文献类型：学位论文

作　　者：王博

导　　师：任连城 单代伟

授予单位：重庆科技学院

学科专业：资源与环境

授予学位：硕士

学位年度：2023

语　　种：中文

摘　　要：天然气作为一种清洁可靠能源，在我国能源占比逐渐增大，同时天然气气井的开发进度不断加快，气井含水率持续升高，气井呈现出“低压低产”现象。天然气自身流速降低，携液能力变差，井筒内的液体无法顺利出井而掉落至井底形成积液，积液进一步降低井底天然气流速从而形成恶性循环最终导致关井停产。目前，工程实际中采用的排水采气技术存在能量浪费、经济成本高和污染低效等问题且随着开采进行，新的问题仍会继续挑战传统排水采气技术，因此需要研发一种针对气井积液的复合型排水采气工具，从而在天然气开采过程中减少浪费、降低成本且达到高效排采的目的。　　针对上述问题，本文提出一种切向旋流式排水采气的方案。该方案在充分调研国内外排水采气技术的基础上，针对井底积液，将射吸和涡流的运动原理相结合，利用地层自身能量将井底积液吸出、雾化并利用涡流排水采气原理将积液排出井口从而高效排采。　　首先，根据本文研究思路，对气井携液滴和液膜的临界携液流速进行对比分析，从而明确切向旋流式排水采气工具原理可行性。通过对比流道起旋和喷嘴起旋，设计了切向旋流式排水采气工具的起旋流道结构。在前人研究的基础上，对传统引射器进行改进，形成本文工具射吸部分的流道结构;再结合两种流道结构提出切向旋流式排水采气工具的整体流道结构方案。依据切向旋流式排水采气工具作用后的流型流态，建立数字模型，确定边界条件并进行网格无关性和数值模拟可靠性验证，分析切向旋流式排水采气工具的工作流场发现：井底积液通过射吸流道进入工具体，在混合室内充分混合雾化，经过旋流流道后由两相紊流转变为螺旋上升的旋雾流，最后在井筒壁面形成稳定液膜。　　然后，本�

关 键 词：气井积液 排水采气工具  切向旋流  数值模拟 结构优化

分 类 号：TE933.02]