简论气井井筒流动计算

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1、简论气井井筒流动计算气井井筒流动计算论文导读：本论文是一篇关于气井井筒流动计算的优秀论文范文,对正在写有关于井筒论文的写有一定的参考和指导作用,态研究现状　　由于井筒温度、压力分布在油气井开采过程中的重要性，对井筒温度、压力分布的计算精度要求越来越高，使得这方面的理论研究越来越多。国内外已经建立了很多求解井筒温度场的数学模型。　　Ramey方法提出了单相不可压缩液体和单相理想气体在井筒流动时温度分布的近似计算方法，合理的分离压力，只研究井筒中气体的温气井井筒流动计算摘要　　气藏中井筒气液两相流动的压力分布与温度分布密切相关

2、，目前普遍采用地层静温梯度分布进行计算。　本文与传统预测井筒温度方法最大的不同在于考虑井筒温度沿井筒为非线性变化。在井筒气液两相流动规律以及井筒-地层传热模型的基础上，利用已有井筒温度压力数学模型，加以改进使其应用于井筒气液两相流动计算。　该模型考虑任意倾斜井筒，应用质量守恒、动量守恒和能量守恒方程结合气体状态方程，构造了气藏井筒气液两相温度、压力、速度、密度计算模型。应用Rame以及Satter方法将径向热传递看作是由油管中心到水泥环外缘的一维稳定传热，和水泥环外缘到地层的一维不稳定传热两部分，建立了井筒径向传热方程。讨

3、论了含水气井中气液两相流动物性参数和井筒总传热系数的计算模型。应用四阶龙格-库塔算法实现了温度与压力的耦合计算，给出了数值解，避免了传统惯用的试错法，提高了计算速度和精度。　最后以广安气田A区进行实际模拟预测、评价和分析重要参数的影响。认识到温度沿井筒的分布是非线性的，并且越靠近井口温度变化越快；在开井生产初井筒温度上升较快，随生产时间加长逐步达到稳定。　关键词：气井；两相流动；数值解；温度分布；压力分布目录1前言11.1研究目的和意义11.2国内外研究现状11.3论文理论依据及主要研究内容32数学模型52.1基本方程52

4、.2井筒内两相流动的传热82.3模型的确立103求解数学模型123.1井筒传热参数123.2两相流参数143.3模型的求解173.4计算步骤和程序设计框图184实例计算204.1广安气田A区概况204.2计算结果及分析205结论与建议27致谢28气井井筒流动计算论文导读：本论文是一篇关于气井井筒流动计算的优秀论文范文,对正在写有关于井筒论文的写有一定的参考和指导作用,具体的来讲，本文主要包括以下内容：　　(1)对相关文献进行调研，确立合适的井筒温度、压力数学计算模型和井筒-地层传热模型。　　(2)确立了质量守恒、动量守恒和

5、能量守恒方程并结合气体状态方程；利用Rame和Satter方法，通过建立井筒径向传热方程，最终获得了气藏井筒气液两相温度、压力、速度、密度计算模型。该数学模型考虑了流体的动能项、密度变化及地层的非稳定传热。　　(3)采用四阶龙格-库塔法，结合气液两相流动理论和传热理论，对上述数学模型进行求解，得到了数值解，避免了传统惯用的试错法，提高了计算速度和精度。并编制计算机程序。　　(4)对广安气田A区进行实际模拟预测、评价和对重要参数进行敏感性分析。为气井配产提供理论依据。　　3)主要研究成果　　(1)确立了气藏井筒气液两相温度、

6、压力、速度、密度计算模型。　　(2)得到了井筒气液两相流摩阻系数沿井筒的分布，进行粗略分析，为优化举升方式提供依据。　　(3)对广安气田A区进行实际模拟预测、评价和对重要参数进行敏感性分析。　　(4)对计算结果进行理论分析。2数学模型2.1基本方程　　（1）质量守恒方程式　　在一维稳定管流中，根据质量守恒定律，流束任意有效断面处的质量流量为常数。　　（2.1）　　则　　　　　　　　　　　　　（2.2）　　其微分形式　　气井井筒流动计算由.zbjy.收集,如需论文可联系我们.（2.3）式中　　ρ--混合物密度，kg/m3；　

7、　--混合物速度，m/s；　　A--有效断面面积，m2；　　C--为常数。　　在等断面管流中dA=0，则　　　　　　　　　　　　　　　（2.4）　　因此可以得到（2.5）　　对（2.5）式变形有　　　　　　　　　　　　　　　（2.6）　　此质量方程对气体仍然适用。　　（2）状态方程　　由工程热力学可知，单位质量理想气体的状态方程式为（2.7）或写成（2.8）式中　　M--气体摩尔质量，kg/kmol；　　--压力，MPa；　　T--温度，K；　　--气体密度，kg/m3；　　--比容，，m3/kg；　　R--气体常数，对于

8、天然气R=0.008314。　　其微分形式　　　　　　　　　　　　　（2.9）　　对实际天然气体其状态方程式为（2.10）式中　　Z--实际气体的压缩系数。图2.1控制体示意图　　如图2.1，取地面为坐标原点，沿油管轴线向下的方向为坐标轴正向，油管为等径油管。以下各方程的推导取图2.1作为控制体进行研究