关于水平井两相流动分析理论与方法研究

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在许多实际应用中水平井的以上特点使它在许多领域的应用较竖直井优越得多,一般来讲,水平井大大提高了集水建筑物与地下水非饱和带中的气体、地下油气的接触面积,有效地提高了流体的抽取效率,以下是一篇关于关于水平井两相流动分析理论与方法研究的范文,供大家参考!

关于水平井两相流动分析理论与方法研究

论文摘要:水平井已广泛应用于油气开采中,在开发底水油藏、薄层油气藏等较直井有明显的优势。在油气田开发中后期,常出现多相流动的情况。多相流动的产能动态、渗流特征等较单相流有较大的区别。水平井地层两相渗流、井筒内两相变质量流动的分析理论与方法是水平井产能预测、水平井段长度优化的基础。国内外有较多的学者进行过相关的研究,了解该领域的研究进展对深入研究和发展水平井两相流动分析理论与方法具有重要意义,本文就该领域所取得的研究成果进行了评述,并作出了展望。

论文关键词:水平井;地层两相流;井筒两相流;研究进展

1 前言

水平井的两相流动分析理论是进行水平井配产、确定合理工作制度的基础。随着含水油气田的不断开发,尤其是在气田的开采中后期,气井产水的情况较为常见,此时的地层和井筒则变为多相流,井的产能动态、压力动态、渗流特征和单相渗流有较大的区别。气水两相渗流属于多相渗流的范畴,其包含地层气水两相流、水平井段气水两相流、斜井和直井段两相流。当前,国内外针对水平井单相流动的研究理论较为成熟,而针对水平井两相流的研究,尤其是水平井气水两相流的研究较少。气水两相流研究的目的是排除井底积液,制定合理的工作制度。本文针对流体在地层、水平井筒的两相流尤其是气水两相流动理论和分析方法的研究现状做了全面的评述,这为在该领域更进一步的研究奠定了一定的基础。

2 水平井两相流动实验研究

水平井两相流动包含气水、油气、油水三方面的内容,以实验为基础的研究方法主要针对水平井地层两相微观渗流机理,通过实验模拟地层及水平井筒条件下两相渗流的微观机理,掌握地层两相渗流微观特征。目前国内外有一些学者对水平井筒两相流动做了实验研究,但很少关于水平井地层两相流动实验的论文。

周生田等[7-8](1998)通过建立水平井筒变质量流体流动的模拟实验装置,对水平井变质量流动特性进行了实验研究,并得出了混合损失和主流流速与孔眼流速之间的关系。研究表明,对于一定的孔眼流速,随着主流流速的增加,加速损失及混合损失也相应增加。单孔眼段内不同孔眼流速下流体混合损失和主流流速之间的关系。对于一定的主流流速,混合压力损失随孔眼流速的增大而增大。吴宁等[9](2003)设计并建立了水平井筒流体流动模拟实验装置,在轴向为气液两相流动的前提下分别进行了上管壁单孔眼注入和下管壁单孔眼注入的压降实验研究,共进行了304组分散泡状流实验,测得包括压降、管道和流量计当地压力、温度、流型、入口气相和液相流量、管壁液相流量在内的共2432个实验数据,验证了计算模型的正确性。吴宁等[10](2004)在常规水平管道间歇流动压降分析的基础上,对气、液两相分别应用质量守恒方程和动量守恒方程,考虑管壁入流或出流对压降的影响,得到一种新的水平井筒间歇流流型压降计算方法。

3 水平井地层两相流动分析理论与方法