带井下节流的天然气气井流场的数值模拟

【摘要】：天然气井下节流在天然气开采工艺方面是一个新的研究方向。井下节流工艺技术是将井下节流器置于油管某一适当位置,来实现井筒节流降压,以充分利用地热加温,使节流后气流温度高于节流后压力条件下的水合物形成初始温度,这样在井筒内不会形成水合物堵塞,从而达到地面管线压力降低,控制气井产量,取消地面加热保温装置的一种采(油)气工艺技术。 对无节流和有节流两种情况的天然气气井流场进行数值模拟。在对相应的物理模型进行合理的简化基础上,根据质量、动量、能量守恒定律以及相应的状态方程,导出关于气井的压力、温度、流速及密度的方程组,建立合理的数学模型。对无节流情况所建立的数学模型采用四阶龙格-库塔法进行求解,对有节流情况所建立的数学模型采用牛顿法求解。利用Fortran语言对该模型进行计算编程,对一些给定初始条件和边界条件的天然气气井进行数值计算,得到井筒内流体各参数沿井深分布状况,并将计算结果和实测数据进行对比、分析,以了解气井内部的流动规律,并通过计算结果与实测数据的对比结果来验证该数学模型的可用性以及对井下节流研究的重要意义。 利用上面所建立的数学模型、数值计算方法以及相应的计算程序,我们可以得到天然气气井内流体各参数沿井深分布的情况,包括节流嘴附近流体的相关参数。这些参数的分布仅仅是与井深相关的一维分布情况。在截面有很大变化的节流嘴附近,流体的流动状态十分复杂,由于管径的突缩突扩的变化,原来稳定的层流状态变成了紊流状态,在截面变化处还会 【关键词】：天然气 井下节流 数据对比 CFD模拟
【学位授予单位】：西华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TE319
【目录】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-7
• 中文目录7-9
• 英文目录9-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 课题来源11
• 1.2 研究的目的和意义11-13
• 1.3 国内外现状和发展趋势13-15
• 1.4 研究目标和主要内容15-17
• 第二章 无井下节流气井流动基本原理和数学模型17-25
• 2.1 气井物理模型17-18
• 2.2 无井下节流装置气井数学模型18-21
• 2.3 数学模型的数值求解21-23
• 2.4 计算程序的编制23-25
• 第三章 有井下节流气井流动基本原理和数学模型25-39
• 3.1 节流方式的比较25-28
• 3.2 节流过程的物理模型28-30
• 3.3 带井下节流装置气井数学模型30-35
• 3.4 数学模型的数值求解35-37
• 3.5 计算程序的编制37-39
• 第四章 数学模型的实例分析39-46
• 4.1 对无节流情况的数学模型的实例分析39-42
• 4.2 对有节流情况的数学模型的实例分析42-45
• 4.3 总结45-46
• 第五章 井下节流过程的CFD数值模拟46-69
• 5.1 计算流体动力学(CFD)的简介46-47
• 5.2 Fluent软件简介47-48
• 5.3 节流嘴流场分析的CFD模型的建立48-53
• 5.4 节流嘴流动状态的CFD分析53-68
• 5.5 结论68-69
• 第六章 结论与展望69-72
• 6.1 工作内容及结论69-70
• 6.2 展望70-72
• 参考文献72-75
• 作者在读期间科技成果简介75-76
• 申明76-77
• 致谢77

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

通过井口油嘴的临界及亚临界两相流动的新关系式    A．A．M．Elgibaly,I．S．Nashawi,生如岩

锥形渐扩管内紊流场数值预测中的计算机应用    何永森,刘邵英,郭铁,陈达胜

天然气水合物生成条件的预测Ⅰ.不含抑制剂的体系    杜亚和,郭天民

气井压力温度预测综合数值模拟    郭春秋,李颖川

预测井筒压力及温度分布的机理模型    曾祥林,刘永辉,李玉军,李颖川

天然气水合物生成条件预测模型的比较    喻西崇,赵金洲,郭建春,邬亚玲

气嘴流动特性及温降计算方法    李玉星,邹德永

井下节流工艺技术在气田开发中的应用    佘朝毅,李川东,雷振中,周朝定,李志敏

Navier-Stokes方程的数值解法    郭煜

热流状态下新型动压推力轴承压力场的计算    王锐昌

复化梯形公式及其应用    吕同斌

回转叶片式磁流变减振器的特性研究    马久河;吕建刚;张磊;李猛;

搅拌摩擦焊接过程塑性流动形态与试验分析    王训宏;王快社;徐可为;胡锴;

智能化单缝衍射实验装置的研制    刘依真,范玲,薛菊梅

一种新型有压力梯度的平面层流边界层理论——机械能耗损积分法    荣深涛

旋转状态下姿态控制发动机喷流流场的数值模拟    王玉芳;杨树兴;

基于极大值原理的弹道修正引信弹道优化控制研究    霍鹏飞;施坤林;苑伟政;

圆形自由射流冲击任意热流密度平板时的换热分析    赵耀华,马重芳

多重网格在二维泊松方程有限元分析中的应用    王青平;白武明;王洪亮;

LaserFace液体润滑端面密封性能研究    钮建良;彭旭东;孟祥铠;白少先;

等压灌装阀阀座流道流场分析及结构优化研究    孙智慧;姚炳兴;

500t/d浮法玻璃熔窑液流形态计算机模拟及分析    冯志军;李东春;刘世民;

浑水中运行的混流式水轮机过流通道结构问题    姚启鹏;

采用最优控制抑制柴油无刷发电机的频率扰动    杨冠鲁;刘钊;

桥墩组中轴线与水流方向夹角过大对河流流场影响的数值模拟研究    吴飞;

旋涡气流光整加工中磨具运动的理论研究    秦鹏;王明珠;杨胜强;

压缩天然气储气分区原理    严铭卿;

城镇压缩天然气(CNG)供应站的发展及建设    管宏庆;

管土耦合边界下海底悬跨管道涡激振动研究    艾尚茂

大沽河河道渗漏及其对洪水演进影响研究    武桂芝

高压气动比例减压阀的结构优化与特性研究    徐志鹏

松科1井复杂地层取心钻具及泥浆优化设计和应用研究    孟庆鸿

1100kV GIS中SF6断路器关键技术研究    韩书谟

太阳能电动车关键技术研究    李春芳

大型风电叶片结构设计方法研究    马志勇

海洋工程中小尺度物体的相关水动力数值计算    吕林

深海采矿1000米海试系统主要部件布放中的水动力学问题研究    胡小舟

低层冷弯薄壁型钢结构住宅风洞试验研究及数值分析    聂少锋

杨木横纹压缩本构关系与时—温等效性研究    张红为

南水北调中线总干渠节制闸控制运行方式研究    王玲玲

缸内流场结构对天然气发动机性能影响的模拟研究    张波

单泵喷水推进式船舶的操纵性能研究    孙寒冰

螺旋桨脉动压力识别    冯宇剑

抽水蓄能电站卜型岔管水力特性数值模拟研究    武燕蕾

汽车动力转向器的流体力学特性及其吸油装置的研究    周香

水轮机导水机构双列叶栅流动数值模拟及振动特性分析    武宇琼

金川矿山废石—全尾砂高浓度充填料浆管输阻力模型研究    王晓宇

双向自上游泵送机械密封性能研究    潘宁

天然气水合物生成条件的预测Ⅰ.不含抑制剂的体系    杜亚和,郭天民

水合物模型的建立及在含盐体系中的应用    陈光进,马庆兰,郭天民

天然气水合物相平衡研究的进展    廖健,梅东海,杨继涛,郭天民

管道内天然气水合物形成的判断方法    李玉星,冯叔初

低产气井井口防止水合物工艺研究与设计    吴志刚;周敏;

重力热管防止气井井筒天然气水合物新技术    吴晓东;张玉丰;韩国庆;马春红;李伟超;

南疆天然气利民工程首次引入“数字管道”    黄蔚莉;

沼气替代天然气应提上议事日程    

天然气工程建设和运行安全管理的策略分析    李虎;

燃气企业信息化管理及安全要求    单世明;

国外输油-气管线的阀门概况    杨大蒲;

氧—天然气切割    

加强天然气计量管理 提高计量水平    黄明昌;

辐射化学与碳一化学    陈鹤鸣

推广使用天然气汽车 深入开展天然气汽车研究    王振玉;

浅谈天然气在汽车上的推广应用及效益分析    张平;

从我国能源结构看“西气东输”工程    钟文琪;顾利锋;陈雨亭;

川西北输气场站设备泄漏检测及分析    李文英;钟卫;

城市燃气管道风险评价技术现状分析与思考    蔡良君;姚安林;

天然气/柴油双燃料发动机排放的研究    江彤;兰志波;王立新;吴宁;

天然气汽车的动力性试验研究    李永昌;

天然气——新世纪的能源主力 推动经济发展的亮点    朱长泽;贡文海;

天然气中毒死亡102例分析    许金畅;乔聚祥;姚宗湖;

燃气热泵(GHP)在实际工程中的应用    李朝阳;

苏里格日产天然气突破千万立方米    记者 王晓晖彭旭峰

全市第一家天然气双燃料汽车加气站投入使用    记者 丁永宏通讯员 戴峰 胡芬

陕西省天然气股份有限公司登陆中小板    贺韬

东南亚筹建天然气网    杨军

从西气东输看天然气监管    记者 陈玉强 特约记者 吕阳春 通讯员 张航

做强天然气 吐哈正当时    韩彬

年内设三条以上公交专道    吴宏雄

我市燃气快速走进千家万户    记者 李玉亮 通讯员 高亮

年内600辆公交车改用天然气    记者　 葛妍

关于建立天然气能源安全保障体系的建议    深圳市政协委员 于剑

低渗气田采气工艺理论研究    顾岱鸿

盐层储气库溶腔形状控制模拟技术研究    万玉金

中国天然气要素成本管理模式研究    周志斌

中国天然气可持续发展战略研究    张福东

基于化学反应动力学的天然气—柴油电控双燃料发动机燃烧模型的研究    赵骆伟

鄂尔多斯盆地奥陶系天然气成藏机理及其与构造演化关系    胡国艺

采用天然气的小型斯特林冷热电三联供关键技术研究和应用分析    汪海贵

天然气长输管道运行优化及压气站负荷调度研究    王希勇

湿气气藏天然气井油管外壁腐蚀研究    姜放

生物质与天然气基及其互补的多联产系统集成开拓研究    李洪强

带井下节流的天然气气井流场的数值模拟    张洋

甲烷泄漏检测及扩散研究    师春元

活性炭成型及其对天然气吸附性能的研究    闫新龙

天然气开采技术综合评价研究    王琳琳

天然气热氯化法生产低含水量甲烷氯化物品的工程研究    曾晓彬

天然气中氩同位素组成的对比测定及差异分析    王宗礼

渐变型多孔介质燃烧器的研究与开发    褚金华

等离子体射流共裂解煤和天然气制乙炔实验研究    尚书勇

天然气生成过程中的碳同位素分馏作用研究    李吉君

天然气碳同位素分馏作用及其在徐家围子地区的应用    徐立恒