【《某卡瓦式井下节流器的优化设计》10000字（论文）】

摘要某卡瓦式井下节流器的优化设计目录TOC\o"1-3"\h\u19637摘要 218302第一章诸论 2195081.1现阶段井下节流器技术 259041.2国内外研究现状 4171371.3本文的主要设计内容 55030第二章水合物生成预测 6305742.1水合物形成的影响因素 644942.1.1温度和压力对水合物生成的影响 7238622.1.2产量对水合物生成的影响 8114772.1.3单组分水合物生成分析 8256352.1.4凝析油对水合物生成的影响 8209652.2井筒温度压力预测 9314992.3水合物的生成预测 10245862.4本章小结 1110408第三章卡瓦式节流器的总体结构设计 11238523.1工作原理 12299443.2节流器的装配 14113233.3各部分机构设计 15282683.3.1卡定机构的设计 1510593.3.2密封结构的设计 1612687第四章卡瓦节流器零件结构设计 1749344.1芯轴的结构设计 17202554.2中心管的结构设计 17234944.3销钉的设计 1829854.4活塞的设计 1830506第五章关键部位的计算校核 1933545.1卡瓦与管壁应力计算 1992505.2薄壁筒应力计算与校核 20281465.3节流嘴嘴径计算 22223915.4井下节流优化设计 2411003结论 254456参考文献 26摘要针对现有的卡瓦式井下节流器的基础上设计出更为完善的新型大管柱卡瓦式井下节流器。本节流器适用于长庆油田的气井之中，结合了各种卡瓦式井下节流器后自己重新进行了设计。通过对于关键部位的计算分析以及对各个部位的结构设计，并得到了以下的结论：现阶段卡瓦式节流器普遍常见，但能适应像苏里格气田这样的大尺寸管柱的气井出现的不是很多。本节流器适用于深井或超深井中，通过降低井口的压力来实现定量产出，温度可适用于150°C的高温高压的工作环境中。关键词：卡瓦式节流器、大管柱、高温高压、长庆油田诸论现阶段井下节流器技术随着我国经济的不断发展和污染问题的日益严重，越来越重视对清洁天然气的能源的开发。节流器是天然气井开发过程中，要用到的重要设备，一般节流器布置在井口位置，虽然也可以起到很大的调压和保温作用，但是无法有效利用井下的温度，造成开采过程中水合物较多，不仅对生产有较大的影响，还容易虽坏开采设备。一般会根据一气井的实际情况，将节流器座布置再井筒的适当位置。像这个大管柱井下节流器一般适用在井下位置处，并且适用于高温高压型的气井中。井底因为压强和温度过高，不放置节流器会大量喷出，损耗资源、浪费资源。通过投放井下节流器来控制气体从井下向上喷出的速度来实现目标所需产能。最近这几年，在中国内部很多的大气田，我们的井下节流技术已经非常的普遍、多样化，如大兴气田、苏里格气田、大庆气田等，以及国外的\t"/item/%E6%B0%94%E7%94%B0/_blank"乌连戈伊气田以及美国各大气田均做过大量相关实验和理论的研究，并成熟运用。我们的相关人员对于不同的井的情况、不同的下沉位置和节流的需求设计了很多很多的井下的节流工具，以及这些工具的结构。并且逐渐形成了一套完整的体系包括下放、坐封和解封的流程。但是，现如今而言，还有很多很多我们没法真正解决的问题是现在完整的井下节流技术没法解决的。比如我们怎么更换节流嘴，现在我们节流的工具下放比较复杂繁琐、节流器到井下可能会失效等等等等。而且造成这些问题有很多的原因，比如：我们需要很大量的时间让井下节流稳定下来，这就需要我们自己去计算和收集井下的温度、压力、流量的重重数据，而采集计算这些数据相当麻烦，我们现在有的模型或者是方法还是过于理论了。很难去把井下的情况和变化参数直观的、细节的表现出来。而且我们经常在投放节流器之后出现实际情况无法达到我们理论预期情况的先现象。现在井下节流器的工艺特别的繁琐麻烦，而且无法实现完整的自动化技术，对于我们下放和上提的操作要求该很高，而且我们也没有一个标准去衡量下放的速度和位置。这些东西还是得靠我们工人的经验来操作。所以在实际操作中的结果没有一个标准值，时好时坏。我们井下节流器的设计机构还是不够完整，零零散散，这也就导致了各个工艺质量跟不上去，在现有的节流器设计中其实都大同小异没有比较新颖的创作出来，再有很多结构不完整导致坐封封不住，解封解不开等等等问题。我们在井上观察来讲，在井下的环境变化多端，很复杂，通常都是高温高压的在工作，容易让节流器腐蚀变形，这也就对节流器本身的材料和设计提出了很高的要求。在一口井中，一个节流器一般要工作1到2年，在这段时间内这个密封机构通常还是使用的橡胶材料做制成，这就使得整个密封环节更加受到了挑战，很容易出现橡胶断裂融化，卡瓦抓不牢或者是提不上来等等等等的事故发生。我们对于每个气井来说没有进行相应的调查，每口气井的情况不同其实选用的节流器也不相同。比如对于造斜点高的井下情况来说，本身我们节流器投放下去就很有难度；在4000m左右的深井来说，井下形成的是高温高压的环境，或许会超过本身的节流压差，没有办法进行坐封卡死。所以我们就现在的井下节流技术来说我们还不能保证在高温高压的环境下可以正常工作1到2年，我们更不能确保井下的工作成效和质量。本文也就在大管柱的井况下设计出一款可以在高温高压的环境下工作的井下节流器。1.2国内外研究现状2007年，我们最早期的井下节流技术在我国苏里格气田开始实施，苏里格气田存在井下压力不够，渗透量不足、地底的能量快速流失的缺点，本截留技术主要针对这些缺点展开。我们对井下的压力、温度和流量进行了分析推算，并且建立了关于井下管道天然气流动模型，节流器的温度模型、井下的变化动态模型。而且我们根据实际生产中的数据发现，我们节流技术在井下成功防止了水合物额生成，在地面上撤销了保湿和加热装置，成本大大减小。除此以外气井能携带液体的能力大大提高，生产时间得到了延长，地层上的能量损失减小，提高了总体产量。2010年，在我国长庆油田的苏里格气田中研发出来了一钟HY-4的新型节流器设备，并且在苏里格气田中投放使用，在此之前我国节流器都是以弹簧来实现井下坐封以及密封的工作方式，而这种新型的井下节流器摒弃了以往的坐封方式并使用了压差式密封的方法，在节流器的里卖弄装有密封腔和活塞，在指定位置下放节流器后，活塞被触发，在高温高压的井下环境中实现收缩密封腔，移动活塞，实现了挤压密封胶筒来实现了密封工作。而且这种密封形式还有解封容易的优点，在解封时，平衡井下节流器的上下部分的压力差，使密封胶筒不在受井壁的作用力，为节流器上提提供了足够的空间，解封率自然提高。并且这个节流器在深斜井中也可以作业，非常满足苏里格气田的井况，在几十口井中实现了百分百的成功率，且节流的效果突出。2013年在伊朗的一家石油公司的研究发现，针对波斯油田的很多工作中有关石油以及天然气通过节流器等流动，此时油气的流量、节流器前后部分的压力、节流口径的尺寸大小和最终生产的油气比。这几个参数中其实任何一个参数都可以通过其他三个参数可以计算得来。在这个研究发现中，来自伊朗波斯油田的十几个油田项目的上百个生产实际测试中能提供了大量的实验数据作为参考，并且进行了大量的计算。最终来研究新的节流的性能方程式和其之间的种种关系。最终得到的生产数据有油气的流量，节流口径的大小尺寸、油气比以及节流前后部分的压力。在借助数学模型检验这四个参数数据之后在经过多元化的分析表明，节流性能和油气比的关系关系小之又小。并且把节流型能和油气的流量关系的方程表达了出来。通过节流前后部分的压力计算出了节流口径大小尺寸和油气的比值。对于波斯油田来说这个计算出来的数据和预测的理论数据箱当接近并各个部分吻合。在误差分析学上得出这个实验结果表明优于其他油气田的各个相关性参数的性能。此外，波斯油田还发现了节流前后部分和汽油流量之间有线性关系的存在。这个研究建立了建立了油流量、节流前后压力、节流嘴尺寸和生产气油比的数学关系，为节流技术的施用和优化提供了理论依据和参考。2017年，在我国的中国石化西南油气公司的研究院做出了对于西气田的节流技术的研究报告。成都内有一个川西气田，那里人口数量众多，并且土地的资源非常稀缺，如果在地面建立截留设备将会消耗巨大的物资和成本。在我国的井下节流技术的大环境下使的成都的川西气田的采集率一并提高了5.22%，并且每年的二氧化碳排放量减少了将近两万吨。并且对于提出的两个重要难题：一是在部分的斜井中，节流器的下放深度是一个问题，与其矛盾。二是还是对于节流器的投放和解封，我们的成功率还是处于一个偏低值的状态。我们的相关的研究人员通过数值模型的模拟，对井下的压力和温度、气流场的变化情况做出了模拟实验。推测出了最好的节流器下放深度范围。并且开始选用了多胶筒棘刺活动式节流器，大大提高了在四川的川西气田的节流器投放成功率和解封成功率。1.3本文的主要设计内容本文通过查阅大量文献，以及指导老师和学长的多重帮助下，完成了对此节流器的结构设计，完成了整个节流器的工作原理。利用计算分析关键部位的应力计算与合理性。进行卡爪式节流器的总体结构设计，进行投捞工具、卡定机构、密封机构等的结构方案设计；完成卡瓦、芯轴、密封胶筒、投捞径、缸筒、活塞、销钉等关键零部件的结构设计，第二章水合物生成预测2.1水合物形成的影响因素我们需要一定的压力和温度的条件才能生成气体水合物，在水合物的影响因素中，当管柱中的气体的成分压力大于当中水合物的分解力是，含有水合物的气体会形成水合物。在一个特定压力下的水合物系统中，分解时对于无论什么成分的天然气都会有一个能让水合物形成的温度，如果小于这个温度就会形成所谓的水合物，如果高于这个温度就没办法形成所谓的水合物了。反之如果有一个一定的温度的话，那么这个天然气的水合物就会有一个极限的压力，这个压力也会成为判定的标准，低于这个压力就也会形成所谓的水合物，高于这个压力就也没法形成所谓的水合物。当然由此客观，水合物的形成需要如下四个条件：当气体处于饱和的水蒸气态时或者存在游离态的睡才能生成水合物，当然他的必要条件时存在液态水。天然气中的液态水来源广泛，在油气层内的地层水和底层条件下的气态谁都会形成。而当温度下降，水蒸气随着天然气一起产出时这些水蒸气就会形成液态水了。低温条件（300K左右），形成水化物的一个非常重要的条件就是温度低。在我们采气过程中，气体通过节流嘴、中心管等等后压力会随之降低，压力降低后当然温度也会随之降低，这温度降低了就会给水合物的形成创造了有利的条件。高压环境，同样高压环江也是形成水合物的重要条件之一。在一组相同的气体中来说，压力升高时温度随之升高，反之压力降低时温度也会随之降低。所以压力的大小也关乎着温度的大小，同理也就是说压力越小越容易生成水合物。（4）适合大小的气体分子，气体分子直径D，0.35mm<以下的原因也会加速和助长水合物形成：气流流速过高，或气流在管道内流通过程时整个管柱抖动幅度偏高；压力不稳定；（3）气体与水的接触面积或体积过大；（4）在气体中存在微小的颗粒物；（5）硫化氢、二氧化碳等气体的存在，有助于水合物的形成，因为这些气体太容易融于水中。使含量增大。2.1.1温度和压力对水合物生成的影响对于各个成分的天然气来说，在每一个压力面下都会有相对应的温度来生成水合物，在同一成分的成分的天然气下，当压力越高时，水合物的生成温度也会相对提高。；压力相同时，天然气相对密度越高，生成水的温度也就越高；当环境温度保持相同时，天然气的成分越大，水合物内部的压力越小。此外，当气体的环境温度达到一个标准的高度时，再给多大的压力也不会生成相应的水合物了，这就叫这个水合物的临界温度。2.1.2产量对水合物生成的影响各种水体的存在时生成水合物的必要条件，为了查明这些水体对天然气中水合物生成有什么影响时，预测了在不同水体比的条件下水合物生成情况的预测。当m＞0.0003时，及摩尔比大于0.0003。也就是说在10000方的气体产量下液体含有25方的时候，各种水体的增加或者减少对水合物的生成没什么太大的影响。表单组分水合物生成分析为了研究各个成分对于天然气水合物生成的影响，应用了相应的软件对井内C1、C2、C3、C4在足够水合物的情况下的压力曲线。在低压下（小于5Mpa），C2>CO2>C3>C4>N2，在此当中，CH3CH3时最容易生成水合物的一种；在高压下（大于15MPa），C1>C2>CO2>C3>C4>N2，在以CH3为主要气体的天然气中，高压下的水合物堵塞风险比较大，所以降低井下的压力可以有效的防止在节流过程中形成水合物。2.1.4凝析油对水合物生成的影响我们都知道油与水不能相互溶解，这个油不能与水互溶，当然油对于天然气和水可以起到一个隔离的作用，能相对减慢下水合物的形成，可以抑制水合物的相应形成。在这个理论角度里爱看这个油气对于水合物的影响似乎时好的一方面的，不过任何东西都是一把双刃剑，这个油一般也会带有C2C3的成分，C2C3在低压（小于10MPa）下对水合物的生成具有促进作用，所以我们还是要考虑到所有事情的影响。2.2井筒温度压力预测自由水和低温高压会让天然气水合物形成，也是天然气水合物形成的必要条件；对于气井来说，水合物的预测的关键是对井筒的温度和压力的预测。如果我们能够提高井筒压力温度预测的准确性也就能降低气体中水合物的形成了。我们应用了相应的软件进行模拟分析，设计除了气井实际情况的压力计算模型。我们通过软件测出来的结果分析来看，预测了各种深长井的温度和压力大小，在去现场勘察是发现与预测的压力温度所差无几，得出结论我们的预测结果和实际符合良好，成果可靠性高。图2.2井深温度压力预测图图2.3井深对温度的影响图2.4井深对压力的影响2.3水合物的生成预测为了提高水合物的准确预测，在上述方程中进一步进行检测校核，使预测准确度再一次提高了预测的准确性。下面是生产初期的水合物预测：因为初期压力比较大，气体产量较低，在井口出300米左右会生成水合物，而且在100m左右会形成堵止。与预期基本相符。生产的进行推进会使压力不断降低，尤其在夏天的时候，地表温度过高，井口的堵水现象也会随之降低。为了再一次的不断提升水合物的生成预测的准确度，我们对天然气进行专业的计算，使用PVT的计算公式确定了水合物的生成所需要的环境条件为进一步提高井筒水合物的预测精度，对天然气进行PVT计算，进一步明确水合物生成条件在进一步证明了我们水合物生成的确认性和可靠性。2.4本章小结水合物的生成条件从一开始就着手深入，在理论和时间之中不断磨合测试，分析了影响水合物的生成条件等等等等。得出了四条目前所有的生成条件，这些条件为之后的研究做了保障，明确了各个因素之间的关系，也明确了研究的方向。之后通过实践的操作和理论相比较后肯定了预测，确定了各个气井之间的压力和温度的表格和模型。并且可以准确预测气井口出的堵水位置和温度压力的大小排布，并用实践数据做了保障。提出了一种可以预测水合物的合理方法，准确度高、方便、快捷，适应与各个井口之中。满足大部分的气田要求。第三章卡瓦式节流器的总体结构设计通过查阅大量的文献与资料后设计出大管柱卡瓦式节流器的工作任务，本章节着重对其工作原理及各个机构进行详细的讲解。3.1工作原理井下节流器的主要工作原理是利用井下节流工具在油管内固定一个节流嘴，从而实现在井下油管内节流降压的技术，这样就使得气流在到达井口之前在井下充分地受到地温的热量，使得气流在节流后温度高于节流后压力条件下天然气水合物生成的初始温度。如图3.1以及图3.2所示的长庆某气井在采用井下节流前后井下压力温度的分布，我们可以看出，在采用井下节流技术后，井口到节流位置之间的压力明显较地面节流更低，从而水合物生成温度随之降低，而且在节流位置处出现了温度降低，但随着气流上升，地温加热，节流后的气体温度会逐渐回升至节流前的温度。图3.1井下节流器与地面节流器压力对比图3.2井下节流与地面节流温度对比本节流器如图3.3所示；中心管9，且包括在所述中心管9两侧分别设有坐封机构和解封机构。坐封机构包括卡瓦托4、卡瓦5、卡瓦座6、胶筒10。卡瓦被所述套筒3固定，所述套筒3不被中心管所限制。当下放时，下放一段连接到下放头处，以一个初速度下降，当节流器到达目标位置时，紧提下放端，使中心管连接的整个节流器瞬间停止运动。此时，由于卡瓦机构不被节流器本体限制，所以仍保有原来的速度下落。卡瓦由于速度关系顺着卡瓦座向两侧张开，从而与井壁接触，当接触力达到一定大小时卡瓦机构不再继续下落，此时完成了第一次卡定。此时上提下放头，所述芯轴7与上所述筒帽2带动的所述下套管12上提，压缩所述胶筒10使所述胶筒10受挤压变形。变形过程中所述胶筒10与井壁紧贴形成密封系统并实现第二次坐封。当上提力达到一定大小后剪切销钉断裂，芯轴随之抽出，完成坐封作业。解封时下放打捞器，以一定的速度下放到节流器时，抓进所述套筒3的梯形台阶下并锁定。不断震击打捞器使剪切销钉断裂使卡瓦松动，不断上提使卡瓦解封。使卡瓦钩住锁环，继续上提，将胶筒缓慢复原成原来的样子直至完全解封。此时上提钢丝绳将整个节流器提出井口完成解封打捞作业。图3.3节流器示意图1.下放头2.上筒帽3.套筒4.卡瓦托5.卡瓦座6.连接块7.芯轴8.中心套管9.中心管10.胶筒11.下管柱12.下套管13.下座筒14.防尘罩3.2节流器的装配本申请的井下节流器的装配过程为：将所述套管从下端套在所述提挂管外周面上，再将上筒帽按装配方向套装在所述套管中部的外周面上，在所述中心管安装密封圈并涂好密封脂，将所述中心管穿过所述套管的下端内周面与所述提挂管的螺纹相连接并使密封面配合密封；将所述托管的下端(带锁扣的一端)从卡瓦托的上端插入并使所述托管的径向通孔对准卡瓦托中部的环状锁球凹槽，用密封脂将锁球限制在卡瓦托的环状锁球凹槽内，将卡瓦托、托管和锁球的组合件从中心管的下端整体套入，调整好套入位置使卡瓦托上的径向剪钉螺纹孔对准所述挂环上的剪钉环槽，安装解封剪钉，将所述挂帽外螺纹与卡瓦托的内螺纹相连接；将所述卡瓦、楔形体和密封胶筒依次配套安装在所述托管的外周面；将所述锁环套装在锁环托内并将所述锁环托放入锁环托套的第一托套内，将所述胶筒托的内螺纹与所述锁环托套的外螺纹相连接后的整体套装在胶所述托管的下端，将所述锁环托套的底部的内螺纹与所述中心管底部的内螺纹相连接，并调节位置使所述胶筒托顶部与密封胶筒的低端相抵接，在所述中心管的底部装入所述气嘴(气嘴所述内孔的大小根据气井的需求可更换调整)，将所述滤网罩从所述连接帽的顶部穿过并挂在连接帽底部的连接部处，将所述连接帽上端的内螺纹与所述环托套下端的外螺纹相连接并安装所述调节稳销，最后将所述接头下端插入所述提挂管上端的内孔上段301处并安装所述剪切销钉从而完成本申请的井下井下节流器的组装。3.3各部分机构设计整体装配完成后下面进行各个部分机构设计的讲解，其中包括井下节流器的卡定机构和井下节流器的密封机构。3.3.1卡定机构的设计本卡瓦式节流器通过中心管周围的三个卡瓦所固定，如图3.4。图中只标出一扇的卡瓦；图3.4卡瓦示意图本节流器设计了3个卡瓦数量的节流器，整个卡瓦的长度为80毫米，共11个牙型角。卡瓦与中心管外管相连，并于楔形快形成了一定的夹角，通过计算算定本节流器可以完成卡定要求。3.3.2密封结构的设计本卡瓦式节流器的密封机构采用了环形胶筒，如图3.5所示；图3.5密封胶筒示意图本密封胶筒采用了氢化丁腈的材料制作；氢化丁腈橡胶具有良好耐油\t"/item/%E6%B0%A2%E5%8C%96%E4%B8%81%E8%85%88%E6%A9%A1%E8%83%B6/_blank"性能（对燃料油、润滑油、芳香系溶剂耐抗性良好）；并且由于其高度饱和的结构，使其具良好的耐热性能，优良的耐化学腐蚀性能（对氟利昂、酸、碱的具有良好的抗耐性），优异的耐臭氧性能，较高的抗\t"/item/%E6%B0%A2%E5%8C%96%E4%B8%81%E8%85%88%E6%A9%A1%E8%83%B6/_blank"压缩永久变形性能；同时氢化丁腈橡胶还具有高强度，高撕裂性能、耐磨性能优异等特点，是综合性能极为出色的橡胶之一。这也是可以使其作用到高温高压的环境中去，使其在深井环境中可以正常作业。本密封机构通过上提芯轴挤压密封圈使其压缩扩张，密封胶筒与管壁持续接合至剪切销钉断裂，此时节流器与管道之间形成了一个密封结构，达成了密封的要求。第四章卡瓦节流器零件结构设计根据上一章节所示，对节流器的总体进行了详细的解说，本章节则对节流器的各个零件进行详细的介绍。4.1芯轴的结构设计芯轴是本节流器最中心的零件结构，关系的坐封与上提的重要环节。整体设计图如图4.1所示；图4.1芯轴示意图本芯轴总长540mm，其中在中心管经内456mm，下放头共84mm。最上端为外螺纹，中间配有放置剪切销钉的孔。与中心管之间形成间隙配合。4.2中心管的结构设计中心管是气体通过的管径，也是包裹芯轴的重要零件。中心管的结构设计如图4.2所示；图4.2中心管示意图中心管柱总长552mm，其中壁厚9mm，上面的台阶端总长30mm，与上锁环形成间隙配合。4.3销钉的设计根据本节流器的放置销钉的孔径来看，需要φ4×7、φ4.4活塞的设计活塞是连接各个管柱的重要零件，而且在井下工作环境中温度过高，需要使用良好的材料进行设计。图4.3活塞示意图我们采用铝合金的材料来制作活塞，并且活塞直径D为14mm，高h为10mm的标注活塞件。本节流器设计一共需要活塞件，均装在下管柱套和中心管与楔形快的连接上。第五章关键部位的计算校核5.1卡瓦与管壁应力计算如图所示，卡瓦节流器结构在于卡定使的整体受力分析，由平面坐标系分析受力分析，可列平衡方程为：Sacosα-Sbcosα=0Sasinα+Sbsinα-p=0Sa、Sb卡瓦对楔形快的力节流器压差α锥面角度推导得：Sa=Sb=p/(2sinα)我们假设α=15°，节流压差为25Mpa，则：P=30·(r/2)2Sa=p/(2sin15°)=137KNF=Sa·cosα=132KNF油管对卡瓦的力经计算后我们发现，这种卡定方式会使卡瓦对油管内壁产生F=132kN的径向作用力，可以保证这种大管柱井下节流器可以在井下完成正常的作业。5.2薄壁筒应力计算与校核由于当节流器工作时气体在节流器管筒内流通并产生向中心管各个部位的应力，那么需要计算中心管壁是否能承受气体向管壁四周产生的应力。经检验已知筒壁周围因气体产生的均匀应力为120Mpa。如图5.1所示，横与纵截面上均存在正应力，对于薄壁圆筒，可认为沿壁厚均匀分布。·轴向应力FR=p·πCσX=图5.1从设计已知δ=2.5，所以：σX=120图5.2·周向应力2σσt=所以周向应力等于：σt=120图5.3·径向应力σσδ≤D/20σ图5.45.3节流嘴嘴径计算根据本节流器设计原理，需要根据需求生产量来设计节流嘴的面积大小。气井的合理嘴径确定主要根据气井合理产量、节流前压降、节流嘴前的上游温度确定。流体经过节流油嘴时候，会产生较大压降，当节流后的压力与节流前的压力之比达到0.55时，即达到临界限流动状态，此时任何压力波不会通过节流油嘴传递到节流嘴前（产层至节流油嘴），产量不会发生变化。此时气井产量只与节流油嘴直径有关，可以通过气井配产来合理确定节流油嘴直径。根据天然气流经过节流油嘴的流动规律，在临界流动状态下，其产量和节流嘴径存在如下关系：对于天然气单相一维流动k＝1.27~1.3之间，取k＝1.29上式可以简化为：变化形式可得合理嘴径计算公式：初步算得d=12mm。5.4井下节流优化设计常规井下节流工艺设计方法单纯针对稳定生产情况开展参数设计，首先根据天然气组分情况预测稳定生产状况下水合物生成情况，根据集气压力等参数确定井下节流气井的生产条件，对井筒温度压力和水合生成情况进行预测，进而计算配产下的气嘴大小，最终确定节流嘴的下深，主要设计技术路线如下图：针对常规井下节流工艺设计主要应用在气井稳定生产期的问题，致密砂岩等产能不稳定或者产能下降较快的气藏应用有效期短，频繁作业不仅影响气井正常生产，施工成本和管理难度均升高。针对以上问题开展了井下