天然气井下涡流工具排液效果影响因素分析

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1、石油机械·-——78-——CHINAPETROLEUMMACHINERY2013年第41卷第1期●油气田开发工程天然气井下涡流工具排液效果影响因素分析冯翠菊王春生张黉(1．东北石油大学地球科学学院2．东北石油大学石油工程学院)摘要：大庆天然气田目前采用涡流工具进行气井排液，但在部分井中排液效果不明显。根据气液2相流理论，应用SolidWorks软件建立涡流工具模型，应用Fluent软件进行仿真计算，分析天然气流速、井底含水率和涡流工具结构对其排液效果的影响。分析结果表明，天然气流速、含水体积分数和涡流工具螺旋片的正截面形状是影响涡流工具排液效果的主要因素。具体表现为：天然气流速

2、越大，工具排液效果越好；井底含水体积分数小于10％时，排液效果不明显；井底含水体积分数大于10％时，含水体积分数越高，排液效果越明显；螺旋片正截面为矩形比为梯形时的排液效果更理想；螺旋片的旋转方向(左旋和右旋)对工具的排液效果影响不大。关键词：天然气井；涡流工具；排液；含水率；Fluent；数值模拟中图分类号：TE931文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1001—4578．2013．01．019InfluencingFactorAnalysisoftheLiquidDischargeEfectofDownholeVortexToolinNaturalGasⅥl

3、lsFengCuijuWangChunshengZhangHong(1．CollegeofEarthSciences，NortheastPetroleumUnive~ity2．CollegeofPetroleumEngineering，No．beastPetroleumUniversity)Abstract：ThenaturalgasfieldsinDaqingarecurrentlyadoptingthevortextooltoconductgaswelldrain—age．Buttheeffectofliquiddischargeisnotremarkableinsomeo

4、fthesewells．TheSolidWorkssoftwarewasappliedtoestablishthevo~extoolmodelaccordingtothegas—liquidtwo—phaseflowtheory．TheFluentsoftwarewasusedtoconductasimulationcalculation．Theeffectofnaturalgasflowrate，downholewatercontentandvortextoolstructureonthedrainageeffectwasanalyzed．Theanalysisshowsth

5、atnaturalgasflowrate，watercontentandthenormalsec—tionformofvortextoolhelicalribbonarethemainfactorstoaffectthedrainageeffectofvortextoo1．Thespecificde—tailsarethatthelargerthenaturalgasflowrate，thebetterthetooldrainageeffect．Whenthebottomholewatervol—umefractionislessthan10％，thedrainageeffec

6、tisnotobvious．Whenthebottomholewatervolumefractionisgreaterthan10％，thehigherthefraction，themoreobvioustheeffect．Theeffectismoredesirablewhenthenormalsectionofhelicalribbonisrectangularthanwhenitistrapezoid．Therotationdirection(1evorotationanddextrorota—tion)ofhelicalribbondoesnothaveremarkab

7、leeffectonthedrainageeffect．Keywords：naturalgaswell；vortextool；liquiddrainage；watercontent；Fluent；numericalsimulation系列的排液技术，并取得了一定效果J。但是传0引言统的排水采气工艺在进行举升、处理和注人过程中消耗了大量的能量，并且大大增加了采气成本，同气井积液问题严重影响了气田的高效开发，使时对环境造成了严重的污染。因此，需要开发气藏的最终采收率严重降低¨J。我国已经注意到新