速度管柱排水采气技术在煤层气中的应用研究摘要
近些年来随着常规油气资源的大量开采,人们逐渐意识到只依靠常规能源无法满足当今日益增长的能源需求。进而将目光转移到非常规气煤层气当中,煤层气长期被当做有害气体,而排到地面之后又作为废弃物排放到空气中,造成了环境污染。煤层气越来越受到各国政府的重视,其产能及效益也被社会所接纳,其对我国经济社会发展也将具有重要意义。在煤层气的开采过程中,排水采气是一个非常重要的方面,我国的煤层气排采技术并不成熟,存在出煤粉严重、泵卡、检修周期短,产气量不理想的问题,这严重制约了我国煤层气产业的发展。因此选择一个合理的排采工艺对于提高煤层气产量,改变现有的产业布局,缓解我国的油气紧张情况具有重要意义。本文首先从理论方面分析了煤层气中常用的排采工艺技术的优缺点,根据常用的排采工艺结合煤层气排采的机理及井况优选速度管柱和气举相结合的排采工艺。通过对连续油管临界携液流量、摩擦系数、摩阻损失以及冲蚀流量的计算优选出最合适的油管直径,对其下井过程进行受力分析,计算其伸长量,根据煤层气井的井况选择合适的下井深度。其次,根据气举的理论知识对气举阀进行布阀设计,选择合适的置阀深度,并对其结构进行改进,借助分析软件ANSYS Fluent,数值模拟注气阶段气举阀内的流场分布并验证结构改进的合理性,运用有限元分析软件ANSYS对波纹管进行静力分析,得出波纹管压缩规律。然后,借助分析软件ANSYS CFX对油管进行流场及冲蚀速率数值模拟分析,研究不同煤粉颗粒及不同流速对冲蚀速率的影响规律,对现场应用起到一定的指导作用。
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