【摘要】：伴隨著氣田開發(fā)的不斷深入,生產(chǎn)過程中氣井的產(chǎn)水及積液問題日益突出。有效的排水采氣技術(shù)成為保障氣田中后期合理高效開發(fā)的關(guān)鍵。井下旋流霧化排水采氣是一項極具發(fā)展前景的新型排水采氣工藝。本文通過理論研究與數(shù)值模擬相結(jié)合,對旋流霧化排水采氣裝置進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計,主要內(nèi)容如下:(1)查閱相關(guān)文獻(xiàn),掌握現(xiàn)有排水采氣工藝的技術(shù)特點以及旋流霧化技術(shù)在排液采氣工藝中的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài);(2)在了解垂直氣井內(nèi)氣液兩相流型的基本特性、轉(zhuǎn)變條件以及臨界攜液流量模型的基礎(chǔ)上,分析旋流霧化形成條件,構(gòu)建相關(guān)數(shù)學(xué)模型,研究流體介質(zhì)在旋流流場中的運移規(guī)律;(3)通過對旋流霧化排水采氣裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理分析,采用計算流體動力學(xué)(CFD)方法,主要針對多頭旋流器的幾何參數(shù)如旋流柱體直徑、螺旋角、導(dǎo)程數(shù)等對霧化效果的影響開展分析研究,提出井下旋流霧化排水采氣裝置優(yōu)化設(shè)計理論依據(jù)。(4)利用正交設(shè)計方法,選取以液滴顆粒分布特性為評價指標(biāo)對多頭旋流器的幾何參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選,得到最優(yōu)參數(shù)組合,驗證并分析優(yōu)化旋流霧化排水采氣裝置在氣井不同工況條件下的適應(yīng)性。
[Abstract]:With the development of gas field, the problem of water production and fluid accumulation in gas wells is becoming more and more serious. Effective drainage gas production technology has become the key to ensure reasonable and efficient development of gas field in middle and late stage. Underground swirl atomization drainage gas production is a new drainage gas production process with great development prospects. In this paper, through the combination of theoretical research and numerical simulation, the optimal design of swirl atomization drainage gas recovery device is carried out. The main contents are as follows: (1) referring to relevant literature, Grasp the technical characteristics of the existing drainage gas recovery process and the application and development of swirl atomization technology in the drainage gas production process; (2) on the basis of understanding the basic characteristics of gas-liquid two-phase flow pattern in vertical gas wells, the transformation conditions and the critical liquid-carrying flow model, the formation conditions of swirl atomization are analyzed, and the relevant mathematical models are constructed. The migration law of fluid medium in swirl flow field is studied. (3) by analyzing the structure and working principle of swirl atomization drainage gas recovery device, using the (CFD) method of computational fluid dynamics, the geometric parameters of multi-head cyclone such as swirl cylinder diameter and helical angle are analyzed. The influence of lead number on atomization effect is analyzed and studied, and the theoretical basis for optimal design of downhole swirl atomization drainage gas recovery device is put forward. (4) orthogonal design method is used. The geometric parameters of multi-head hydrocyclone are selected as the evaluation index, and the optimal parameters combination is obtained to verify and analyze the adaptability of the optimized swirl atomization drainage gas recovery device under different conditions of gas well.
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TE93

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本文編號：2297226