套管掺稀油工艺温度场的研究和应用

深层稠油在油藏条件下具有一定的流动能力,但在井筒中的流动阻力却很大,造成生产困难.套管掺稀油工艺通过套管掺轻烃与从地层产出的稠油进行混合,使得井筒中的混合液保持较低黏度,减小井筒流动阻力.针对深层稠油油藏的特点,分析了套管掺稀油温度场和黏度场,计算了沿井筒环空和油管内的流体温度分布.计算结果表明,套管掺稀油工艺能有效地提高井筒温度,降低原油黏度,是一种适合于深层稠油的举升方式.     

超深井掺稀降黏井筒温度分布模拟研究

掺稀降黏是开采稠油的一种重要的井筒降黏工艺。基于能量守恒和动量守恒,建立了考虑井筒产液温度和压力互相影响的稠油掺稀井井筒流体温度-压力耦合数学模型,并用迭代法对控制方程组进行了求解,实例计算与对比表明模型准确度高。利用该模型对掺稀井井筒温度分布进行了计算与分析研究,分析了掺稀温度、掺稀比、掺稀深度等参数对井筒温度分布的影响。为掺稀降黏工艺参数的设计提供一定的指导意义。     

稠油掺稀井系统分析研究与应用

新疆塔河油田的稠油油藏,以掺稀油降黏方式开采为主.根据传热学、能量及物质平衡原理,综合考虑稠油井筒中压力、温度之间的相互作用,建立了稠油掺稀井井筒流体压力-温度耦合数学模型,并以此为基础,建立了以掺稀深度为节点的稠油掺稀自喷井系统分析模型,优化了掺稀比、油管管径和掺稀点深度等参数.以塔河油田某井为例进行的计算表明,压力-温度耦合模型得出的压降平均误差为2.6％,温降平均误差为8％;优化得出的最优掺稀比与现场不同产量下掺稀量得出的比值相符.     

超深稠油注天然气气举降掺稀先导试验

塔河油田稠油埋藏深(5 500～6 700 m)、黏度高(10~2~10~3Pa·s)、胶质沥青质含量高,开采难度大。针对常规稠油掺稀工艺存在稀油供应压力大、经济效益差的问题,提出了稠油注天然气气举降掺稀的方法。通过油气混溶室内实验和现场先导试验相结合开展了稠油注天然气气举降掺稀工艺技术研究。结果表明,对于井筒举升难度大的稠油,利用天然气的混溶降黏和气举双重功效,能够有效地提升稠油井筒流动性,降低掺稀量,提高稠油开发效率。开展先导试验的XD1井在试验期间稀稠质量比由试验前1. 27下降至0. 63,平均节约稀油50. 4%,累计节约稀油421. 7 t,累计增油205. 4 t,取得了较好降黏增油效果。     

塔河油田超深井井筒掺稀降粘技术研究

基于热量传递原理和两相流动理论,建立了井筒掺稀油降粘工艺中产液沿井筒流动与传热的热力学模型。计算了产液沿井筒的温度分布和压力分布,同时进行了不同掺稀条件下降粘的室内实验。运用该模型结合实验结果对塔河油田稠油井掺稀降粘效果进行了计算,分析了不同工艺参数对掺稀降粘效果的影响。结果表明,井筒掺稀油降粘工艺适合于含水率低于20%的油井,开式掺稀油反循环比开式掺稀油正循环生产更有利于提高降粘效果,塔河油田井筒掺稀降粘合理的掺稀比率为1:2至1:1。     

积液停产气井注气合压降液诱喷复产工艺

气举是积液停产气井诱喷复产的常用工艺，气举诱喷成功的前提是拥有足够高的气源压力。文中针对实践中遇到的气举气源压力时有不足的难题，从诱喷的过程就是减少井筒积液量过程这一基本原理出发，运用反向思维，论证提出了注气合压降液诱喷复产工艺思路，并通过理论计算分析，对工艺应用的技术关键进行了研究．优化形成了“合压降液-正举诱喷-反举排液”组合工艺方法。工艺采取对积液井实施油管与环空注气合压，通过将部分积液暂时压回地层，减少井筒积液量，进而利用油管与环空容积差异，实施正举诱喷，实现了降低诱喷对气举气源压力需求的目的，将气举诱喷的气源压力需求降低了40％左右，有效地提高了气举技术应用的适应性，拓展了技术适用范围，现场应用取得了良好的效果。     

气举井动态测试分析与应用研究

为了解油井动态，提高气举效率．进行了气举井的系统测试，包括地面压力、温度、流量测试，井筒压力、温度分布测试以及气举动态测试和不关井试井。通过对测试资料的分析．可以得出可靠的油井模型,分析气举井的实际工作状态，优选注气量等。     

煤层气欠平衡钻井环空注气工艺优化

充气欠平衡钻井技术是目前煤层气钻井中减少煤储集层伤害、保护煤储集层最常用的措施之一.针对煤层气羽状水平井充气欠平衡钻井技术特征,优选了水平及竖直井筒内多相流动压降计算模型,确立了井底欠压值的求解方法,给出了求解的计算流程.根据沁水盆地煤层气田某羽状水平井实际资料,通过对不同注气压力、不同注气量以及不同钻井液排量条件下井底欠压值的计算和分析得出:当环空注气压力一定时,井底欠压值随钻井液排量的增大而单调递增,且环空注气量越大,井底欠压值越小;在最佳环空注气压力条件下,当钻井液排量一定时,井底欠压值随着环空注气量的增大而单调递减,当环空注气量一定时,井底欠压值随着钻井液排量的增大而增大.利用该计算模型和计算方法,结合现场欠平衡钻井工程要求.可以优化出最佳的环空注气工艺参数.     

基于泡沫携液实验的压降携液量CFD数值模拟

为了研究流体动力学(CFD)方法对泡沫排水采气的可行性及在实际井筒中的流动规律，通过分析直井在不同质量分数泡排剂的流型、压降和携液量，得到最优泡排剂质量分数，基于室内实验模型建立相同的CFD物理模型，并对多相流模型(Eulerian模型、VOF模型和Mixture模型)和紊流模型(Reynolds Stress、k-ε和k-ω模型)进行优选得到最适合泡沫排水采气的数学模型，最后在实际井筒温度压力条件下进行CFD模拟得到流型压降携液量规律。结果表明：泡排剂质量分数为0.3%时携液效果最好；优选得到的最优CFD数学模型为“VOF+k-ω”，模拟结果与实验结果对比，压降、携液量误差均在10%以内；在实际井筒条件下，随着温度和压力增至40℃和15 MPa，液、气量分别低于0.2 m³/h、30 m³/h时，流型转为弹状流，压降增加1.8倍，携液量减少0.72倍，泡排效果减弱。该计算方法计算简单、准确性高，可以为泡沫排水采气工艺技术的高效实施和方案优化提供理论指导。     

稠油井生产井筒压降梯度特点分析

以稠油井筒传热模型和实验得到的不同温度、含水率时的井筒混合液粘度关系式为基础,利用均流模型下的波特曼-卡蓬特方法建立了井筒压降模型。该模型主要适用于油-水两相且油水混合液粘度范围小于10000mPa·s的稠油油井。利用该模型对实例进行分析计算,结果表明:当井口温度为25℃时,越接近井口摩阻压降梯度越大,总压降梯度也越大;当井口温度为80℃时,整个井筒内的摩阻压降梯度和总压降梯度变化均不大,相当于稀油生产。利用该井筒压降模型计算出的值与实测结果误差较小,能够有效计算稠油井井筒压力分布。     

海上稠油井筒降黏及配套举升工艺

海上稠油开采面临井筒降黏技术优选及举升工艺配套的问题。围绕渤海L油田明化镇组高黏稠油开采难度大的问题,结合井筒降黏方式室内实验结果,推荐采用稠油掺稀油的井筒降黏技术及配套的射流泵举升工艺。同时,对稀油动力液的地面处理流程及注入参数进行了研究。现场应用表明,稠油掺稀油井筒降黏技术及配套的射流泵举升工艺效果明显,单井平均产量比ODP配产方案增加了80%,为该油田及类似油田稠油的开发提供了参考。     

轮南桑解油田稠油化学降黏新工艺

轮南、桑解油田部分储层原油沥青质含量高,生产过程中沥青质析出,造成井筒举升困难及地面集输管线超压,导致油井无法正常生产。为了解决上述问题,通过室内研究与现场试验,研发了一种耐高温、抗高矿化度的水溶性稠油降黏剂JN-1,并设计了3种针对不同油井管柱、原油物性特征的药剂加注工艺。该稠油化学降黏工艺解决了高温、高矿化度条件下高沥青质含量原油的井筒举升及地面集输困难的问题,实现了油井连续生产,现场应用14井次,累计增油16037t,累计增气257×10⁴m³。稠油化学降黏新工艺的现场应用效果明显,使高沥青质含量的稠油井实现高效连续生产。     

采用掺稀降粘法探索新疆超稠油的应用

随着中轻质常规油资源的消耗,如何有效、经济地开采和利用非常规的重质油和沥青资源日益受到了人们的重视。本文首先对新疆超稠油的基本性质进行分析,然后考察其在50℃和常压的条件下,甲苯和汽油的掺入对超稠油降粘效果的影响,综合考虑稀油成本、减粘效果等因素,选择适当的掺油方式和比例混合掺入甲苯和汽油,并测试混合油的主要指标,以探索利用该超稠油制备船用燃料油的可能性。结果表明,掺入甲苯能够显著降低超稠油的粘度,而掺入汽油的降粘效果远不及掺入甲苯。在同样的掺稀比例下,先加甲苯后加汽油的降粘效果更好。通过采用混合掺入稀油(汽油和甲苯)对新疆超稠油进行降粘,所得混合油可达到180~#和380~#船用燃料油的大部分指标要求,具有一定的利润空间。     

环空掺稀降黏工艺井筒温度计算模型

准确预测掺稀降黏工艺过程中井筒内流体的温度分布,能优化工艺、节约资源、提高生产效率。从掺稀降黏工艺流程出发将井筒温度场分为相互衔接的两部分,并建立了与之对应的温度场计算模型。温度计算准确的关键取决于总传热系数的精确计算,将传热过程分为稳态传热和瞬态传热两部分进行总传热系数计算;针对稠油流动特性,考虑了强迫对流换热的影响,并根据相应公式计算判断对流流型后加入对应的强迫对流热阻项,推导出总传热系数计算公式。应用该模型对塔河油田A井井筒温度进行计算,计算结果与实测结果吻合较好,证明了所建模型的准确性。该研究对掺稀降黏工艺现场施工有指导意义。     

轮古深层稠油乳化降黏实验研究

针对轮古深层稠油井含水率不断上升,采用掺稀降黏时掺稀比和稀油用量不断攀升的的具情况,考察了乳化降黏技术对轮古深层稠油的适应性,以期寻找到高效的乳化降黏剂,通过乳化降黏技术来协助或替代当前的掺稀降黏技术,从而节约稀油资源。室内实验对现有的及新研制的20余种乳化剂进行了筛选,并对筛选出的可用于轮古深层稠油井的抗盐耐温型乳化剂进行了降黏实验。实验结果表明：NPS、KS-1、DS三种乳化剂对轮古稠油的降黏效果欠佳,新研制的双子表面活性剂DC848在高矿化度的轮古地层水中,对轮古稠油具有较好的乳化降黏效果,建议进行现场实验。     

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东濮凹陷户部寨气田卫79－9井因储层低渗致密、单井因素储量小、生产压降快、自然产能低、生产受地层产水影响较大,稳产基础薄。针对该井生产特征,在开发初中期,先后应用和完善了合理工作制度自喷带水采气,泡沫排水采气和间歇气举排水采气工艺,应用这些工艺,使压降储量采出程度达65．8％。气井进入开发后期,产能进一步降低,带水能力显著下降,泡沫排水及间歇气举已无法使气井正常生产。通过对该井生产特征详细诊断,明确了后期工艺措施效果变差的原因是参数选择不合理、气举参数没有达到雾流稳定带液量小气量。计算结果表明要使该井井筒下部流体由段塞流变成雾流,气举井口初始产气量（启动气量）必须大于40830m^3/d,维持该井连续带液生产,井口产气量必须稳定在27125m^3/d以上。优化气举参数后,采出程度提高了9％,取得了可观的经济效益。     

新疆深层稠油井筒掺稀降黏举升摩阻分析

新疆深层稠油在井筒举升过程中,由于温度的降低,原油会逐渐失去流动性。掺稀油是有效降低井筒摩阻的方式。根据现场掺稀工艺建立室内模拟测量装置,模拟了掺稀过程中稠油和稀油的动态混合过程,并测量得到沿井筒温度降低过程中混合物的黏度变化;结合井筒传热及流动模型,模拟分析了不同掺稀比条件下的井筒摩阻。分析结果表明,掺稀比的增加能有效降低摩阻,但是单位稀油对摩阻降低的贡献随掺稀比增加而降低。     

高能纳米波稠油冷裂解技术应用效果评价

由于稠油井筒举升与地面集输过程中需要配套环空掺稀油、空心杆电加热或燃气炉加热等降黏工艺,导致稠油开采成本居高不下。根据国内外稠油降黏新技术现状,采用高能纳米波稠油冷裂解技术进行多次现场试验与分析,证实了该技术对稠油的改质降黏作用显著,原油循环处理最大降黏率为81.7%,单次处理最大降黏率为43.7%,初馏点由105 ℃降至81 ℃,330 ℃内总馏分含量提高了5.7%,可实现原油由重质组分向轻质组分的转化。该研究对稠油油藏降本增效具有借鉴意义。     

凝析气井井筒压力计算

准确计算凝析气井井底压力是正确预测产能、合理制订生产方案的关键,近年来凝析气井压力计算重点考虑黑油模型和组分模型的差异,而对优选气液两相管流压降模型的重要性却认识不足。为此,采用Govier-Fogarasi公开发表的94口凝析气井实验数据对工程常用的无滑脱模型、HagedornBrown、Orkiszewski、Gray、MukherjeeBrill、HasanKabir分别按黑油模型和组分模型预测井筒压力。井底流压和压降梯度统计评价结果表明:两相流模型的选择对凝析气井井筒压力预测结果影响较大,而组分模型和黑油模型对部分两相流模型在一定条件下对凝析气井井筒压力计算产生影响;推荐使用Gray模型+黑油模型和HagedornBrown模型+组分模型来预测凝析气井压力剖面,并给出了无滑脱模型的适用条件(液气比为0.5~5m3/104 m3、产气量大于5×104 m3/d);最后指出,采用组分数据计算凝析气井压力剖面时,其数据选择尤为重要,否则预测的误差会增大。该研究成果对于凝析气藏的高效开采具有重要的意义。