论文部分内容阅读
在高温高压高含硫气井生产过程中,随着井筒流体温度、压力的不断降低,井筒内将会析出单质硫。生产制度的不同、气体流速的不同,将决定单质硫沉积在井筒中还是被带出井口。然而沉积在管壁的单质硫会对井下管柱造成严重的腐蚀,严重时会堵塞通道,最终导致气井停产。因此本文以高含硫气井为研究对象,从讨论酸性气体物性参数计算方法开始,基于质量、动量、能量守恒原理,引入井眼轨迹自然参数法,建立描述气井流动气柱压力、温度耦合模型,综合考虑井斜角、井身结构、油管柱结构、气井井筒的径向传热、不同环空传热介质及地层的热物理性质沿井深的变化,研究井筒中硫单质析出及沉积规律,以数据与图形相结合的方式形象地描述高含硫气井井筒流动规律。本文主要完成了如下几点内容:(1)收集整理酸性气体物性参数计算方法和非烃校正方法,优选出适用于高温高压下高含硫气体偏差系数计算方法,并推荐Hall-Varbongh偏差系数经验式用于酸性气体偏差系数的程序化计算。(2)基于质量、动量、能量守恒原理,建立了气-水、气-水-油多相井筒流动规律预测模型,结合井眼轨迹自然参数法,描述了不同井身结构、不同井眼轨迹的温度场和压力场,通过十八种参数描述了天然气气井的流体流动规律。(3)通过将气液两相热力学平衡模型和硫的溶解热力学模型相结合,分析研究硫析出规律,在气液井筒流动规律研究的基础上,建立气液固三相流井筒流动规律预测模型,研究硫析出后对井筒温度压力的影响,分析硫的析出对重力压降、摩阻压降、气体流速等参数的影响。(4)单质硫从气体中析出后,以固体硫颗粒存在气体中,在对硫颗粒在井筒流体中受力情况分析后得出单质硫沉积规律,导出了可以携带硫颗粒的临界气体流速计算式及预测硫沉积井深、沉积量的计算方法。(5)综合研究井筒流动规律,对生产中的各个参数做敏感性分析,讨论在不同生产制度下的流体物性参数随井筒深度的变化规律,重点分析了不同产气量和不同硫化氢浓度下井筒温度压力的变化、硫溶解度、硫析出位置、硫沉积量、硫沉积深度的变化,及硫析出后对井筒流动规律的影响。(6)用Delphi7开发工具,以Access 2003做为后台数据库,采用面向对象的程序设计技术,经验公式与实测数据相结合的方法,构建了高温高压高含硫气井井筒流动规律平台。