速度管柱攜氣性能數值模擬

廖 迪， 劉旭輝*， 杜宇成， 李小龍， 陳文康

(1.長江大學機械工程學院， 荊州 434023; 2.湖北省油氣鉆完井工具技術研究中心， 荊州 434023)

氣藏開發過程中，隨著開采的進行，氣藏壓力降低，導致氣體流速降低，并產生井底積液，這些問題會使得氣井產量減少，并隨著時間的推移，最終停產，而此時井底仍有氣體未采集完全[1-2]。因此，需采取有效措施，保證氣井正常生產。速度管柱是能夠解決此問題的一種高效排水采氣工藝，其具備作業簡單、成本低廉、能使原生產管柱迅速恢復生產的優點，目前已廣泛使用于塔里木、蘇里格以及東海等氣藏鉆采作業中[3-5]。

現代速度管柱技術起源于20世紀40年代，在20世紀60—70年代發展迅速，20世紀80年代后有所突破并在更多領域嶄露頭角。Duggan[6]于1961年提出了氣井是否處于無積液生產的判斷依據；Turner[7]在“Spherical Liquid Drop”模型基礎上通過“液滴”受力分析提出氣井臨界攜液流量計算公式；尹朝偉等[8]通過分析氣井攜液能力和井筒壓力損失，優化同心小直徑油管參數，結合現場驗證，證明速度管柱技術不僅使低產氣井重新生產，而且后期維護費用較低。趙彬彬等[9]推導出適合蘇里格氣田氣井的臨界攜液模型。因此，氣井生產后期，下入連續管速度管柱對提高氣井產能起關鍵作用[10-12]。影響速度管柱排水采氣產量的因素有很多，其中連續管壁厚、變徑管錐度以及氣液混合流中氣體占比對連續管流量有較大影響[13-15]。目前國內對于速度管柱井底壓力對生產速度影響的研究已較為成熟，針對氣井生產中，連續管速度管柱尺寸、變徑管錐度以及流體中氣體占比對產氣性能的影響并沒有做出詳細闡述。……