尺寸参数，得到最佳结构尺寸的组合。通过改变入口流速、液体体积分数，验证工具使用的最佳参数。

目录

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第一章 绪论

1.1 研究目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文研究内容和创新点

第二章 射流涡流工具排水采气理论研究

2.1 射流涡流的组合机理

2.2 射流涡流工具的基本理论

2.3 射流涡流工具的适用条件

2.4 计算与校核

2.5 本章小结

第三章 地面输气管线射流涡流工具研制

3.1 地面射流涡流工具结构设计

3.2 地面射流涡流工具流场仿真

3.3 地面射流涡流工具制造及试压

3.4 地面射流涡流工具现场试验

3.5射流涡流工具现场实验效果及评价

3.6 本章小结

第四章 井下射流涡流工具的设计及分析

4.1 井下射流涡流工具设计

4.2井下射流涡流建模分析

4.3 本章小结

第五章 井下射流涡流工具优化

5.1 正交试验简介

5.2 方案设计

5.3 优化结果分析

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 主要结论

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果