海域天然气水合物降压开采压力控制及气液流动特性

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0.108m、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.

关键词：天然气水合物、电潜泵、气液两相流、生产压差、液位、参数设计

所属期刊栏目：43

分类号：TE355(油气田开发与开采)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;中国石油天然气集团有限公司科技重大项目

在线出版日期：2022-09-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：1173-1184