含蜡原油井筒结蜡预测模型.pptxVIP

;;工作进度表;第1章 绪论; 结蜡问题存在于几乎所有的石油生产区域。针对19个国家的69个不同油田的研究表明，包括巴西、科威特、沙特、俄罗斯、墨西哥等国家在内的高达18个国家的59个油田的原油生产中存在结蜡问题，大量资金被用于解决结蜡问题。与世界上多数的产油国一样，中国的大庆、胜利、华北、南阳和中原等油田的原油中富含蜡，蜡的质量分数超过 10%的原油几乎占整个产出原油的 90%，而且大部分原油蜡的质量分数均在20%以上，有的甚至高达 40%～50%.; YSU-Petroleum Engineering ; YSU-Petroleum Engineering ;本课题主要研究内容： 1、井筒静态结蜡模型预测 包括液固两相模型、液固两相计算模型、模型计算步骤以及模型计算结果分析。 2、井筒动态沉积模型 包括介绍几种沉积形式，设立动态模型参数求解，结蜡油井井筒压力温度计算以及模型计算结果分析。;第2章 井筒结蜡点预测模型; 由于是液固两相模型，在原模型中，气体烷烃应被排除在外。即排除掉CO2 C1 C2 C3 C4 五项数值，那么在参数中各组分在总混合物中的摩尔分数会发生变化，即应重新计算。; YSU-Petroleum Engineering ;第2章 井筒结蜡点预测模型; 选取25℃、10℃时(试验条件下的最高温和最低温含蜡原油模拟结果为例来说明。; YSU-Petroleum Engineering ; 进而我们可以得出结论: 温度越低，含蜡原油析出的蜡中高分子量正构烷烃所占比例越小。 ; YSU-Petroleum Engineering ;生产过程由于井壁温度小于油流温度，因此在任意井深位置就会产生一个径向温度梯度。随着井深的变化，离井口越近，温度越低。当井壁温度低于析蜡点时，石蜡就会以晶体形式在井壁析出。此时，径向温度梯度则会产生径向蜡浓度梯度，使得流体中蜡分子浓度高于管壁处浓度，从而使得蜡分子从油流中心向井壁扩散，在井壁形成一层蜡-油包裹的蜡胶体层。;石蜡分子扩散过程满足质量守恒，表达式如下： 在井壁沉积的蜡量=油流中向井壁对流扩散的蜡量-蜡胶体层处蜡量 在井壁处形成的蜡胶体层，由于捕获了一定量的原油，所以是疏松的，存在着大量小空隙，再加上界面层和井壁也有温度差，所以蜡层内部同样存在扩散，即界面扩散。???胶体层内部的界面扩散过程又叫石蜡的“老化”，这使得石蜡胶体层随时间的增加越来越致密，以致全部变成蜡层。界面扩散的数学表达式如下： 蜡胶体层中的增加蜡量=油流中扩散到蜡胶体层内的蜡量-界面层内部的蜡对流扩散量 ;流体呈湍流形态时，悬浮于油流中的蜡晶粒子在湍流作用下迅速迁移，因此在流线的任一位置上（次层流除外）蜡晶粒子的浓度基本上是均一的。但是在流体呈层流形态或在湍流时的边界层内，则存在着速度梯度（切变速率）常称为速度梯度场（切边速率场）。在速度梯度中，悬浮于油流中的蜡晶粒子，若不考虑粒子间的相互作用，则除了沿流线方向运动外，在油流的剪切下，还可以以一定的角速度转动，如图所示，蜡晶粒子将逐渐地由高速度处向低速度处迁移，即逐渐向壁靠拢，当其到达壁面处时，其线速度和角速度都将迅速减小，最终停止不动，并借分子间范德华力沉积于管壁上或并入已形成的不动流层上，这就是蜡晶粒子的剪切沉积。; YSU-Petroleum Engineering ;由右图可知在0-250米内，井筒内结蜡厚度是随着井深的增加而增厚的。而超过250米之后，井筒内结蜡厚度是随着井深的增加而减小的。在到达500米深度处时，结蜡厚度到达0.25mm。在此之后，随着井深的不断增大，井筒内结蜡厚度几乎没有任何变化，这表明在此之后，井筒结蜡现象已然停止。所以表现出结蜡厚度无变化的现象。 ; 右图为水力损失随时间的变化规律，水力损失就是由于结蜡之后管径变小，原油流通的截面变窄，原油举升过程中，沿程阻力增加造成的压降损失。由图可知，随着生产天数的不断增加，水力损失也在不断增大。而且，随着蜡沉积厚度的增加，水力损失增大速率在不断变大。;由上图可知，函数图像为单调递减函数图像，油管内壁温度随着井身的深度的增加而不断减小，但是减小的趋势是一个缓慢下降的趋势。; 右图可知，该函数图像为曲线形状，在起始时溶蜡时间随着井深的不断加大而逐渐增加，当达到井深达到350米时，溶蜡时间最长，此后溶蜡时间随着井深的不断加大而逐渐递减了。这是因为超过该值时，压力逐渐增大，蜡的析出量在不断减小，当到达一定深度后，就不再析出蜡量，进而也就不存在溶蜡时间长短的问题。;由上图可知，函数图像为单调递增函数图像，洗井消耗的费用随着生产时间的增加而不断增加，在前10天增加的速度较快，在10-90天内增速放缓，90天后增速又变快。;[1] Chungn T H. Thermodynami