近年來,井下渦流工具排水采氣工藝是目前有應用前景的技術。該工藝完全依靠氣井自身的能量,可降低油管中流體摩擦壓降,高效地利用地層能量;攜液能力強,降低舉升液體所需的臨界氣體速度,適用于低產井;屬于機械排水采氣工藝,不會給地層帶來傷害;渦流工具成本低、安裝簡單,可重復使用,減少了操作及回收費用,經濟效益高。
渦流排水采氣技術的基本原理是通過井下渦流工具,陜西石油裝備制造將井筒中的紊流流態,調制成渦旋上升環膜流流態;利用渦旋上升環膜流的特性,提高氣體的攜水率,降低小臨界攜液流量,減小井筒摩阻損失,達到利用氣井自身能量,實現有效排水采氣的效果。
目前國內外現有石油裝備制造研究應用中,尚未對渦流工具引發的渦流流動特性進行研究;對井下渦流工具的性能預測、結構設計、工況選擇等相關理論的研究都還很不完善,缺少系統的理論分析,對于渦流排水技術選井條件并沒有明確的定論,沒有明確的理論支撐渦流排水效果分析結果。
因此,必須摸清流經渦流流態的具體情況,摸清整個井筒流態分布,掌握不同雷諾數及持液率下的氣液螺旋渦流的流場結構及特點、氣速對液膜螺旋流的影響規律、螺旋流動強度的變化規律,進而優化渦流工具結構參數,終得出渦流排水采氣配套工藝技術。