天然气井下涡流工具排液效果影响因素分析

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ＣＨＩＮＡＰＥＴＲＯＬＥＵＭＭＡＣＨＩＮＥＲＹ
２０１３年第４１卷第１期
● 油气田开发工程
天然气井下涡流工具排液效果影响因素分析
冯翠菊王春生张黉
ＦｅｎｇＣｕｉｊｕＷａｎｇＣｈｕｎｓｈｅｎｇＺｈａｎｇＨｏｎｇ
（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅ￣ｉｔｙ２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎｏ．ｂｅａｓｔＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）
ｔｉｏｎｆｏｒｍｏｆｖｏｔｒｅｘｔｏｏｌｈｅｌｉｃａｌｒｉｂｂｏｎａｒｅｔｈｅｍａｉｎｆａｃｔｏｒｓｔｏａｆｆｅｃｔｔｈｅｄｒａｉｎａｇｅｅｆｆｅｃｔｏｆｖｏｔｒｅｘｔｏｏ１．Ｔｈｅｓｐｅｃｉｉｆｃｄｅ —
水体积分数大于１０％时，含水体积分数越高，排液效果越明显；螺旋片正截面为矩形比为梯形时
的排液效果更理想；螺旋片的旋转方向（左旋和右旋）对工具的排液效果影响不大。
关键词：天然气井；涡流工具；排液；含水率；Ｆｌｕｅｎｔ；数值模拟中图分类号：ＴＥ９３１文献标识码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１— ４５７８．２０１３．０１．０１９
ｃｏｎｄｕｃｔａｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｎａｔｕｒａｌｇａｓｌｆｏｗｒａｔｅ，ｄｏｗｎｈｏｌｅｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｖｏｒｔｅｘｔｏｏｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｎｔｈｅｄｒａｉｎａｇｅｅｆｆｅｃｔｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｓｔｈａｔｎａｔｕｒａｌｇａｓｌｏｆｗｒａｔｅ，ｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｔｈｅｎｏｒｍａｌｓｅｃ —
（１．东北石油大学地球科学学院２．东北石油大学石油工程学院）
摘要：大庆天然气田目前采用涡流工具进行气井排液，但在部分井中排液效果不明显。根据气液２相流理论，应用ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ软件建立涡流工具模型，应用Ｆｌｕｅｎｔ软件进行仿真计算，分析天然气流速、井底含水率和涡流工具结构对其排液效果的影响。分析结果表明，天然气流速、含水体积分数和涡流工具螺旋片的正截面形状是影响涡流工具排液效果的主要因素。具体表现为：天然气流速越大，工具排液效果越好；井底含水体积分数小于１０％时，排液效果不明显；井底含
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｎａｔｕｒａｌｇａｓｆｉｅｌｄｓｉｎＤａｑｉｎｇａｒｅｃｕｒｒｅｎｔｌｙａｄｏｐｔｉｎｇｔｈｅｖｏｔｅｒｘｔｏｏｌｔｏｃｏｎｄｕｃｔｇａｓｗｅｌｌｄｒａｉｎ — ａｇｅ．Ｂｕｔｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｌｉｑｕｉｄｄｉｓｃｈａｒｇｅｉｓｎｏｔｒｅｍａｒｋａｂｌｅｉｎｓｏｍｅｏｆｔｈｅｓｅｗｅｌｌｓ．ＴｈｅＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓｓｏｆｔｗａｒｅｗａｓａｐｐｌｉｅｄ
ｔｏｅｓｔａｂｌｉｓｈｔｈｅｖｏ￣ｅｘｔｏｏｌｍｏｄｅｌａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｇａｓ — ｌｉｑｕｉｄｔｗｏ — ｐｈａｓｅｌｆｏｗｔｈｅｏｒｙ．ＴｈｅＦｌｕｅｎｔｓｏｆｔｗａｒｅｗａｓｕｓｅｄｔｏ
ＩｎｌｆｕｅｎｃｉｎｇＦａｃｔｏｒＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅＬｉｑｕｉｄＤｉｓｃｈａｒｇｅＥｆｆｅｃｔｏｆＤｏｗｎｈｏｌｅＶｏｒｔｅｘＴｏｏｌｉｎＮａｔｕｒａｌＧａｓⅥ ｌｌｓ