同井注采油水分离器的优化设计

为实现高含水油井同井注采工艺,根据与多杯等流型气锚相似的分离原理,优化设计多杯等流型油水分离器.设计过程中,对分离器由上至下每层开口数目和孔径逐级分段增大,各进液孔进液量相近,且各采出液在分离器内的停留时间足够长;通过不同分段方式、开孔数目以及不同孔径的优化组合分析,考虑到机械加工的要求,利用流体动力学原理,对孔径大小、孔径分级和开孔数目等参数进行了优化设计,在保证各部位沉降杯内采出液的停留时间超过150s的前提下,充分发挥了各沉降杯的作用,有效地缩短了井下油水分离器的长度,节约了生产成本和作业成本.     

多杯等流型气锚对井下油水分离的效果

针对油田生产井的高含水问题，为了评价多杯等流型气锚对井下油水混合物的分离效果，进行了室内井筒模拟实验，绘制了停留时间与含水率的关系曲线。实验表明多杯等流型气锚对井下油水分离的效果如下：含水率为90％的纯原油、水的混合物，含水率为90％的油井采出液以及气液比为40：1、含水率为90％的油井采出液经多杯等流型气锚分离后含水率均能达到98％，使用多杯等流型气锚可迭到节能降耗的目的。     

多杯等流型气锚对井下油水分离的效果

针对油田生产井的高含水问题,为了评价多杯等流型气锚对井下油水混合物的分离效果,进行了室内井筒模拟实验,绘制了停留时间与含水率的关系曲线。实验表明多杯等流型气锚对井下油水分离的效果如下:含水率为90%的纯原油、水的混合物,含水率为90%的油井采出液以及气液比为40:1、含水率为90%的油井采出液经多杯等流型气锚分离后含水率均能达到98%,使用多杯等流型气锚可达到节能降耗的目的。     

井下油水分离器的研究

前缘工程研究中心开发出了一种旨在提高常规及重油油藏的经济效益及采收率的井下油水分离系统。研制开发这套系统的动态机是综合一些单项技术和其原理，用以解决油田中后期高含水的问题，从而降低生产井或注水井的生产成本，目前，这套系统正处，目前这套系统正处在样开发研制阶段，并为用于油田现场试验做前期准备。     

油水分离器的杯形对油水分离效果实验研究

针对大庆油田产油高含水背景,研究利用油水分离器对井下油水进行分离,使其达到直接回注的要求,达到节能降耗的目的。而不同杯形的油水分离器油水分离效果不同。在室内进行模拟井筒抽油实验,在相同含水率的条件下,对不同杯形的油水分离器分别进行采出油含水率比较,从中优选出具有分离效果较好的杯形的油水分离器。实验结果表明:倾角六十度、十二棱形的油水分离器分离效果较好。     

井下油水分离同井注采技术现场试验

为了延长油田开发寿命,提高油田经济采收率,开展了井下油水分离与回注技术的研究。该工艺管柱应用水力旋流器在井下进行油水分离;运用同轴螺杆泵进行分离液的举升和回注;通过双层油管结构的井下多层封隔工艺管柱保证产出层和注入层的封隔生产。综合含水下降6.2~8.3个百分点,产水量下降了70%以上,取得了较好效果。通过现场试验证明,井下油水分离同井注采工艺可行,将分离水直接回注入油层,可减少无效水循环,降低地面工程成本,延长油田经济开采寿命。     

重力式油水分离器的分离特性研究

利用重力式分离模拟试验系统,以白油和水作为工作介质,分析了6个取样口和油出口、水出口的油水分离效果,进而研究了卧式油水分离器的分离特性和流动规律。研究表明:①分离器内存在一个最佳的油水界面位置,在该位置油层中的水滴分离效果最好,油相粘度是决定该位置的重要参数;②油层厚度相同时,入口含油浓度越小,油相需要的停留时间越少,分离效率就越高,水相的分离效率与入口含油浓度无直接关系;③无内部构件的分离器底部流场存在剧烈的涡流,严重影响油水分离特性,须添加整流和聚结构件,改善分离器内部流场,促进小液滴的聚结合并,以提高油水分离效率。     

轴向力平衡式螺杆泵井下油水分离系统设计

鉴于目前井下油水分离技术尚存不足,将井下油水分离技术与地面驱动螺杆泵采油技术相结合,设计出一套轴向力平衡式螺杆泵井下油水分离系统。介绍了系统的总体结构及工作原理,提出了轴向力平衡式螺杆泵的设计方法,给出了螺杆泵基本参数及油水分离装置结构参数的确定方法。以某油区的生产数据为例,对系统主要装置结构参数和工作参数进行了分析与计算。试制的油水分离装置室内试验结果表明,样机能够满足井下油水分离性能要求。     

聚并等流油气分离器优化试验

为了进一步提高聚并等流气液分离器的分离效果,设计了几种沉降杯的结构方案.通过试验绘制了不同油气比时各种型号聚并等流分离器单杯液面下降速度与脱气效率关系曲线,结果表明：沉降杯底部为瓦棱状、沉降杯内部安装隔板、带尖结构的沉降杯、沉降杯表面材料不含氟以及沉降杯内部不添加滤料为最佳方案.     

油水旋流分离器流动机理和分离性能研究

采用雷诺应力模型CFD数值模拟方法．对油水分离器内的流动机理和分散油相的流动特点及处理方法进行研究。得出了分散油相等浓度分布云图和用于判断旋流器分离性能的流量-效率曲线、流量-压力降曲线、分流比-效率曲线和粒级效率曲线。利用试验对曲线进行验证，结果表明，理论计算与实验数据曲线在一定范围内变化趋势一致，根据曲线可对旋流分离器的性能作出判断，并确定处理能力及是否对来液采取必要措施来提高分离效果等。     

高含水采出液T形管分离器的流场数值模拟

传统的油田集输工艺损耗能量大,运行成本高.鉴于此,基于Fluent数值模拟软件,采用RNG k-ε湍流模型和欧拉多相流模型对T形管分离器的流场特性以及油水分离过程展开研究.研究结果表明:油水两相速度分布规律基本相同,在主管中沿流动方向速度逐渐降低,分支管中速度最大,水相在主管顶部区域速度较小,在汇管中上述分布趋势更加明...     

大管径不同井斜油水两相流流型数值模拟

通过ICEM CFD建立倾角θ为±20°、±15°、±10°、±5°和0°(完全水平),内径为0.124m,长度为20m的井筒,利用FLUENT中的VOF多相流模型对大管径不同斜度井中的油水两相流进行数值模拟,得出不同油水混合速度、不同含水率和不同倾角时的流动变化规律;结合Trallero J L的流型分类方法,根据模拟得到的油水两相分布图划分了6种流型,并制作了以混合速度、倾角为坐标的流型图。倾角θ=0°(井筒水平)时,流型以分层流为主,随着混合速度的增加,其逐渐变为界面混杂的分层流;若含水率逐渐增大,流型将转变为油-油包水、油包水或水包油-水、水包油;倾角θ0°(井筒上倾)时,流型随流速的增大提前发生转变,并且水相出现回流,局部持水率变大;倾角θ0°(井筒下倾)时,水相在底部加速流动,局部持水率变小。计算结果与相关实验结果比较吻合。     

油水两相同时流动出砂规律模拟试验

油气开采过程中，地层流体介质变化是油气井出砂的一个重要原因，水侵引起的出砂量急增可能会引起灾难性的后果。因此，研究水侵对地层出砂的影响，是进行合理的完井设计和油田开发中后期出砂管理的基础。针对油田生产过程中综合含水上升趋势．通过简易防砂室内模拟试验，系统分析了疏松砂岩油水两相同时流动情况下的出砂规律和出砂特征、不同油水比例下流量和出砂量的动态变化规律、产出砂粒粒度分布和蚯蚓洞形成情况。结果表明：出砂伴随着整个试验过程；岩样总出砂量随含水量的增加而增加；岩样出砂后流量有上升趋势，但在油水体积比较大时，可能由于发生砂拱破坏，试验过程中流量出现波动；试验后期均发生了岩样坍塌现象，表明出水会导致岩石骨架发生破坏，使出砂变得更加严重。     

油气井地面测试中分离器分离效果监测新思路

目前油气井在进行定压试产时,一般通过排液管线出口处液流是否连续及放喷口火焰的燃烧情况来判断分离器运行是否正常。这两种方法都有明显的滞后性,需要创新分离器监测方法。通过引入气—油当量产差的概念,对一种能够实时监测分离器分离效果的新方法进行探讨,并选取克拉美丽气田不同区块的两口气井对此方法的可行性进行初步验证。通过验证表明,若现场设备及软件得到改进,此监测方法可以付诸实施。     

地面旋流油水分离器分离效率试验研究

为了研究旋流油水分离器的影响因素,优化其关键结构尺寸,获得最佳使用工况,开展了旋流分离器的油水分离试验。研究结果表明:随着进液口直径的增大,分离效率先增大后减小,圆锥段角度表现出同样的规律。随着排油口直径的增大,分离效率逐渐减小,圆柱段长度则表现出相反的规律。随着工作压力的增大,分离效率先迅速增大后相对稳定,最后迅速降低。随着排量的增加,分离效率先基本稳定在最优值而后骤降。随着油水比和原油黏度的增大,分离效率呈现出先缓慢下降而后迅速下降的规律。在本试验条件下,旋流油水分离器最优的结构参数组合为进液口直径12 mm,排油口直径3 mm,圆锥段角度11°,圆柱段长度70 mm。优化后的旋流油水分离器的最佳工作压力为1.5～4.0 MPa,日处理量控制在45 m³以内,适用于油水比低于20%、原油黏度低于40 mPa·s的工况。研究结果可指导地面旋流油水分离器的设计及现场应用。     

高含水率断块油田同井井下采油注水设计及应用

东部老油田已进入高含水开发阶段,面对采出水量增加、处理工作难度大,以及一些边缘断块油田因无法注水而面临减产的矛盾,同井井下采油注水技术是解决该矛盾的有效手段。井下旋流分离器是同井井下采油注水的关键设备,文中重点论述了双锥旋流器的圆柱段、大锥段、小锥段和尾管段等4部分的结构参数优化设计,并设计了相应的实验设备进行分离效果的物理模拟实验,通过旋流分离器处理效果、D80型旋流管溢流芯管的选择及最佳处理量3项实验,验证了该技术能够满足现场需要。经过配套完善后,在XZ1-20井进行了现场应用,在地层产液量相同的条件下,进行同井井下采油注水生产后,地面产油量基本保持不变,地面产水量下降了67%,取得了良好的应用效果。     

水平井出砂模拟试验研究

介绍了一种模拟水平井出砂的径向流试验模型和在该模型上进行的地层出砂试验的方法。通过试验结果定量分析和描述了水平井地层出砂与流体渗流速度的关系,为水平井完井设计提供了参考依据。     

海上油田同井注采技术开发与应用

针对海上油田开发生产中出现的油田注水水源不足,采油井多层系开发调整要求分层段、分阶段转注及采油井伴生气回注等技术问题,开发了同井采注工艺技术。将有水层注水井的水层打开提供水源,同时保持原注水井正常注水,与平行双管相比,单管大排量同井采水注水技术使同井采水量从800 m3/d提高到2 500 m3/d;对不同目标层位可分别进行采出或注入,即同井采油注气或同井采油注水,相当于把原来的1口井变成2口井使用,提高了单井利用率,实现了一定范围的井网优化。该技术在渤海湾SZ36-1J、Z9-3、LD10-1等油田成功应用8口井,已成为老油田稳产增产的重要技术手段,为新开发油田生产完井开辟了一个新的完井模式。