抑制油田管件内积液、腐蚀和/或结垢 |
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申请号 | CN201080056650.8 | 申请日 | 2010-12-14 | 公开(公告)号 | CN102656335A | 公开(公告)日 | 2012-09-05 |
申请人 | 国际壳牌研究有限公司; | 发明人 | C·A·M·维肯; | ||||
摘要 | 将油田管件(4,24)的内表面用抑制液膜形成并促进液滴沿所述内表面流动的疏 水 性或其它涂料或 内衬 处理而抑制油田管件如 天然气 生产井 内的生产油管内的积液、 腐蚀 或 结垢 。 | ||||||
权利要求 | 1.一种抑制油田管件内的积液、腐蚀和/或结垢的方法,该方法包括处理所述管子的至少一部分内表面以抑制液膜形成,并在最小化与所述内表面的接触的同时促进作为液滴的液体输送。 |
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说明书全文 | 抑制油田管件内积液、腐蚀和/或结垢技术领域背景技术[0002] 天然气生产井中液体的冷凝可能会在气速不足以携带这些液体到达地面时抑制通过这些井的天然气产量,这种现象也称为积液。由于气体在井内膨胀和由于地壳温度沿井孔长度从流入区至井头逐渐降低,这种液体冷凝几乎在所有气井中都会发生。另外,游离液体可能与气体一起进入流入区域。 [0003] 除了引发积液外,根据液体和管子的组成,冷凝且游离的液体还与管子内表面相互作用,这可能引发不可接受的腐蚀和结垢。 [0004] 由SPE论文71554和84136可知抑制气井积液。 [0005] SPE论文71554"Design of tubing collar insert for producing gas wells below their critical velocity″由S.A.Pura等人在2001年9月30日至10月3日在美国路易斯安那州的新奥尔良举行的2001SPE Annual Technical Conference and Exhibition上发表。 [0006] SPE 论 文 85136"Investigation of new tool to unload liquids from stripper-gas wells"由A.J.Ali等人在2003年10月5-8日在美国科罗拉多州的丹佛举行的SPE Annual Technical Conference and Exhibition上发表。 [0008] SPE论文84136公开了使用涡流设备来改变生产油管内的流动结构并促进液体流动。 [0009] 由这些SPE论文已知的方法的缺点在于涡流设备和开口或开槽盘提供节流,这降低了气体产量且只能在涡流设备或开口或开槽盘附近提供局部的积液减少。 [0010] 由 T.Takamasa 等 人 在 International Journal of Heat and Fluid Flow29(2008)1593-1602(杂 志 主 页www.elsevier.com/locate/ijff) 中 出 版 的 文 章"Experimental Study of gas-liquid two phase-flowaffected by wall surface wettability″描述了用来评价立管中壁表面润湿性对向上气-液两相流特性的影响的一些实验。但这些实验只是学术性的,在该文章中没有公开实践教导。 [0011] 因此需要减轻由上述SPE论文已知的方法的缺点,和提供抑制在油田管件(如气井中的生产油管)中积液的方法,其中可以抑制沿气井至少大部分长度的积液,和其中不需要使用涡流设备、开口或开槽盘插件或其它限流设备来抑制天然气流通量。 [0012] 还需要抑制管壁与冷凝液体或游离液体之间的接触,和从而抑制气井生产油管和其它油田管件内表面的腐蚀和结垢。 发明内容[0013] 按照本发明,提供一种抑制油田管件内积液、腐蚀和/或结垢的方法,该方法通过用疏水性涂层或内衬处理管子内表面以抑制形成接触所述表面的液膜,从而在最小化液体与所述内表面之间的接触的同时促进作为液滴沿所述内表面向上流动的液体输送。 [0014] 所述处理优选包括用具有低表面能和低接触角滞后的化合物如疏水性涂层或内衬涂覆油田管件的至少一部分内表面。 [0015] 按照本发明,还提供一种油田管件,对所述油田管件的内表面进行处理以抑制液膜形成并在最小化与所述内表面的接触的同时促进作为液滴的液体输送。 附图说明[0018] 图1给出了在一段气井中气体和液体并流的示意图,其中气体流动足以使液膜和液滴两者向上移动;和 [0019] 图2给出了在一段气井中气体和液体并流的示意图,其中气体流动不足以使液膜向上移动,但仍足以使液滴向上移动。 具体实施方式[0020] 图1给出了带有沿生产油管4内表面的液膜2和液滴3的气井1,所述液滴被天然气的上行速度U气1拖拽向上流过生产油管4的内部。在图1所示的情况下,上行气速U气1还足以拖拽液膜2沿生产油管4的内表面向上移动,如图中箭头U膜↑所示。上行气体流动所施加的拖拽力还在液膜2的内表面处形成波,所述波沿箭头U波↑所示方向向上移动,波峰向上倾斜。 [0021] 图2给出了带有液膜21和液滴22的气井20,其中向上的气速U气2比图1中所示的U气1低。 [0022] 降低的气速U气2仍足以拖拽液滴向上,但不足以使液膜21沿生产油管24的内表面向上移动。 [0023] 上行气体流动所施加的拖拽力在液膜21的内表面处形成波,所述波仍向上移动,但速度低于图1所示速度,和波峰朝下游方向倾斜。液膜中液体向下的速度U膜↓可能会造成液体在生产油管24的底部累积,这将抑制和最终终止进入井20的气体流入。 [0024] 实验表明施加疏水性涂层于生产油管内表面将抑制所述液膜形成和降低积液发生气速约50%。该观察结果与沿上行方向输送液滴所要求的上行气速匹配。气井中的积液将导致液体积存在所述油井的底部,这将抑制该井的采气量。 [0025] 抑制液膜形成还将抑制所述油管内壁的腐蚀和结垢。腐蚀和结垢引发昂贵的预防或纠正性维护以防止或修复腐蚀和结垢的不利影响。因此,生产油管的疏水性涂层将延长湿气生产井寿命。 [0026] 合适的疏水性涂覆材料是陶瓷或氟基涂料如包含聚合丙烯酸类化合物的氟代烃涂料。 |