基于修正幂律模型流体的柳叶形扶正器旋流规律及应用

为提高注水泥过程中水泥浆顶替效率，国内外愈来愈多地使用旋流扶正器。但是，目前旋流扶正器结构参数主要靠经验设计，缺乏理论基础也没有相关行业标准。针对依据文丘里效应设计的柳叶形旋流扶正器，基于修正幂律流体模型，构建了旋流扶正器旋流长度计算模型。通过数值模拟对旋流扶正器井下旋流规律进行研究，推导出了旋流扶正器在修正幂律流体条件下，周向平均速度和完全顶替的临界速度公式。基于旋流扶正器井下旋流规律，分析了井眼环空结构、流体性能、井下井壁附着力对水泥浆顶替效率的影响，优化了柳叶形旋流扶正器旋流角、扶正棱长度、扶正棱有效体积和扶正器高度等设计参数。对比分析了柳叶形与常规旋流扶正器在不同工况下的旋流长度，柳叶形扶正器的旋流长度比常规扇形平均提升了32%，比常规梯形扶正器平均提升了47%。柳叶形扶正器在新疆顺北油田顺北3井等20多井次超深井应用，应用井固井质量明显优于常规扇形的旋流扶正器。     

塔河油田含水原油储罐底板在线检测技术研究

目前塔河油田原油储罐底板腐蚀问题突出,原油储罐底板腐蚀风险较大,油田检测方式以开罐检测为主,无法提前查明腐蚀风险及状况,通过对比储罐腐蚀检测技术特点,进行检测适应性评价,优选出了声发射在线检测技术进行储罐底板在线检测,该技术具有操作快捷、不影响正产生产,能提前预判腐蚀风险,将储罐底板腐蚀风险等级分为4级。储罐底板在线检测技术能够实现腐蚀提前预判,节约开罐检修费用。     

芯管式稠油掺稀混合器设计及其掺混性能研究

掺稀降黏是稠油开采工艺中的重要技术,而混合器是增强掺混效果的主要工具。首先,提出了一种新型芯管式稠油掺稀混合器结构,采用芯管微孔外射的方式,实现稀、稠油在环空内掺混,同时根据"文丘里效应"原理设计变截面锥管结构,以形成不规则湍流,实现二次掺混。该混合器具有掺混效果好、对油液压降影响小等优点。其次,利用CFD（computational fluid dynamics,计算流体动力学）仿真技术研究了微孔直径、微孔密度、喷射角度、内锥角和出入口压差等5个因素对掺混不均匀度系数和掺稀比的影响。最后,针对塔河油田采油二厂的稠油掺稀开采工况,设计了一款可对接3 1/2"油管的混合器,并进行了室内掺混实验分析,获得的掺混不均匀度系数为0.023 4,掺稀比为0.290 1,达到了理想水平,这表明该混合器具有良好的掺稀降黏性能。研究成果为提高稠油开采效率和减小抽油设备的故障率提供了新的技术手段。     

井口P110套管失效原因分析

通过观察宏观形貌、测量几何尺寸、测试力学性能、分析显微组织等,分析P110套管和卡瓦的失效原因。分析认为:P110套管与悬挂器不同轴及卡瓦结构设计不合理是造成套管及卡瓦失效的主要原因,腐蚀介质加速了失效进程。提出卡瓦式悬挂器的改进措施,如增大卡瓦长度,增加单位长度卡瓦齿数,将贯穿环形槽改为凸台式等。     

硫酸溶液中2-巯基苯并噻唑与氯离子的协同缓蚀作用

目的 提高缓蚀剂在酸溶液中的缓蚀性能.方法 构建含有2-巯基苯并噻唑(MBT)以及不同浓度Cl–的Fe表面溶液模型,并进行分子动力学计算.观察缓蚀剂分子在Fe表面的吸附构型,考察不同Cl–值下缓蚀剂膜的致密化行为.提取缓蚀剂分子的均方位移(MSD)曲线,评价缓蚀剂膜的稳定性.计算水分子的密度分布和扩散系数,考察不同Cl–值下MBT缓蚀剂膜的驱水能力和水分子的迁移能力.结果 当Cl–值从0增加到25时,MBT膜的厚度(0.42～1.51 nm)和致密度(占有面积0.33～1.31 nm2)增加,缓蚀剂分子的自扩散系数减小(从1.25×10–9 m2/s到接近0),水分子的吸附峰强度(相对密度为72.3～33.9 nm–3)和扩散系数(1.495×10–9～0.627×10–9 m2/s)降低.当Cl–值从25增加到36时,则出现了相反的趋势.结论 缓蚀剂分子与Cl–之间存在协同作用,适当浓度的KCl可以提高MBT缓蚀剂在H2SO4溶液中的缓蚀性能.Cl–值为25时,MBT缓蚀效率最高.     

纳米TiO2颗粒对Ni-W-P合金镀层性能的影响

目的 探究纳米TiO₂颗粒对Ni-W-P镀层组织结构、耐蚀性与耐磨性能的影响,提高2024铝合金管材的耐蚀性。方法 使用化学镀的方法在2024铝合金表面制备了Ni-W-P/TiO₂纳米复合镀层,通过SEM、EDS、XRD表征了镀层的表面形貌、表面元素分布以及镀层物相。对比了传统Ni-W-P镀层与所制备Ni-W-P/TiO₂纳米复合镀层的显微硬度与耐磨性。结果 加入纳米TiO₂颗粒后,镀层表面变得更加致密,晶粒得到细化。EDS结果表明,纳米TiO₂颗粒在镀层中分布均匀。物相分析表明,镀层为晶态结构,加入纳米TiO₂颗粒后,镀层平均晶粒尺寸为9.706 nm,比Ni-W-P镀层的晶粒尺寸减小了0.612 nm。失重试验表明,Ni-W-P/TiO₂纳米复合镀层在Cl^–为2×10⁵ mg/L的地层水中具有较强的耐蚀性,腐蚀速率为0.1062 g/（m²·h）,与Ni-W-P镀层...     

高含硫油井的酸气回注技术——以顺北井区为例

酸气回注技术已逐渐成为一种经济、环保、高效的酸气处理方法。针对顺北井区二号联油井的高含硫工况,在评价了回注酸气组分和回注条件的基础上,制定了相应的酸气回注方案。通过案例分析,阐述了酸气回注技术中地层选择、井口压力确定、压缩机选型、材料等工艺分析方法及方案制定应用技术。分析结果表明:酸气回注技术首先要考虑回注地层和井口回注压力;回注地层的选择要综合考虑地质和非地质两个方面因素;酸气回注方案制定过程中要利用相平衡原理充分脱水,防止腐蚀和水合物的生成;压缩机的选择除了基本设计外还应防止酸气在级间冷凝以及腐蚀。最终选择奥陶系地层作为回注地层,采用源头增压,四级增压方案实现酸气同层封存。     

碳酸盐岩酸压交联酸体系室内研究

研制了可用于碳酸盐岩酸化压裂的交联酸,包括交联酸稠化剂、交联剂,确定了最佳配方为:盐酸浓度为20%,聚合物浓度为1.0%,交联比为40∶2.0。并研究了交联酸体系的成胶破胶和耐温性等性能。     

塔河油田某注采井生产油管腐蚀失效分析

塔河油田某注采井在修井起出管柱过程中发现油管柱出现了腐蚀穿孔和断脱。为了找到腐蚀失效原因,并采取针对性的防护措施保证井筒安全,通过对油管管材的理化性能测试、冲击性能测试、拉伸性能测试,结合扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)等腐蚀特征及腐蚀产物表征分析方法,对井下管柱进行了腐蚀失效分析。结果表明,油管腐蚀是由H_2S-CO_2-Cl~--H_2O体系引起的电化学腐蚀,以CO_2腐蚀为主,同时存在H_2S腐蚀,Cl~-对腐蚀穿孔有一定的促进作用。建议添加缓蚀剂或对油管添加表面涂层、镀层、油管衬里,提高油管服役寿命。