山东省科技发展计划项目(2009GG10007008)
- 作品数：13 被引量：108H指数：7
- 相关作者：刘新福綦耀光刘春花吴建军胡爱梅更多>>
- 相关机构：中国石油大学（华东）国家工程研究中心中国石油化工集团公司更多>>
- 发文基金：山东省科技发展计划项目国家科技重大专项中国石油大学(华东)研究生创新基金更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程天文地球理学机械工程更多>>
- 煤层气井气水两相流入动态关系研究被引量：19
- 2011年
- 为了准确预测煤层气井流入动态关系,基于流体稳定渗流的运动方程和连续性方程,建立了煤层中气水两相渗流的数学模型和气井流入动态预测模型.采用气水两相拟压力函数,研究了两相煤层气井产能方程.结果表明:该模型考虑了煤层渗透率、表皮效应和非达西效应的影响,预测结果具有较高精度,预测值与实测值间的整体误差控制在8%以内.井底流压充分反映产能的渗流压力特征,调整井底流压,可有效增大生产压差,利于煤层中气体解吸和水相渗流,提高产能,在井底流压由5.0 MPa降为2.1 MPa后,产能由0.1 kg/s提高到0.6 kg/s.随渗透率的增大和表皮系数的减小,流入动态曲线明显向右移动,渗透率由2×10-3μm2升为2×10-2μm2时,最大气水总流量由0.205 kg/s迅速增大到1.20 kg/s.开采中,煤层水的相对渗透率不断减小,而气的相对渗透率和泄流半径逐渐增大,导致动态曲线有向左移动的趋势,但其影响并不显著.
- 刘新福綦耀光胡爱梅赵培华刘春花
- 关键词：煤层气井产能方程
- 气水两相煤层气井井底流压预测方法被引量：22
- 2010年
- 基于井筒流体稳定流动能量方程,建立了煤层气柱段压差和两相液柱压差的数学模型,给出了气水两相煤层气井底流压的预测方法,并分析了各排采参数间的相互关系及其对产能的影响。研究结果表明,该算法较为准确地预测了煤层气井进入稳定排采后的井底流压;井底流压是井口套压、气柱和液柱压力综合作用的结果,能充分反映产气量的渗流压力特征;该模型充分考虑了井筒中压力增量随井深增量的变化关系,在两相液柱段每等份长度不超过25m时,井底流压预测结果的相对误差可控制在5%以内;调整井底压力,可有效增大生产压差,控制排液量,利于煤层气体的解吸,从而提高产气量;产水量较大,动液面较高时,宜加大排液量,降低井底压力,而动液面较低时,宜放开套压。
- 刘新福綦耀光刘春花李延祥赵培华
- 关键词：煤层气井井底流压产能
- 煤层气有杆泵排采设备的一种选型方法被引量：1
- 2010年
- 目前,煤层气井的生产系统排采设备的选型和参数配套尚缺乏系统的研究和规范算法,存在选型不合理,经济效益低等问题。本文根据我国煤层气井的实际情况,建立了煤层气排采三抽设备选型的基本算法,提出了一种适合煤层气开采机杆泵选型的图表,用该图表,可方便地指导煤层气有杆排采设备的选型。经山西晋城等煤层气公司选型试验,该方法是一种科学、简便的选型方法。
- 卞和满綦耀光林庆合周逢春晏海武刘新福周峻峰
- 关键词：煤层气开采
- 煤层气井有杆泵排采设备设计计算方法被引量：9
- 2010年
- 基于有杆泵设备各组成部分的静态和动态特性,分析了悬点的运动规律,给出不同开采阶段载荷的变化规律和曲柄轴扭矩的计算模型。实例计算结果表明,为减小上冲程开始时悬点最大加速度,曲柄应沿逆时针方向旋转。计算悬点载荷要考虑静载荷、动载荷和摩擦载荷的综合作用。相对于常规油气田,煤层气井动载荷和摩擦载荷所占的比重较大,与悬点载荷的比值分别达到15%和6%;开采中,动载荷的比重迅速减小,稳定生产时,其影响已较小,仅为4%左右,而此时摩擦载荷的影响超过动载荷。杆管总变形量较小,最大值仅为17.6cm,且主要为静变形,动变形的比重较小,稳定生产后可忽略。设备平衡良好时的曲柄轴瞬时扭矩仅为未平衡时所需扭矩的50%左右,且上下冲程的扭矩值近于相等。
- 刘新福綦耀光李延祥刘春花
- 关键词：煤层气井有杆泵悬点载荷示功图
- 煤层气井有杆排采系统悬点动载荷计算被引量：5
- 2011年
- 有杆泵排采设备悬点动载荷是正确设计和选择抽油机和抽油杆以及确定电动机功率的重要影响因素。在分析杆柱和液柱受力状态的基础上,建立了惯性载荷的数学模型,基于弹性体振动理论,建立了振动载荷的计算模型,并给出悬点动载荷的计算方法和变化规律。结果表明,煤层气井悬点载荷的计算需同时考虑惯性载荷和振动载荷,且开采初期,动载荷所占比重较大;随着开采的进行,动载荷所占比重迅速减小,稳定生产时,影响已较小;杆管总变形量明显小于油田,且动变形量相对较小。该算法首次较为精确地计算出煤层气井有杆排采系统的悬点载荷并给出示功图,为有杆排采的设计计算提供了依据。
- 牛文杰刘新福綦耀光李延祥杨磊
- 关键词：煤层气振动载荷
- 煤层气井气体对有杆泵排采的影响被引量：15
- 2011年
- 依据气液两相流理论,建立煤层气井气水两相井液进泵运动规律的数学模型,给出适应于煤层气井泵充满度的算法,通过求解井液进泵的数值模型及仿真分析,得到煤层气井不同工况下抽油泵内液面和泵充满度的瞬时动态变化规律,以及泵充满度与冲次、泵入口气液比、泵入口压力等参数间的相互关系。利用余隙容积系数与泵内压强的关系和气体压缩膨胀的多变特性,分析出低沉没度下泵发生气锁的条件并给出预防措施。结果表明:降低冲次、减小余隙容积和泵入口气液比以及增大沉没压力可以有效提高泵的充满度,而且泵入口气液比对泵效的影响尤为显著;考虑抽油泵余隙内自由气体的作用后,随着余隙容积系数的增加,泵的充满度逐渐降低。
- 刘新福吴建军綦耀光赵培华
- 关键词：煤层气井有杆泵
- 基于Fluent分析的环空油管颗粒沉降规律研究被引量：14
- 2010年
- 研究颗粒在油管中的沉降是解决泵埋和泵卡的前提条件,主要基于Fluent来分析固体颗粒在环空油管中的沉降。对颗粒的沉降末速度进行了分析,分别建立了有、无接箍时的颗粒沉降模型,认为流体在油管中的流动是层流状态。模拟结果表明,固相的速度分布曲线与液相速度分布曲线相似,只是固相速度曲线相对液相速度分布曲线向下平移了一定数值;颗粒主要分布于环空油管的中部,且分布较均匀;在忽略接箍的影响下,颗粒排出量要大于受接箍影响下的颗粒排出量,原因是接箍附近产生了涡流,颗粒沉降较多。
- 刘保余綦耀光晏海武刘新福吴建军李延祥
- 关键词：固液两相流FLUENT
- 单相流煤层气井井底流压预测方法研究被引量：8
- 2010年
- 为了准确地预测单相流煤层气井井底流压,基于流体稳定流动能量方程,建立了煤层气柱段压差和液柱段压差的数学模型.依据铁法煤田试井时地面录取的资料,预测了单相流煤层气井不同生产时间的井底流压,并将计算结果与Cullender-Smith等方法进行对比和分析.结果表明:煤层气井底流压不仅包括气柱压差,而且包括井口套压和液柱压差,预测时要考虑煤层气偏差系数和管内摩阻随管段增量变化的影响,当井深小于1000m,沉没度小于30m,产水量小于10m3/d时,预测值与实测值间的误差较小,相对误差小于1%,具有较高的精度.井底流压充分反映流体的渗流压力特征,压力平方差由0.488MPa2调整为0.891MPa2后,产气量由3270m3/d提高到6112m3/d,降低井底流压,可有效增大生产压差,利于气体解吸,提高煤层气井产能.
- 刘新福綦耀光李延祥刘春花杨磊
- 关键词：煤层气井底流压
- 基于Matlab的53型双圆弧齿轮减速器优化设计被引量：2
- 2011年
- 针对53型双圆弧齿轮减速器传动比小,不能满足低冲次采油需要的问题,建立了齿轮参数的约束条件,应用Matlab软件对双圆弧齿轮减速器进行优化设计,并用该软件中的优化工具箱fmincon找出了齿轮参数的最优解。结果表明,优化后的齿轮结构体积减小了22.86%,即齿轮的质量约减小22.86%,减速器中心距由标准的1 000 mm变为921 mm;优化设计提高了传统抽油机53型减速器的传动比,达到了降低抽油机冲次和在较低成本下提高采油效率的目的。
- 吴建军綦耀光刘新福薛孟尧陈凤官王霞
- 关键词：双圆弧齿轮减速器MATLAB优化工具箱
- 单相水流动煤层气井流入动态分析被引量：15
- 2011年
- 单相水流动煤层气井流入动态是确定煤层气井合理工作制度的依据和分析煤层气井动态的基础。基于煤层流体的渗流规律,建立满足达西渗流和非达西渗流煤层气井的流入动态预测模型,通过鄂尔多斯盆地现场实例验证,得到单相水流动煤层气井的流入动态。结果表明:预测模型考虑煤层参数、流体物性和非达西表皮效应,结果具有较高精度,整体误差可控制在12%以内。煤层流体渗流速度不大时,宜采用煤层供给边缘压力不变时的达西渗流模型分析流入动态,而在雷诺数大于0.3和产水量超过30 m3/d时,需采用非达西渗流模型。排采前期加大生产压差,可有效控制排液量大小,防止煤粉运移而破坏储层,利于煤层水的渗流,压力差由0.44 MPa上升为3.68 MPa后,产能由10 m3/d提高到40 m3/d。增大煤层渗透率会提高储层的综合导流能力,显著增大煤层气井产能,渗透率由0.9×10-3μm2变为6.15×10-3μm2时,产水量由3.5 m3/d增大到15.9 m3/d;减小表皮系数使流入动态曲线明显向右移动,同一井组的表皮系数为-3.10和-4.85时,产水量分别为34.8和45.6 m3/d。
- 刘新福綦耀光胡爱梅赵培华刘春花
- 关键词：流体力学达西渗流非达西渗流表皮系数
