柱塞气举工艺设计及举升能力分析

作     者：冯笑雅 

作者单位：长江大学 

学位级别：硕士

导师姓名：廖锐全;罗威

授予年度：2020年

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082002[工学-油气田开发工程] 

主      题：大斜度井 柱塞气举 动态模拟 举升分析 优化设计 

摘      要：随着全球对油气资源的不断勘探开发,生产逐渐进入疲软阶段。为了最大程度的增加储层的有效面积,尽可能的提高油气产量,大斜度井和水平井技术被越来越广泛地应用于国内外各气田的开发当中。与此同时,随着气井的持续生产,井底积液不断增大,生产效率越来越低,必须及时采取排水采气措施以排出井底积液,使气井恢复产能且保持较长生产周期。其中,柱塞气举技术被认为是最经济有效的排水采气工艺,虽然已经被应用到一些大斜度和水平井中,但是由于目前的柱塞气举理论均是基于直井的条件,与大斜度井和水平井的井眼轨迹差异较大,且未考虑井斜角的影响,实际生产中存在较大问题。为此,本文对大斜度井和水平井中的柱塞气举进行模拟与优化,主要开展以下工作:（1）利用质量守恒定律等方法,考虑井斜角、柱塞运行始末状态和受力情况,对大斜度井和水平井中的柱塞气举运动的全过程进行研究,建立其动态举升模型。对地层流入动态进行详细的研究和分析,从而提高柱塞气举动态过程模拟的完整度和准确度;（2）根据所建立的动态模型,利用Visual Basic高级编程软件进行程序编写,模拟计算柱塞气举在工作过程中井口油套压、柱塞运动速度和举升液量等的变化。使用该程序对实例井的工作参数等进行计算,验证所建立模型的可靠性;（3）利用编写的程序对工艺运行过程中影响柱塞气举效率的各因素进行分析,对柱塞气举可以适用的地层压力、产气及产液能力范围进行评价,绘制柱塞气举的适应性范围图版,即举升能力分析;（4）以实际现场情况为例,对柱塞气举工艺设计的方案进行检验,根据检验结果对设计方案进行修改优化。