注水井井口压力降落试井工艺研究

针对目前注水井压力降落试井工艺的不足,依据压力降落测试时井筒附近地层压力变化特征,提出了一种低渗透注水井井口压力降落试井新工艺。按实际流体伯努利方程进行流压和静压的折算,以常用电子压力计的测量误差做为沿程阻力损失的取舍判据,通过区域压力降落试井数据分析,并忽略沿程阻力损失,选择出适合该工艺注水井的注入量和注入压力。实践应用表明注水井井口压力降落曲线可以准确反映压力降落时井筒附近地层流体渗流特征,其解释成果完全能够替代井底压降试井解释成果。     

海上油田注水井全过程压力分布评价技术研究

对注水压力在井筒—近井地带的沿程压力损失进行了分析,建立了注水井全过程压力分布评价技术方法。研究了井身结构参数、流动介质参数和注入参数对注水压力损失的影响。其中,井身结构参数包括油管直径和井斜角等;流动介质参数包括介质密度、介质粘度等;注入参数则包括井口注入压力、注入速度等。同时分析了近井地带表皮系数和渗透率对注水压力的影响。该方法可用于计算注水压力的沿程损失以及确定合理的注入压力和评价合理的注入能力。     

考虑井筒摩阻非均质油藏水平井注水评价方法

渤海南部复杂断块河流相油藏水平注水井存在沿程注入量分布不均的问题，严重影响注水开发效果。基于势叠加和镜像反映原理，建立了以水平井注采井网为基础，考虑储层非均质性和井筒摩阻影响的水平注水井注水能力评价方法。评价结果表明：受井筒摩阻影响，水平段沿程注入量逐渐降低，跟端注入量大于趾端注入量；受非均质性影响，水平段沿程注入量呈多段式分布，渗透率越大，段内注入量越高。矿场应用表明，新评价方法能准确表征水平注水井水平段沿程注入量分布，以此为依据制定的控水稳油措施具有明显降水增油效果。     

注水井油管敏感性分析方法

对于同种注入流体介质而言,液体的流速管径和井深是影响管柱压力损失的主要因素。在井深和日注水量一定的情况下,开发注水井的管径成为沿程压力损失的最敏感因素,管径越小,沿程压力损失越大;反之越小。井深在3 000 m以内的注水井,日注水量在179 m3以内时,选择内径60.3、73.0或88.9 mm的管柱,沿程压力损失均小于1 MPa,沿程压力损失不大。     

二氧化碳驱注入井管柱温度分布及影响因素研究

二氧化碳驱既可实现提高原油采收率又可实现CO₂气体的埋存,是一项促进低碳绿色发展和应对气候变化的三次采油技术。针对二氧化碳驱注入井管柱,建立了基于CO₂分压、注入压力和注入流速的多相流腐蚀模型,明确了注入CO₂温度、压力、注入工艺对注入井管柱温度分布的影响规律。研究表明：在井口部分,由于在注入期间与注入液体接触,因此井口温度和流体温度相近;随着井口注入温度的升高,井筒内流体压力降低,压力差逐步增大;注入压力、注入流速对井筒内流体的温度分布影响不大,不同注入压力下井筒流体温度分布基本相同。研究结果可为优化井口注入参数、改进注入系统设计提供数据支持。     

蒸汽-氮气混合驱井筒沿程参数计算模型

氮气辅助蒸汽驱开采稠油油藏能够有效提高蒸汽的热能利用率,但由于氮气的存在导致常规计算蒸汽驱井筒沿程热损失和压降模型已经不再适用。针对氮气与蒸汽在井筒中的二元两相流动,在充分考虑井筒传热和流动理论的基础上,建立了氮气-蒸汽混注过程中井筒沿程热损失和压降的计算模型,得到了氮气-蒸汽混注过程中井筒沿程参数的变化,并分析了井口氮气注入流量和井口蒸汽干度对井底总压力、蒸气分压和干度等相关参数的影响。计算结果表明:随着注入井深的增加,氮气-蒸汽混合物总压力和蒸汽分压增加,混合物温度升高,累积热损失增大。井口氮气注入流量的增加能够减小蒸汽分压,提高井底蒸汽干度,从而减小井筒累积热损失。说明氮气能够有效提高注入蒸汽的热能利用率,该模型能够准确计算氮气参与下的蒸汽热损失。     

控压固井启停泵过程井口回压传递规律研究

控压固井启停泵作业中,由井口向井底施加的回压值在井筒内的衰减是准确设计回压补偿值的重要依据。基于一维瞬态流动模型,考虑环空流体的流变模式及环空流体种类,建立了控压固井启停泵过程井口回压压力波瞬态传递模型,并利用有限差分思想对其进行求解,通过实验对模型结果进行验证,揭示了流变模式、流体稠度系数以及环空流体种类对环空压力波衰减的影响规律。结果表明：(1)同一井况中,回压压力波在环空流体流变模式的衰减能力为幂律模式大于赫巴模式大于宾汉模式;(2)相同流变模式下,回压压力波的衰减随着流体稠度系数的增大而增大;(3)回压压力波在多种流体中的压力衰减能力大于在单种流体中的衰减能力,且流体种类越多,压力衰减能力越大。     

红河油田注CO_2井筒及油层温度场分布研究

在注CO_2提高原油采收率的过程中,注气井井筒及油层温度场分布是影响注CO_2效果的主要因素之一。结合注CO_2井筒及油层温度场分布模型对红河油田注CO_2井筒及油层温度分布进行了研究,对影响井筒及油层温度场分布的因素进行了分析。结果表明:注CO_2过程中,井口注入温度和注入压力对井底温度和油层温度场分布几乎没有影响;井口日注入量越大,注入时间越长,井筒温度和油层温度越低,CO_2波及到的油层范围越大。为保证红河油田注CO_2的效果,现场试验中总注入量应该有一个合适范围,井口日注入量应控制在30 t以内,采用3Cr防腐蚀油管可有效防止注CO_2对管材腐蚀。     

校正注水井井口液面下降试井解释模型

注水井井口液面下降试井的压力实测曲线常出现"硬拐"或"直角状",使得导数曲线出现下掉的"V"式或"W"式弯曲。利用常规试井解释模型分析注水井井口液面下降的压降资料往往产生较大偏差。基于注水井井口液面下降机理及无限大均质三区径向复合油藏物理模型,假设关井后仍有假想流体注入井筒使得井筒液面不下降,建立校正注水井井口液面下降的试井解释模型。由井底压力空间解绘制的压力导数曲线可以看出,水平径向流直线段将会出现在导数曲线"V"式或"W"式弯曲左边开始的地方,说明该模型可用于校正注水井井口液面下降深度和时间的影响。实例证明,建立的试井解释模型计算平均地层压力较常规试井解释模型具有较高的精度。     

氮气泡沫在井筒中的压力分布研究

研究表明，氮气泡沫在井筒中流动时，其沿程压力损失与泡沫的密度、流速和粘度等参数之间有直接的关系。在进行注氮气泡沫调剖设计时，这些参数会对氮气泡沫的注入量、注入速度的设计存在着直接的影响，因此有必要从解析机理上给与更深入的分析，总结出氮气泡沫在动态条件下压力分布规律的基本理论模型，并用数值方法模拟压力分布的基本规律。     

波动注入压裂下井筒中不稳定流动的压力特性

为了准确地揭示波动注入水力压裂引起的井筒中不稳定流动的压力行为,考虑流体重力和摩阻的影响,根据膨胀管-弹性流体理论,建立了波动注入水力压裂下垂直井筒中不稳定流动的压力波动数学模型,指出压裂泵组与井筒之间存在波动干涉效应,研究了稳定和不稳定流动下环空压力的变化规律及其影响因素。研究结果表明:波动注入水力压裂作业中,井筒中产生了明显的不稳定流动,这种不稳定流动引起的压力波沿井筒呈现压力衰减现象;井筒中实际环空波动压力的振幅取决于井口处"变频压裂泵"强迫激励的波动压力振幅和波动排量振幅;与稳定注入相比,采用波动注入方式可以增加井底环空压力和降低井口环空最高压裂作业压力;井底环空压力会以脉动压力波的形式在裂缝中传播,不断加剧岩石疲劳损伤断裂,增加岩石微裂缝。研究结果对于更好地研究和应用波动注入水力压裂工艺具有重要的理论价值和现实意义,可为非稳态水力压裂工艺的先导性试验和规模化应用奠定理论基础。     

古城油田泌浅10区注热水热损失计算研究

为了开展古城油田泌浅10区注蒸汽开采后转热水驱试验,了解注热水沿程热损失的分布情况,开展了地面、井筒沿程各节点热损失研究,主要分析了地面管线保温层厚度、材料、不同季节、不同热水流量以及井筒隔热、注热水时间等对沿程温度的影响,提出了最佳的地面管线保温和井筒隔热参数,优选确定了四个注热水井组各节点的温度值,为下步工程方案设计提供了理论依据。     

注水井井口液面下降压降试井资料分析

井口液面下降是注水井压力降落测试准确解释地层参数的最大障碍。压降测试时注水井井口液面下降的主要原因有两个:一是地层亏空严重;二是井壁附近存在有利于水迅速流入地层的大孔道或微小裂缝。基于油藏渗流机理,分析了注水井井口液面下降现象。根据DG油田注水井压降导数曲线特征,将井口液面下降压力导数曲线分为三类:"V"字型、"W"字型和无明显趋势,且不连续型。假设关井后有等体积流体流入井筒使得井筒液面不下降,应用校正注水井井口液面下降的试井解释模型分析三类压力导数曲线。通过实例分析与对比说明,该方法能够准确分析井口液面下降注水井试井资料,实用、可靠。     

不稳定流体注入时裂缝内压力和尖端应力分析

为了解不稳定流体注入时水力裂缝内压力和尖端应力变化规律,采用流体力学理论建立了不稳定流体注入条件下井筒内波动压力的计算模型,根据波动力学理论建立了水力压力振动波在裂缝内的传播方程,运用断裂力学理论分析了水力压力振动波在裂缝内传播时裂缝尖端的应力变化。分析结果表明:不稳定流体注入条件下,裂缝内的波动压力随时间呈明显的衰减现象;相同裂缝长度下,随波长的增加,裂缝内的波动压力衰减幅度加剧,压力能量损失加快;随着裂缝长度的增加,裂缝尖端的应力强度因子、峰值应力和总势能均相应地增加;采用不稳定流体的注入方式可以提高水力压裂的改造效果;水力压力振动波沿缝长方向传播时呈现出压力振幅衰减的规律;考虑水力压力振动波效应,裂缝一旦开启和扩展后,裂缝只需在较小的净压力作用下延伸更长的距离。研究结果可为变排量压裂工艺的提出和科学设计提供理论依据。     

注水井井口压降测试技术应用与探讨

针对常规注水井压降测试井筒遇阻、井口闸门失效等问题,依据压力降落测试时井筒附近地层压力变化特征,提出了一种低渗透注水井井口压力降落试井新工艺,该工艺的井口压降测试仪体积小,携带方便,通过在井口安装和测试,工序简单、操作方便,属于低功耗设备,利于环保,无安全隐患.通过此新型注水井井口压降测试仪,开展井口压降测试,可降低测...     

同心双管分注CO2井筒流动模型及影响因素

针对CO₂ 笼统注入过程中效率低、效果差等问题,提出了同心双管分注CO₂技术。根据热量传递原理和流体流动理论,建立了考虑CO₂相态变化的同心双管井筒流动与传热的数学模型,利用该模型研究了CO₂沿内外管环空和内油管的温度和压力分布规律,分析了井口注入量、注入温度、注入压力、内外管组合、注入层间距对CO₂在内外管环空和内油管中的流动压力和温度的影响。结果表明,在内外管井口注入参数相同的条件下,外管直径越大,内外管环空温度越高;当外油管直径不变时,内油管直径减小,内外管环空压力增加,内油管直径大小对内外管环空温度影响小;当内外管直径一定时,井口注入量、注入温度、注入层间距对内外管环空和内油管的温度、压力分布影响较大,而井口注入压力影响幅度较小。     

海上油田井口安全注水压力研究

注水井最大井口注水压力主要与地层破裂压力、井深、沿程压力损失和水嘴压力损失有关,若井下注水压力超过地层破裂压力则会造成地层出现微裂缝,影响注水作业安全。在总结分析分层注水压力影响因素的基础上,确定了井口安全注水压力计算方法,并针对海上油田常用的4种注水管柱形式,开发了井口安全注水压力计算软件,该软件的推广应用对于指导海上注水作业、保障注水安全具有重要意义。     

考虑井筒压降的水平井流速及压力分布研究

针对井筒摩擦和加速度对井筒压降的影响,根据质量守恒定律和动量定理推导了水平井筒内压降计算的基本公式,建立了与油藏耦合的水平井沿程流速与压力分布计算模型.求解该模型可以得到考虑井筒压降的水平井沿程流速与压力分布.研究发现:水平井水平段沿程压力靠近趾端变化较小,靠近跟端变化较大;由于径向入流的存在,使得水平井沿程呈现变质量...     

混注蒸汽与非凝析气的井筒流动动态分析

建立多组分混合流体的井筒蒸汽干度和温度梯度模型,利用Begs-Brill方法研究了不同注汽条件下的井筒气液两相流动动态.结果表明,混注非凝析气能够使得蒸汽组分的分压降低,蒸汽干度提高,混注烟道气时井底干度可提高5%-10%;与单纯注蒸汽相比,烟道气混注的流体重力梯度较小,沿程流体温度和压力相对降低;井筒流体流态以分散流或段塞流为主,混注非凝析气时气液比较大,流态以分散流为主.     

采用地层热阻新模型进行注汽井井简热力分析

针对注汽井筒的传热特点,建立了注汽井传热过程中地层热阻的恒壁温计算模型,并与恒热源模型进行了对比,结果表明,前者更能反映注汽过程的散热特性.结合注汽井井筒散热理论模型,计算了蒸汽沿井筒的温度、压力、干度和热损失沿程分布,并进行了参数敏感性分析,与现场测试结果的对比说明,考虑地层热阻的综合传热模型可以较好地对注汽井井筒进行热力分析.