密闭环空热膨胀压力全尺寸模拟实验

作     者：胡志强 李鑫 金鑫 曹耐 张亢 李舒展 HU Zhi-qiang;LI Xin;JIN Xin;CAO Nai;ZHANG Kang;LI Shu-zhan

作者机构：中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究北京100101 中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院北京102249 页岩油气富集机理与有效开发国家重点试验室北京100101 

基　　金：中国博士后科学基金(2020M670584) 中国石化科技攻关项目(P20072-3,PE19009-1) 

出 版 物：《科学技术与工程》 (Science Technology and Engineering)

年 卷 期：2021年第21卷第16期

页      码：6663-6669页

摘      要：为了验证多层密闭环空热膨胀压力预测模型的准确性和适用性,更深入地探究油气井筒传热与环空压力之间的关系,有必要开展全尺寸环空压力模拟实验研究。通过设计符合油气井身结构特点和现场工况的双环空井段实验装置,模拟高温热流体在不同循环温度、循环流量和循环时间的条件下对密闭环空温度和压力造成的影响,分析实验中环空压力随温度增量的变化关系,验证理论模型结果的适用性。结果表明:双环空升温阶段,A环空比B环空升温增压速率更快,温度压力峰值更高;由于环空流体中含有部分无法消除的可压缩溶解气体,导致环空压力上涨幅比环空温度要小;提出环空压温比的概念来评估环空流体产生压力的能力大小,其中纯水受热膨胀产生的环空压温比最高,自然散热前期环空压温比更能反映流体产生热膨胀压力大小;实验测试数据与模型计算结果偏差均在10%以内,满足理论和现场实际需求。可见在实际计算中应该参考实验数据,考虑环空流体特性和气体压缩性质,提高预测精度。

主 题 词：密闭环空 环空压力 热膨胀 全尺寸 模拟实验 多环空 溶解气 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 08[工学] 082002[082002] 

馆 藏 号：203104172...