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测试管柱管流压降计算方法研究

测试管柱结构复杂,管径变化频繁,且测试井产量大,变化范围广;特别是海上测试油气井井筒内压力较高,流体速度较快,导致流型变化比较频繁,经典的压降计算方法计算结果误差较大。基于气液两相管流理论,针对油气井测试工况以及测试管柱的特殊性,提出适合油气井测试工况,准确计算测试管柱压力分布的模型极为重要。为此本文基于南海西部测试井的实测数据,针对单相测试气井及两相测试油井的压降计算方法展开研究,主要工作如下:(1)对测试井和生产井从管柱结构和流速两方面进行了对比分析,测试管柱具有井下工具较多,结构复杂且内径变化频繁的特点,且测试井产量大,变化范围广,导致测试管柱内流速突变,进而引起流型变化频繁,管流压降计算相对生产井复杂的多。(2)针对单相测试气井平均温度和平均偏差系数压降计算方法,根据海上油气井的特点,将垂直方向温度从下到上分为五部分。通过分析管壁粗糙度和雷诺数对摩擦阻力系数的影响,表明雷诺数是摩擦阻力系数的主要影响因素。根据Jain摩阻  (本文共89页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南石油大学
西南石油大学

海上气井测试管柱冲蚀规律数值模拟研究

对于海上探井的测试作业而言,测试产出的天然气往往夹带着一定量的砂粒,且测试过程中需要不时调整产量以获得更多地层数据,这将使得井下出砂更加严重,尽管测试管柱上可以安装防砂工具,但不能避免微细砂粒的产出。同时,探井井身结构基本为直井,其测试管柱中井下工具繁多,由于井下工具的存在使得管柱内径变化频繁。随着测试作业不断进行,高速含砂气流将会对测试管柱造成一定的冲蚀破坏,而测试管柱中易产生冲蚀的位置、冲蚀作用对测试作业正常运行的影响程度以及如何有效预防和减缓冲蚀等问题尚未可知。针对以上问题,本文基于流体动力学和冲蚀理论,建立了垂直气井测试管柱冲蚀模型,并通过实验验证了模型的准确性,应用Fluent软件对海上气井测试管柱中的直管、突扩管和突缩管进行了冲蚀仿真模拟,为准确定位管柱中易冲蚀部位及制定冲蚀预防措施提供了依据。具体研究内容和得出的主要结论如下:(1)确立海上气井测试管柱中典型部件的微观冲蚀机理主要包括微切削理论、变形磨损理论、锻造挤...  (本文共90页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南石油大学
西南石油大学

深水气井测试的温度压力分布研究

随着对深水海域油气勘探的深入,深水气井的开发日益增多,准确预测测试管柱内的井筒温度压力分布是确保深水安全测试,准确获取测试参数的关键。由于特殊的深水环境,海水段比地层段的传热机理更加复杂。本文以NW深水气井测试为研究对象,其测试过程中存在以下特殊工况:测试时,开启增压泵,循环液通过隔水管外的增压管线从测试管柱循环阀注入,并在隔水管与测试管柱之间的环空流动,而现有的井筒温度计算模型没有符合以上测试情况的。本文针对NW深水气井测试的特殊工况,进行了广泛的文献调研、现场资料收集。针对NW气井测试管柱,根据能量守恒原理及传热学原理,建立了预测NW井筒温度压力的模型,可以预测循环时的测试管柱和环空的温度、压力分布,并结合深水气井在测试时极易生成水合物的特点,通过水合物生成预测模型,可以预测NW气井测试时的水合物生成温度压力,预防水合物堵塞测试管柱。本文通过VB编写了井筒温度压力的计算程序和水合物预测计算程序,该程序有四个模块,包括管柱温度...  (本文共79页) 本文目录 | 阅读全文>>

《中国石油大学学报(自然科学版)》2018年04期
中国石油大学学报(自然科学版)

深水测试管柱接触非线性力学行为

深水测试管柱作为海洋油气勘探开发的主要工具,长期处于流急浪高的海水之中,其服役周期的安全性是深水测试成败的关键问题之一[1]。深水测试管柱作业过程中内部有地层油气的快速流动,易受到外部隔水管弯曲的影响发生接触和摩擦,复杂的作业工艺和管柱结构对深水测试管柱的服役安全提出新的挑战。目前针对深水钻井隔水管与井口技术已开展较为系统的研究[2],针对深水测试管柱作业安全分析与控制技术的研究得到较大进展[3-5],考虑双管接触力学特性的研究主要包括海洋双层管柱铺设、安装过程中的挤压分析[6-7]和管土耦合作用分析[8-9]等。有关测试管柱的研究主要集中在地层段井下管柱的力学分析、优化设计、伸长量计算等方面[10-12]。张晓涛[13]分析了深水测试管柱结构设计方法,但未针对深水测试管柱的力学性能进行分析。谢鑫等[14]在深水测试管柱顶部边界仿真的基础上研究了测试管柱的动力性能,但未考虑深水测试工艺及内外管柱之间相互作用的影响。刘康等[15]...  (本文共7页) 阅读全文>>

《天然气工业》1980年40期
天然气工业

高温高压深井测试管柱力学研究初探

高温高压深井测试管柱力学研究初探梁政邓雄(西南石油学院)梁政等.高温高压深井测试管柱力学研究初探.天然气工业,1998;18(4):62~65摘要高温高压深井测试管柱的工作力学分析是测试工程设计的关键技术之一。确定测试管柱结构往往要经过多种作业工况。如何控制测试管柱的施工作业参数及其测试管柱内外流体性质、掏空深度以及井口油压、套压等,确保各工况下测试管柱的强度及井下封隔器安全,其关键是在设计阶段详细分析高温、高压及高流速下测试管柱的受力、变形及强度,从而确定出各工况下的极限操作参数。文中在简述测试管柱构成及其施工工序的基础上,详细分析了各工况下测试管柱载荷变化规律,给出了管柱变形及强度计算的近似公式,以此确定出测试管柱的极限工作参数,进而指出了高温、高压深井测试管柱力学分析中尚待深入研究的问题和方法。特别指出在流动测试工况下高速气流对管柱的摩擦力、冲击力等对测试管柱变形及强度的影响,以及高速气流与测试管柱的动态耦联振动分析...  (本文共5页) 阅读全文>>

《中国石油和化工标准与质量》2011年04期
中国石油和化工标准与质量

APR测试管柱的特点及在应用中需要注意的问题

PR测试管柱,主要由RTTS封隔器、安全接头、BJ震击器、主测试阀(LPR-N或者STV)、RD安全循环阀、RD循环阀、OMNI多次循环阀等组成,大小直径的工具结构盒名称有所区别,有几个直径系列,最大的特点是全通径,能够通过测试管串进行钢丝电缆等作业,还能够进行各种挤注措施作业,工具主要通过环空压力操作,不同的压力级别操作不同的井下工具进行各种动作,实现测试、循环、替喷、取样等等作业。一、APR测试管柱的特点1.用环空压力控制开、关井操作。用于定向井(水平井)和复杂井的测试,操作方便,性能可靠,提高成功率,用于在海洋半潜式钻井平台和浮船上进行测试2.全通径。用于高产井测试,可在测试管柱内进行电缆、钢丝和挠性油管作业,可与机械式和压控式引爆系统配合,进行TCP-DST联作。可进行挤注作业。3.高级密封丝扣(CAS扣),工作压力高达15000psi用于高压气井测试。4.反循环阀可多次反复开、关(OMNI阀),可进行测试-酸化-再测试...  (本文共1页) 阅读全文>>