基于LSTM-WGAN模型的柱塞-泡排复合排采系统预测控制方法

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作者 赖欣 钱中程 +3 位作者 杨肖 刘永辉 叶长青 王强 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第2期11-20,共10页

高效的生产过程和智能化管理是天然气井可持续发展的关键,目前实际生产中页岩气开采仍然面临着井底积液造成气井产能下降的问题。为提高天然气井的产能和排水效率,充分利用泡沫排水采气和柱塞气举的优点,设计了一套“双元合一”的柱塞-... 高效的生产过程和智能化管理是天然气井可持续发展的关键,目前实际生产中页岩气开采仍然面临着井底积液造成气井产能下降的问题。为提高天然气井的产能和排水效率,充分利用泡沫排水采气和柱塞气举的优点,设计了一套“双元合一”的柱塞-泡排复合排采装置,提出了一种新颖的基于长短期记忆网络(LSTM)和Wasserstein生成对抗网络(WGAN)的复合排采LSTM-WGAN预测控制方法。利用基于密度的抗噪聚类算法(DBSCAN)对数据进行预处理,避免异常数据对模型预测的影响。通过生成器和判别器相互对抗并更新各自梯度方向的权重,不断优化使油套压差、水气比预测值逼近真值,从而准确预测下一时刻的油套压差和水气比。通过柱塞-泡排复合排采智能管理系统,实施预测的柱塞泡排投放策略。实验结果表明,LSTMWGAN模型的误差最小,与LSTM模型相比,LSTM-WGAN模型的油套压差和水气比预测结果的均方根误差、均方误差、平均绝对误差分别降低了2.64%、5.13%、11.75%和8.81%、8.07%、6.60%。LSTM-WGAN预测模型可以准确地预测油套压差和水气比,指导柱塞-泡排复合排采系统发出正确的投放泡排球和柱塞指令,实现了泡排-柱塞的全智能化投放。 展开更多

关键词 复合排采 预测控制 LSTM-WGAN 油套压差 水气比 井底积液

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苏里格气田积液气井产能的快速评价方法 被引量：4

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作者 刘鹏程 李进步 +3 位作者 刘莉莉 于占海 霍明会 冯树旺 《大庆石油地质与开发》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期87-92,共6页

苏里格气田大部分气井生产过程中会出现井筒积液现象,需要开展大量的产能测试,指导排水采气措施优化工作。为了降低气井产能测试成本,提高气田开发效益,通过开展井筒积液气井套压变化规律分析,明确了气井积液初期和井筒液面到达节流器... 苏里格气田大部分气井生产过程中会出现井筒积液现象,需要开展大量的产能测试,指导排水采气措施优化工作。为了降低气井产能测试成本,提高气田开发效益,通过开展井筒积液气井套压变化规律分析,明确了气井积液初期和井筒液面到达节流器时套压变化特征,结合节流器下入深度计算出井筒积液的液柱高度,在此基础上提出了一种利用井口生产数据计算井筒积液气井井底流压和气井产能的快速方法。以苏里格气田井筒积液气井产能预测为例,该方法预测产能与实际产能误差为4.2%~9.6%,每口气井可以节省产能测试费用30余万元。该产能评价方法充分考虑了井筒积液对井底流压计算的影响,测试结果不仅可以满足现场精度要求,而且能有效降低产能测试成本。 展开更多

关键词 井筒积液 液柱高度 井底流压 产能预测

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深层凝析气井临界携液模型优化研究 被引量：12

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作者 周朝 吴晓东 +2 位作者 刘雄伟 黄成 汤敬飞 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期97-100,145-146,共4页

以Turner模型为代表的临界携液流量模型在预测积液位置和表面张力方面均存在不足,导致积液预测结果与凝析气井实际情况偏差较大。为提高积液预测精度,考虑临界携液流量和表面张力沿井筒的差异分布,取井筒中临界携液流量的最大值作为积... 以Turner模型为代表的临界携液流量模型在预测积液位置和表面张力方面均存在不足,导致积液预测结果与凝析气井实际情况偏差较大。为提高积液预测精度,考虑临界携液流量和表面张力沿井筒的差异分布,取井筒中临界携液流量的最大值作为积液判断标准,并根据不同温度、压力条件计算对应的表面张力。同时,考虑井筒中存在气体、凝析油和地层水三相,建立凝析气井井筒温压耦合计算模型。实例验证表明,改进后的4种临界携液流量模型与原始模型相比,均提高了积液预测精度,其中改进的李闽模型预测精度提高的幅度最大,预测精度最高,适合于雅克拉—大涝坝深层凝析气井的积液预测。该研究对现场开展积液判断和排液工艺优选具有指导意义。 展开更多

关键词 凝析气井 积液预测 临界携液流量 模型优化 温压耦合

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气举举升效率与井筒流态影响关系研究 被引量：4

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作者 刘淼 刘琦 +1 位作者 高纯良 孙占河 《大庆石油地质与开发》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期214-217,共4页

目前，很多气田都存在气水同产的问题，其中多数气井都受到储层压力过低和井底积液双重因素的影响，这个问题在低渗透深层气井开发中显得尤为突出。随着气井开采年限的增加，地层能量衰减，气体流动速度不断下降，在井筒中会经历多种流... 目前，很多气田都存在气水同产的问题，其中多数气井都受到储层压力过低和井底积液双重因素的影响，这个问题在低渗透深层气井开发中显得尤为突出。随着气井开采年限的增加，地层能量衰减，气体流动速度不断下降，在井筒中会经历多种流态变化，其中段塞流向环雾流转换的过程中会经历一种中间流态——过渡流。通过可靠的实验证明过渡流是一种极不稳定的流动状态，严重影响气举工艺的携液效率，了解并能准确预测过渡流态的发生，可以对优化气举排液设计提供有效帮助。此外，通过对现场及实验室数据的分析，总结了一套预测过渡流发生的简单方法。该方法利用井口实际注入气体流速随深度变化曲线与Turner模型计算的临界携液速度随深度变化曲线为主要依据，依靠两条线的关系判断过渡流发生的可能性。现场实例验证该方法可以有效判断过渡流发生的时间，由此可以及时制定或改变相应的措施予以避免。 展开更多

关键词 气井 积液 气举 流态 预测方法

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深层凝析气藏气井积液预测方法优选 被引量：4

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作者 周朝 吴晓东 +2 位作者 刘雄伟 黄成 陈彪 《新疆石油地质》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期743-747,共5页

积液问题严重影响雅克拉—大涝坝深层凝析气藏气井的正常生产,常用积液预测方法在雅克拉—大涝坝深层凝析气藏的适用性亟需进一步论证。对临界携液流量法和动能因子法的适用性进行了评价与优选研究。阐述各积液预测方法的基本原理与差异... 积液问题严重影响雅克拉—大涝坝深层凝析气藏气井的正常生产,常用积液预测方法在雅克拉—大涝坝深层凝析气藏的适用性亟需进一步论证。对临界携液流量法和动能因子法的适用性进行了评价与优选研究。阐述各积液预测方法的基本原理与差异,考虑临界携液流量和表面张力沿井筒的动态分布,对原始临界携液模型进行改进;通过误差分析,分别选取适合于该气藏高、低气液比气井的井筒温压计算模型;通过实例分析,优选出适用于深层凝析气藏气井的积液预测方法。结果表明,修正的拟单相流温压耦合计算模型适用于该气藏高气液比气井井筒温压计算,Hagedorn-Brown方法和Hasan方法适用于低气液比气井井筒温压计算。改进的临界携液流量模型与原始模型相比,提高了积液预测精度。改进的李闽模型和界限值取为6的动能因子法积液预测精度较高,适用于雅克拉—大涝坝深层凝析气藏气井的积液预测。 展开更多

关键词 塔里木盆地 雅克拉一大涝坝凝析气藏 凝析气井 积液预测 临界携液 动能因子

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气井积液量预测模型改进 被引量：3

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作者 曹光强 侯读杰 姜晓华 《大庆石油地质与开发》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期97-101,共5页

随着国内老气区开发的不断深入,气井出水积液问题日益严重.为了对气井积液严重程度进行准确评估,并为气井排水采气工艺方式的选择及方案设计提供可靠积液量预测参数,在对原预测模型存在问题系统分析的基础上,综合考虑多种因素,建立了油... 随着国内老气区开发的不断深入,气井出水积液问题日益严重.为了对气井积液严重程度进行准确评估,并为气井排水采气工艺方式的选择及方案设计提供可靠积液量预测参数,在对原预测模型存在问题系统分析的基础上,综合考虑多种因素,建立了油管内积液量和环空积液量预测新模型.新模型理论依据充分,有效解决了原模型计算过程中由参数经验取值带来的不确定性.通过13口探液面气井的对比分析,新模型计算值与实测值吻合程度较好,计算精度较高. 展开更多

关键词 气井积液 预测模型 排水采气 临界流量

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涩北气田排水采气优选模式 被引量：15

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作者 李文魁 周广厚 +5 位作者 毕国强 曹光强 王云 刘翔 李隽 刘岩 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期60-63,共4页

针对柴达木盆地涩北气田所面临的气井井底积液、产水导致产量迅速递减的问题,从准确把握气井排水采气时机、优选经济有效的排水采气方式出发,结合涩北气田生产动态,综合考虑动能因子、积液高度、油压、日产水以及油压、套压压差等多种... 针对柴达木盆地涩北气田所面临的气井井底积液、产水导致产量迅速递减的问题,从准确把握气井排水采气时机、优选经济有效的排水采气方式出发,结合涩北气田生产动态,综合考虑动能因子、积液高度、油压、日产水以及油压、套压压差等多种因素准确诊断了气井积液的状况;分析了涩北一号气田递减阶段气井日产气量和水气比等生产数据的变化规律,根据多项管流井底压力计算理论、临界流量计算模型及涩北气田实际的采气油管尺寸,研制出了排水采气方式选择控制图,并建立了涩北气田排水采气优选模式;回归出了相应的计算公式,预测了涩北一号气田大规模进入优选管柱排水及泡排排水采气时期的具体时机,由于涩北气田属于次活跃与不活跃水驱气藏,水气比上升缓慢,除少数离边水比较近的井外,在整个开发期内不会大规模进入气举排水开采期。 展开更多

关键词 气井 井底积液 排水采气 优选管柱 油压 套压 采收率

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破损舰船运动与波浪载荷预报方法 被引量：1

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作者 王晓强 李陈峰 任慧龙 《中国舰船研究》 2012年第4期30-35,共6页

为了研究舰船舱室破损对船体运动与波浪载荷的影响,采用三维频域势流理论,计算了发生第二类舱室破损后舰船在斜浪规则波上的运动与垂向弯矩。以一典型破损情况为例,计算了船舶破损后的浮态及稳性,并与破损前进行了比较,结果显示,横摇运... 为了研究舰船舱室破损对船体运动与波浪载荷的影响,采用三维频域势流理论,计算了发生第二类舱室破损后舰船在斜浪规则波上的运动与垂向弯矩。以一典型破损情况为例,计算了船舶破损后的浮态及稳性,并与破损前进行了比较,结果显示,横摇运动及垂向弯矩明显增加,而其它5个自由度运动则有所减小。基于船舶静力学原理,分析了舰船破损对浮态及稳性的影响。最后,使用格林函数法研究了舱室进水导致的液舱晃荡,结果表明,液舱晃荡附加质量在某些频率附近有明显的共振效应,必须通过阻尼系数考虑流体粘性的影响,避免产生非物理结果。 展开更多

关键词 破损舰船 运动与波浪载荷预报 液舱晃荡 浮态 稳性

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气井积液理论预测及室内实验验证 被引量：4

9

作者 牛骏 柯文奇 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第16期6599-6606,共8页

气井中的液体逐渐积累会导致气井产量下降,生产时间缩短,甚至停产。为了揭示气井积液的机理,预测气井积液的临界携液流量,结合理论研究和室内实验开展工作,基于牛顿内摩擦定律气液两相力学平衡建立了液膜反转新模型,反转临界点采用最小... 气井中的液体逐渐积累会导致气井产量下降,生产时间缩短,甚至停产。为了揭示气井积液的机理,预测气井积液的临界携液流量,结合理论研究和室内实验开展工作,基于牛顿内摩擦定律气液两相力学平衡建立了液膜反转新模型,反转临界点采用最小气液界面剪力方法计算;该模型考虑了倾斜角对液膜厚度的影响,并基于实验数据改进了气液界面摩擦系数,与前人模型相比准确度更高;将改进模型的结果与室内模拟实验值相比,最大误差不超过10%,可用于气井临界携液流量的计算。模拟实验和理论成果加深了气井积液现象的认识,对积液的原因做出了解释,所提出的预测模型有助于预防气井积液带来的危害,增加了气井产量和经济效益。 展开更多

关键词 气井积液 液膜反转 携液临界流速 预测模型

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基于环雾流理论的气井临界流速预测模型 被引量：8

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作者 沈伟伟 邓道明 +1 位作者 刘乔平 宫敬 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1318-1330,共13页

井筒积液是伴随气井生产的常见现象,积液会导致气井产量降低,严重时甚至会使得气井停产。精确的积液预测有助于及时采取措施以减少积液带来的危害,而临界气体流速是气井积液预测的关键。回顾了气井积液预测的相关研究,指出了最小压降模... 井筒积液是伴随气井生产的常见现象,积液会导致气井产量降低,严重时甚至会使得气井停产。精确的积液预测有助于及时采取措施以减少积液带来的危害,而临界气体流速是气井积液预测的关键。回顾了气井积液预测的相关研究,指出了最小压降模型、液滴模型的局限性,基于现有实验观察认为液膜模型有较好的适用性。考虑到斜井中液膜周向不均匀分布及气相核心中液滴夹带,提出了更符合实际的环雾流模型用于不同管径、不同井斜角下的气井积液预测。基于以往室内实验数据和现场生产数据,将新模型与现有6种积液预测模型进行对比评价。综合考虑模型预测结果正确率及预测误差,认为新的环雾流模型较其他模型预测结果更优,可准确方便地对气井积液进行预测。 展开更多

关键词 斜井 天然气 积液 临界气体流速 预测 环雾流 模型

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基于液膜临界速度的井筒积液预测新方法

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作者 豆宁辉 柯珂 +1 位作者 鲍洪志 付玮琪 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期141-146,共6页

现阶段用于预测气井积液问题的模型大多针对垂直井筒从Turner所建立的液滴受力模型上发展而来,认为井底积液是由井筒中液滴下落造成的,对井筒倾斜角和液膜逆流的影响没有深入探讨。本文对Unified多相流动模型进行编程,运用多相流动模型... 现阶段用于预测气井积液问题的模型大多针对垂直井筒从Turner所建立的液滴受力模型上发展而来,认为井底积液是由井筒中液滴下落造成的,对井筒倾斜角和液膜逆流的影响没有深入探讨。本文对Unified多相流动模型进行编程,运用多相流动模型对垂直井筒、倾角75°井筒和60°井筒分别进行了数值模拟,分别从井筒内流动压降和液膜速度对井底积液进行判定。研究结果表明,液膜逆流是造成井底积液的重要因素之一,得出了液膜的临界速度为-0.3 m/s,当液膜速度低于该临界速度时井底发生积液。通过对比流动压降预测方法的预测结果,液膜逆流法的预测结果平均误差为11.56%,最大误差仅为19%,而最小压降法预测的平均误差则在38%左右,得出液膜速度可以更加准确的预测井底积液问题。本文研究结果可为深水气井积液预测提供新思路。 展开更多

关键词 气井积液预测 多相流动模型 液膜逆流 液膜临界速度

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渤西南海底输气管网联合清管技术 被引量：15

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作者 王玉 詹燕红 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期81-83,共3页

渤西南海底输气管网是中国第一个海底输气管网,管网具有距离长、结构复杂、气源多和气质差异大的特点,由于管网节点在海上平台,整体清管难度大,投产以来发生了多次积液和冻堵。为此,针对该管网的特点,分析了管道的沿程温度分布,预测了... 渤西南海底输气管网是中国第一个海底输气管网,管网具有距离长、结构复杂、气源多和气质差异大的特点,由于管网节点在海上平台,整体清管难度大,投产以来发生了多次积液和冻堵。为此,针对该管网的特点,分析了管道的沿程温度分布,预测了管道积液量;据此设计了分阶段清管的清管方案,选择了专门研制的泡沫清管球,首次对该管网成功地实施了联合清管作业,共清除积液约170 m3,保障了海底输气管道的安全生产。 展开更多

关键词 海底管道 输气管网 冻堵 联合清管 积液量预测 管道温度分布

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