天然氣井井下節(jié)流后物性參數(shù)的變化模擬

【摘要】：基于空氣動力學(xué)、計算流體力學(xué)理論,對天然氣井井下節(jié)流后的流場與溫度場分布進行了模擬,得出了氣體溫度、壓強、流速及密度沿井深的分布曲線,并對局部流場進行了細化分析。模擬發(fā)現(xiàn),井下節(jié)流可有效降壓,節(jié)流嘴處壓強經(jīng)歷了減小、增大的過程,并于出口下游穩(wěn)定后,隨井深的減小又逐漸減小;密度與壓強的變化趨勢基本一致;氣體節(jié)流經(jīng)歷了亞音速-音速-超音速-亞音速的變化過程;溫度沿井深的分布趨勢與地溫梯度基本一致,在節(jié)流嘴出口附近存有最小值,但因地溫環(huán)境和氣體粘性作用使溫度仍保持一定高度,避免了水合物的形成。模擬結(jié)果與工程實際數(shù)據(jù)符合較好,證實了井下節(jié)流工藝降壓、保溫的特點,實現(xiàn)了流場、溫度場分布的可視化,探索了一種方便、快捷的研究方法,為設(shè)計、安裝節(jié)流器與確定操作參數(shù)提供了有效的依據(jù) 【作者單位】： 西南石油大學(xué)石油管力學(xué)和環(huán)境行為重點實驗室;
【關(guān)鍵詞】： 天然氣井 井下節(jié)流 流場 溫度場 數(shù)值模擬
【基金】：“新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計劃”項目(NCET-08-0907) 四川省杰出青年學(xué)科帶頭人培養(yǎng)基金項目(06ZQ026-028) 中國石油天然氣集團公司應(yīng)用基礎(chǔ)研究項目(2008A-3005)
【分類號】：TE319
【正文快照】： 20世紀(jì)80年代,Roger Tailby等人[1]提出在水平井產(chǎn)層段安裝井下節(jié)流嘴可有效地控制油井產(chǎn)量,減少水、氣的進入。Valbatne等人[2]結(jié)合數(shù)值模擬和經(jīng)驗公式,引入井筒阻力、節(jié)流嘴壓降等因素計算了產(chǎn)量和沿程壓強,對比了有無節(jié)流嘴的壓強分布?，F(xiàn)場工藝計算仍常采用Brown[3]的焓

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