穿越型扩张式封隔器的研制与试验

渤海油田采用大段防砂完井,防砂段内小层多,地层非均质严重,层间矛盾突出,注水开发效果难以进一步提高。为了实现细分层系开发,除了防砂管柱外层与层封隔,还需要在防砂管柱内相应位置配合形成管内封隔。为了适应不同分层采油注水工艺措施,研制穿越型扩张式封隔器,介绍该封隔器的应用环境、结构、工作原理等,并对该封隔器进行了室内试验和现场试验。结果表明：穿越型扩张式封隔器能顺利实现外径 6.35 mm的管线穿越,无遇阻,所设置的保护功能可有效保护管线,能按要求顺利坐封、解封,中心打压16 MPa,上下环空承压均可达15 MPa,最大可满足 157.1 mm内径密封要求,满足现场不同应用环境的需求。     

深水油田双电潜泵采油技术

深水油田开发单井产液量大,作业及维护成本高,对举升管柱工艺及配套装备提出了更高的要求。采用罐装电潜泵完井技术可满足深水人工举升要求,并能有效减少修井作业次数,延长检泵周期。阐述了双罐装电潜泵和罐装双电潜泵的管柱组成、工作原理和工艺特点,介绍了主要配套工具自动换向阀的结构和工作原理,最后结合我国第1个自营开发的深水油田流花4-1油田应用双电潜泵技术的实践成果,指出国内开展双电潜泵系统与高效井下油气分离技术和智能完井技术相配套的研究方向。     

扩张式封隔器胶筒参数优选

为了对扩张式封隔器结构参数进行优选,利用有限元分析技术分析了胶筒工作长度、厚度、肩部形状和钢丝帘线排布方式等对胶筒受力和变形规律的影响。建模时把钢丝帘线层视为均匀的连续体,假设橡胶材料的力学性能不随温度发生变化,定义了5条路径,分别用于显示封隔器肩部和胶筒实体部分的应力曲线。分析结果表明,当扩张式封隔器胶筒启封工作压力为0.5MPa,内压达到10.0 MPa以上时密封接触长度达到最大;在一定范围内胶筒长度对其工作性能基本没有影响,但长度过短会使密封性能减弱;建议胶筒外径小于封隔器刚体最大外径1～2 mm。     

双电潜泵抽油耦合模型及参数优化

为突破单电泵举升能力的上限,满足深井开采的要求,充分发挥油气井潜能,提出双电潜泵耦合举升技术,通过双电潜泵之间的协调配合,充分发挥双电潜泵的举升能力。通过对油层流入动态、井筒多相流动、举升工艺的运动学及动力学特征以及相互之间的耦合作用关系研究,建立一个双电潜泵抽油耦合数学模型,并以系统效率和产量最大为目标,利用节点分析的方法求解油井供排协调下的双电潜泵生产工作参数。在此基础上,编制了双电潜泵组合举升工艺参数设计软件,通过实例计算,对双电潜泵接力举升系统和单电泵抽油系统的电泵级数、泵功率、系统效率、最大产液量进行了对比分析。研究结果显示,双电潜泵接力举升可以降低单电泵的举升压力从而降低电泵级数和泵功率、提高系统效率;可以充分发挥两个电泵的举升能力,增加油井产量,充分发挥油井潜能,对于深井开采的双电潜泵选型设计具有重要的理论指导意义。     

海上稠油地热水驱提高采收率矿场实践--以珠江口盆地EP油田HJ油藏为例

南海EP油田为低品位稠油油田,开采过程中面临地层天然能量不足、原油流动性差、平台有限空间布置地面人工注水设施困难等问题。为有效开发EP油田,提出了一种利用深部高温含水砂层在井下人工注水的闭式地热水驱技术。从深部巨厚水层加热效应、自源闭式注水方式适应性、井筒流动性改善的“拐点”效应、井筒再造技术释放油井产能等4个方面,分析了EP油田地热驱油的可行性。运用油藏工程方法、物理模拟实验和数值模拟法,评价和预测了该油田地热水驱采收率。物模结果表明,地热驱油可以使地层温度提高40℃,最终驱油效率提高14.72个百分点;数模方法预测地热水驱可提高采收率13.09个百分点。选取EP油田A14井组进行了现场试验,实施地热水驱后,井区压力得到恢复,水井对应的3口油井产量上升,首口见效井日产油由30 m 3提高到102 m 3,地热水驱效果显著;目前已实施2口地热注水井。     

海上油田用Y445-210型丢手悬挂封隔器研制

常规的Y445型丢手悬挂封隔器应用于海上油田大尺寸井筒时,存在中途坐封、丢手单一和强制解封等问题。研制了Y445-210型丢手悬挂封隔器。该封隔器设计有防中途坐封结构,采用液压和机械双重丢手方式,可独立打捞、解封,具有坐封容易、密封可靠和打捞方便等优点。室内试验和现场应用表明:该封隔器施工可靠性高,各项性能满足现场使用要求,可应用于海上油田244.5mm(9英寸)井筒内油水井的防砂、卡封、堵水和压裂等作业工艺。     

基于CAD/CFD技术的注水单流阀阀口优化设计

为提高注水单流阀的工作性能并延长其使用寿命,采用CAD和CFD相结合的方法来对注水单流阀的阀口结构进行优化设计.首先确定阀口倾角和开度为单流阀阀口的待优化结构参数,并采用CAD技术对单流阀的阀口结构进行三维参数化建模,然后应用计算流体力学软件FLUENT对单流阀的27个阀口模型进行三维流场仿真计算.通过设立阀口迎流面单位长度受到的剪切力、液流喷射速度和角度3个性能评价指标对各单流阀阀口模型的流场计算结果进行评价,得出阀口倾角为30°、阀口开度为0.8 mm为注水单流阀阎口结构的最优设计参数.     

用于φ177.8mm套管井的Y形生产管柱及配套工具

Y形电潜泵生产管柱在海上油田应用广泛,具有不动管柱实现生产、测试和分层采油等多种功能,但是由于技术的局限性,该工艺只能应用于φ244.5 mm井筒。针对海上部分油田φ177.8 mm井筒对该工艺的需求,设计了适用于φ177.8 mm井的Y形生产管柱,同时配套了生产堵塞器、测试堵塞器和锁定式堵塞器等井下工具。通过优化生产堵塞器密封结构,提高了堵塞器的使用性能;测试堵塞器通过金属流管密封性能研究,解决了密封件不耐磨以及寿命短的问题。2011年在渤海油田2口井的现场应用结果表明,在φ177.8 mm套管井中可以通过Y形生产管柱实现不动管柱条件下电潜泵生产与分层测试、分层采油等多项工艺。     

电泵气举智能耦合举升工艺技术研究

海上已开发的油气田中存在大量与油藏共生的天然气藏。在以往开发中单独开采气层或者油层,不能实现油气层同采,其原因在于二者产量和压力难以平衡。为提高油气资源利用率及采收率,开发了电泵与气举智能耦合举升工艺,可根据生产需要实现自喷、气举、电泵、电泵与气举4种举升方式的任意转换,达到油气同采中压力与产量的协调,且可适用于各阶段的排液需求,延长管柱使用寿命。该工艺实现了可控制的油气同采,合理利用了气层的能量和气体的举升能力,充分释放油层的产能,既能增加生产井油气产出,也减少了后期人工举升的投入。该工艺还可用于深水井筒举升及远输,具有较好的应用前景。     

射流式水粉混合器数值模拟分析与结构优化

针对国内分散溶解装置存在的水粉混合工作性能不理想,无法使聚合物干粉与水充分接触润湿等不足,采用CFD程序中的欧拉两相流模型对射流式水粉混合器进行数值模拟,得到流体压力分布云图和紊流强度云图,并在模拟的基础上对水嘴直径进行优化。模拟结果表明,混合的紊流强度最大值出现在水嘴附近,水嘴出口直径15mm入口形式是一种较好的入口结构形式,采用这种入口结构可以获得较大的紊流强度,从而获得较好的混合效果。