天然气井井下节流后物性参数的变化模拟

【摘要】：基于空气动力学、计算流体力学理论,对天然气井井下节流后的流场与温度场分布进行了模拟,得出了气体温度、压强、流速及密度沿井深的分布曲线,并对局部流场进行了细化分析。模拟发现,井下节流可有效降压,节流嘴处压强经历了减小、增大的过程,并于出口下游稳定后,随井深的减小又逐渐减小;密度与压强的变化趋势基本一致;气体节流经历了亚音速-音速-超音速-亚音速的变化过程;温度沿井深的分布趋势与地温梯度基本一致,在节流嘴出口附近存有最小值,但因地温环境和气体粘性作用使温度仍保持一定高度,避免了水合物的形成。模拟结果与工程实际数据符合较好,证实了井下节流工艺降压、保温的特点,实现了流场、温度场分布的可视化,探索了一种方便、快捷的研究方法,为设计、安装节流器与确定操作参数提供了有效的依据 【作者单位】： 西南石油大学石油管力学和环境行为重点实验室;
【关键词】： 天然气井 井下节流 流场 温度场 数值模拟
【基金】：“新世纪优秀人才支持计划”项目(NCET-08-0907) 四川省杰出青年学科带头人培养基金项目(06ZQ026-028) 中国石油天然气集团公司应用基础研究项目(2008A-3005)
【分类号】：TE319
【正文快照】： 20世纪80年代,Roger Tailby等人[1]提出在水平井产层段安装井下节流嘴可有效地控制油井产量,减少水、气的进入。Valbatne等人[2]结合数值模拟和经验公式,引入井筒阻力、节流嘴压降等因素计算了产量和沿程压强,对比了有无节流嘴的压强分布。现场工艺计算仍常采用Brown[3]的焓

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