井下油水膜分离实验研究

目前油田高含水油井采油井下油水分离主要采用的是旋流分离技术,但旋流油水分离装置分离效率受到结构和操作参数影响非常大,分离出来的水大多含油高不能达到分离水回注地层的要求。而膜分离技术以其高效的分离性能得到快速发展。为提高高含水油田采油井下油水分离效率,研发基于膜分离的井下油水分离装置,通过膜材料的优选、膜通量实验、膜油水分离实验,选出适用高含水油井采油的井下油水分离的4种膜材料。     

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。     

空气-原油伴生气低温氧化反应安全性分析

针对试验区空气驱中的安全问题,根据原油伴生气组分,结合工业气体爆炸条件和理论计算方法,从爆炸极限和临界含氧量分析了试验区空气驱的安全性.结果表明:常温常温下试验区内的原油伴生气爆炸极限为[2.38％,9.55％],油田温压系统下的爆炸极限为[2.20％,11.29％],爆炸极限范围增大1.91个百分点(7.18％→9.09％).其理论临界含氧氧量范围为[8.25％,9.41％],作图估算法的为[8.66％,10.15％],较理论计算值高出0.41～0.74个百分点,平均高0.62个百分点,为确保试验区空气驱的安全性,取其最小含氧量8.25％,完全可满足矿场要求的含氧量安全范围(10％).该成果为空气驱-原油伴生气安全性的快速判断提供一重要的理论依据,同时也指导了试验区空气驱提高采收率技术的可行性.     

基于抗挤强度及表皮因子的割缝筛管参数优化

针对割缝筛管参数优化问题,提出应综合考虑筛管抗挤强度及表皮因子进行多目标优化。利用有限元数值模拟方法建立了筛管抗挤强度模型,采用割缝筛管表皮因子模型表征油井生产效率。利用抗挤强度模型及表皮因子模型对缝形进行了优选,在缝形优选的基础上进行了缝宽、缝长及缝密对抗挤强度和表皮因子的影响规律分析;采用响应曲面设计方法,得到不同影响参数与抗挤强度、表皮因子之间的多元回归方程;基于多目标优化方法,以筛管最大抗挤强度、最小表皮因子为优化目标,建立了割缝筛管优化设计模型,得出了高抗挤强度、低表皮因子的割缝参数的最优组合。多目标优化结果表明:选择大缝宽和小缝长或小缝宽和大缝长组合以及高缝密、小间隔的筛管有较好的抗挤性能和过流性能。研究结果对延长筛管寿命和保证油气井的安全生产具有重要意义。     

塔河油田复杂落鱼精细化打捞技术研究与应用

随着塔河油田开发不断深入,复杂落鱼的产生严重影响了油田的开发进度。以往修井打捞作业往往没有经过精细化管理过程,打捞效率较低,通过将精细化管理与复杂落鱼打捞作业相结合,规范管理打捞作业的各个环节,提升复杂落鱼打捞成功率。     

超深井封隔器故障因素及处理技术研究

分公司近年来在酸压完井以及后期修井作业过程中,封隔器常出现失封和解封遇卡等封隔器故障,针对解封失败故障井处理,后常进行倒扣或切割形成井筒落鱼转大修作业复杂事故。通过对历年封隔器应用效果及事故分析,研究不同类型封隔器事故影响因素,为后期措施封隔器选型提供指导,总结历年处理经验,引进处理封隔器新工艺和新技术,提高事故处理效率,避免二次事故,减少作业周期及费用,形成超深井封隔器事故治理技术系列。     

顺北油田抗超高温柔性胶粒修井液

针对顺北高温油气井常规增黏型修井液易降解的难题,基于高分子柔性胶粒分散-降解-提黏-稳黏理论,研发了抗180 ℃ 高温柔性胶粒修井液体系,该修井液动力黏度在20～140 mPa·s范围可调,密度在1.0～1.3 g/cm3可调,实现了固相与无固相加重。明确了修井液在不同温度下的黏度变化规律,高温180 ℃ 高温老化1 d后黏度明显高于传统黄原胶体系,表现出良好的稳黏性能,该修井液对铝合金材料的腐蚀速率不超过2.22 g/(m2·h),并且携砂效果显著。该研究对顺北高温油气井安全高效修井作业具有一定指导意义。      

S135钻杆接头缺口疲劳行为研究

钻杆接头疲劳失效是钻杆失效的主要形式,因此,为提高钻杆的使用寿命,对S135钻杆接头的疲劳行为进行了研究。根据钻杆接头的受力特征设计了疲劳试样,采用PQ–6型旋转弯曲疲劳试验机和扫描电镜研究了应力集中对S135钻杆疲劳性能的影响。结果表明:S135钻杆疲劳性能对V形缺口具有一定的敏感性;缺口根部半径越小,应力集中系数越大,对疲劳性能的影响越严重,应力集中系数和疲劳强度符合幂函数关系;疲劳裂纹从缺口根部开始萌生,存在许多裂纹源（呈环形排列）;应力相同时,随着应力集中系数增大,缺口根部的撕裂现象减弱,断口变得光滑、平整,疲劳条纹变得细而密。研究结果表明:对钻杆接头螺纹的牙型进行优化设计,可以降低或减缓齿根的应力集中,降低S135钻杆疲劳对缺口的敏感性,提高S135钻杆的使用寿命。      

塔河油田斜井水平井打捞技术研究与应用

在充分调研塔河油田斜井水平井开发及井筒故障基础上,分析了斜井水平井故障修复存在的主要技术难点,重点针对斜井水平井复杂落鱼打捞开展技术调研,分析各项工艺在塔河油田超深斜井水平井打捞作业中的适应性,总结形成了斜井水平井打捞技术体系。