冲缝筛管结垢速率模拟研究*
2021-10-13邓福成沈雪峰陈胜宏
中国安全生产科学技术 2021年9期
尹 彪,邓福成,沈雪峰,陈胜宏,文 敏
(1.长江大学 机械学院,湖北 荆州 434000;2.中国石油技术开发公司,北京 100028;3.中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司,北京 100010;4.中海油研究总院,北京 100028)
0 引言
伊拉克哈法亚油田所产生的油气具有弱酸性、矿化物高的特点[1]。管道中高浓度的正负离子遇到合适的环境条件会发生反应生成常见盐类污垢(碳酸钙、硫酸钡等)。冲缝筛管被用作油气生产的机械防砂工具,主要用于分选性好、岩性较为疏松的中、粗砂粒储层[2],但由于筛管工况条件及原油成分的复杂性导致筛管结垢在所难免,而结垢的发生不仅造成管道过流面积逐渐减少,还会诱发局部腐蚀,导致漏失频繁或穿孔的发生。
Hardt等[3]首次提出通过微结构技术增强热交换反应的物理模型;Kern等[4]认为污垢的形成过程分为污垢的沉积与脱离2部分;Watkinson等[5]研究表明,CaCO3在恒温换热器中由于溶液温度升高,结垢速率经历先增加后降低的阶段;Brahim等[6]利用FLUENT软件完成对结垢率的实时计算和结垢量的预测;陈浩明[7]从污垢沉积质量出发计算出污垢热阻随时间的变化规律进而得出结垢速率。以上研究未综合考虑地层流体特性以及复杂结构管体对结垢的影响规律。本文结合现场油井的产出液进行水样分析,有针对性地对CaCO3颗粒进行追踪,研究内流场中的力学性质以及湍流效应来确定结垢分布情况,以减少筛管的结垢和预防堵死筛管过流孔道为目的,稳定生产过程中油井的长期产油量。……
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