海域天然气水合物降压开采压力控制及气液流动特性

作     者：刘争 孙宝江 王志远 陈龙桥 王鄂川 陈立涛 王金堂 Liu Zheng;Sun Baojiang;Wang Zhiyuan;Chen Longqiao;Wang Echuan;Chen Litao;Wang Jintang

作者机构：中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中国石油集团海洋工程有限公司天津300280 

基　　金：国家自然科学基金重大项目(No.51991363,No.51991365) 中国石油天然气集团有限公司科技重大项目(ZD2019-184-003)资助 

出 版 物：《石油学报》 (Acta Petrolei Sinica)

年 卷 期：2022年第43卷第8期

页      码：1173-1184页

摘      要：针对海域天然气水合物降压开采井身结构和管柱设计的特点,综合考虑水合物储层-生产井动态耦合、井下加热器预热和电潜泵实时排采的影响,建立了水合物降压生产期间井筒气液两相流模型及数值求解算法,提出了基于瞬态多相流实时优化泵排量的生产压差自动控制方法,并利用日本第1次水合物试采和中国南海深水气井现场实测数据对模型进行了验证。结合海域水合物试采的地质条件和环境特征,开展数值模拟研究,检测了不同生产压差控制方法的性能,分析了不同生产设计参数条件下生产管柱内的气液流动特性。研究结果显示,所提出的方法能够准确完成降压目标,而Shimizu方法具有一定的随机性;在水合物降压开采过程中,增大生产管柱的管径、施加井口回压、降低电潜泵的安装深度和提高生产压差均可以降低井内的液位高度,其中井口回压对液位高度的影响起着绝对主导作用,而电潜泵位置的影响最小;当采气管线的管径减小至0.108 m、井口回压低于0.12 MPa、生产压差小于2.16 MPa时,主流管线内会出现连续排水现象。

主 题 词：天然气水合物 电潜泵 气液两相流 生产压差 液位 参数设计 

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

核心收录：

D　O　I：10.7623/syxb202208011

馆 藏 号：203114139...