气井涡流排水采气技术介绍.ppt

四、涡流排水采气技术在苏里格气的试验 工具投放后生产曲线 应用实例三： 四、涡流排水采气技术在苏里格气的试验 召51井属于长庆油田采气五厂管辖的一口低产井，最大日产水4.9m3，累计液气比3m3/104m3,最大油套压差4.6MPa，反映出井筒积液特征，无法正常生产。2011年9月1日，采气五厂组织廊房豪凯石油开采技术服务公司投放涡流排水工具，投放深度1900M，在节流器上方。工具投放后，开井生产正常，油套压为18/3.2MPa，日均产气量为0.4万方。涡流工具排水效果明显。 四、涡流排水采气技术在苏里格气的试验 召51井涡流工具投放后生产曲线 气井涡流排水采气技术介绍 陕西汇丰悦石油科技开发有限公司 2012年7月5日 前 言 随着苏里格气田开发的深入，气井压力的下降和产水量增加，气井严重积液甚至停产，排水采气工作的紧迫性日益突出。涡流工具可以达到改变井筒内介质的流动形态，提高气井携液能力的作用，从而减少井底积液，减小油管内压降，提高气井产量。通过该试验观察、验证涡流工具的排水采气效果，为苏里格气田排水采气工艺探索新的技术途径。 一、涡流排水采气技术背景及原理二、投放施工三涡流排水采气技术在国内外应用四、涡流排水采气技术在苏里格气的试验 汇 报 提 纲  涡流排水采气技术在油气田的应用，是美国能源部2001年资助的研究项目，由NETL组织实施、测试、验收。 涡流排水采气技术改善气井生产状态、提高气井采收率，到目前已经用于北美、澳大利亚数千口天然气井、煤层气井的生产优化。 一、涡流排水采气技术背景及原理 1、涡流排水采气技术背景 截至2000年，美国共有： 产油井：411793口 产气井：223707口。这些井产量占美国17% 的原油和7%的天然气用量。对美国能源安全只顾至关重要。拥有者均为独立的小业主，没有技术开发资金和能力。 一、涡流排水采气技术背景及原理 2001年， DOE（美国能源部）通过NETL(国家能源技术实验室），组建了SWC（低产井协会）。SWC 致力于系列研究开发项的研发，涡流排水采气技术就是其中之一。  一、涡流排水采气技术背景及原理 当气液流进入涡流工具，涡流工具使流体快速旋转，加速度使得较重的液体甩向管壁；流体沿工具向上运动，工具的结构、参数使得流体的旋转达到一个非常有效的状态；优化设计的涡流参数，可以使涡流产生的涡旋上升环膜流态维持较长的距离。 一、涡流排水采气技术背景及原理 2、涡流排水采气技术原理 流体的运动原理象枪的膛线，即中心流边缘的非流边界也在运动，这导致主流体与外流体间较低的差速；由于摩擦力的减小，从而降低了剪切力和压降。消除了流体、气流内小滴间的滑动。从而减小了气体向上运动所必需的做功量、及油管总的压力损失。 一、涡流排水采气技术背景及原理 一、涡流排水采气技术背景及原理 拆分开的部件 组装好的工具 一、涡流排水采气技术背景及原理 3、国内外涡流排水采气技术研究成果 （1）螺旋运动形成的原理：美国人 Mingaleeva以龙卷风为例研究流体螺旋运动形成原理。一股空气质量流被位于温暖的地面区域（a-b）上水蒸气加热并饱和，因浮力的影响会以空气柱的形式做上升运动。新的空气，来自地面附近的温度相对较低的环境，沿径向轨迹往低压的空区运动，到达a-b区域，被加热并且饱和蒸气，在气流90°弯角处急剧上升。 一、涡流排水采气技术背景及原理 龙卷风的形态示意图 一、涡流排水采气技术背景及原理 但是这种将空气流由水平转向垂直运动在弯角90°处会导致远大于摩擦阻力损失的水力阻力流动，此时流体会自发转成螺旋式上升，因为螺旋式上升的形式会使局部水力阻力损失大大减少，以摩擦阻力损失为主，Mingaleeva通过计算得出，螺旋上升相比之下减少了能量的消耗。 一、涡流排水采气技术背景及原理 当空气流上升高度为H时，克服水力阻力所消耗的能量： 其中：N是空气流运动所消耗的能量，Q是空气流动的速度，△P是水力阻力，u是局部气体的速度，下标0代表了垂直上升流，1是局部阻力，2是摩擦阻力，3是螺旋流动。 一、涡流排水采气技术背景及原理 通过直接观察得到龙卷风螺旋角a≈45°~65°，典型摩擦阻力系数的值为：λ20=0.01-0.1，λ23=0.03-0.15（当Re=103-106），C10=0.2-10。螺旋流动所消耗的能量从公式中不含C10，即螺旋流动中主要是摩擦阻力损失，与垂直上升流相比，少了局部阻力，能量消耗减少。 一、涡流排水采气技术背景及原理 （2）现场试验成果：2004年美国德州技术测试中