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文东油田是国内首家大规模应用气举采油的基地。卸载是气举生产的关键环节。在实际生产过程中,多井次出现因卸载失败导致生产效率低而重新作业现象。进行气举井卸载模拟研究,可在气举管柱下入之前就能了解生产过程的动态,对提高气举采油系统的效率意义重大。 本文在对连续气举采油井卸载过程研究的基础上,建立了气举卸载动态模拟数学模型,开发了连续气举采油井卸载模拟软件。并通过现场试验验证了模拟结果的可靠性。主要研究工作和所取得的研究成果如下: 1)气举卸载是一个复杂过程,其流态结构及过程变化复杂,是气举工艺理论的难点。在卸载过程的动态模拟中,要求全面了解油井井底压力、油管内液面位置、环空液面位置、环空井口压力、地面节流器注入气量、各井下气举阀的上、下游压力、开关状态和通过的液体或气体流量等参数随时间的变化规律。 2)按卸载过程有无气体进入生产管柱,将其分成单相不稳定流阶段和气液两相瞬态流动阶段,分别建立数学模型,采用有限差分法求解上述描述卸载过程的数学模型,并开发了连续气举卸载模拟软件。 3)以提高气举采油系统效率为出发点,从理论研究方面深入认识了连续气举卸载过程,通过对模拟结果的现场应用验证了其可靠性。 本文经两年的理论和实验研究,主要取得了如下创新点: 1)在国内首次开展了比较系统的连续气举采油井卸载模拟研究工作。建立了卸载过程中流体流动状态的数值模拟模型;利用卸载模拟软件对气举设计及气举卸载进行模拟,将可减少设计失误、克服卸载失败、提高气举举升效率。 2)设计并加工了用于连续气举采油井卸载过程井筒动态测试的核心部件:连续气举采油井压力计投放测试装置,可应用于现场试验研究。压力计测试工作筒已获得中国实用新型专利授权(专利号:200420010498)。