高凝油油藏自生热压裂井筒温度场计算模型

在高凝油油藏的压裂施工中,对地层注入冷流体会使井底周围的原油冷却,导致原油析蜡或凝固,从而堵塞流动通道,降低裂缝的导流能力.因而采用自生热压裂技术,依靠生热剂发生化学反应所放出的热量来提高注入流体的温度,使井底压裂液的温度在施工期间高于原油的凝固点或析蜡点.在压裂过程中预测井筒温度的变化,以保证压裂液在进入裂缝后不会对裂缝和储层造成“冷伤害”是实施这一技术的关键.根据热平衡方程,建立了自生热压裂过程中井筒温度场的数学模型,采用隐式差分格式建立了数值计算方程,并对一口井进行了实例计算和分析.结果表明,采用自生热压裂技术能有效地提高压裂液的温度,防止高凝原油析蜡和凝固,避免储层伤害,提高原油的流动能力.     

高凝油井筒温度场分析及热力参数优选

由于高凝油的流动性与温度极其敏感,高凝油开采无论采取何种方法,必须考虑温度对井筒的影响.高凝油井筒温度的有限元分析,即按扩散对流方式对热液循环温度场计算模型的建立,并用计算机语言编制出相应的程序运用框图,对井筒温度分布规律进行数值求解,对高凝油开采提供了有效的科学依据.     

高凝油常规冷采时井筒温度分布分析

井筒温度是影响高凝油开发的一个重要参数.以传热学和两相流理论为基础,根据能量守恒定律建立了高凝油常规冷采时的井筒温度分布模型,确定了产液量和含水率与井筒温度分布之间的关系.通过实例计算及敏感性因素分析,为高凝油的常规冷采提供了理论支持.     

拟均匀流态下气井井筒压力分布特征

以井筒动力学为基础,系统地研究了拟均匀流态下气井井筒流体在关井、开井状态下,重力、摩擦力、动量、温度及含水对井筒压力分布的影响;确立了井口压力与井底压力的关系,研究了井筒流体密度的变化规律,并用建立的井口压力与井底压力的关系对长庆气田２０余口井的静压、流压值进行了推算,其值怀实测结果接近。该研究成果的应用减少了测压作业次数,取得了较好的效果。     

考虑环境因素的井筒流动温度场计算

在气藏开发过程中,井筒流动温度场是生产动态分析和生产优化的重要参数。考虑费用及测试风险等原因,目前该参数的获取仍以计算方法为主,但受地表环境温度变化的影响,计算结果存在较大误差。文中针对温差较大的地区,以恒温层深度为节点,建立了分段地温梯度条件的井筒流动温度场计算公式,消减了地面环境因素对井筒流动温度场计算的影响,计算结果与实测数据吻合程度高,能够较好地指导现场开发工作。     

提高高凝油油藏水驱效率实验研究

采用胜利油田王131区块高凝油油样,研究了水驱不同阶段储层流体流变曲线变化规律,利用王斜区块岩心,研究了温度对高凝油水驱相渗曲线影响和高低渗岩心渗流能力变化,通过两组驱替实验对比研究了温度与水驱驱油效率的关系,揭示了王斜区块高凝油油藏“冷伤害”机理和体系独特的相态变化,结论认为差热分析法适用于测定胶质和沥青质含量多的高凝油黏温曲线,水驱开发期间混合液黏度会不断上升,原油乳化影响使黏温曲线与含水率同向变化,岩心流动能力在注入1PV时下降较为迅速,低温水驱低渗区域渗透率会出现大规模降低现象,建议该区块开发初期驱替介质选为60℃热水,注入单倍孔隙体积后,驱替介质转换为45℃左右冷水,可基本消除“冷伤害”对高凝油油藏开发效果的影响.     

高温高压气井生产过程井筒温度场分析

高温高压气井在生产过程中受到地层高温流体的影响,井筒温度原有的平衡被打破,井筒温度重新分布会引起环空压力增高,威胁井筒安全服役和井筒的完整性。为了准确预测井筒温度,基于质量、动量、能量守恒、传热学、井筒传热理论,再考虑气体焦耳-汤姆逊效应、气体温度、压力、密度及物性参数的影响,建立井筒温度预测模型;将流体物性参数根据不同的温度压力分段计算,可提高模型计算的精确性。最后,通过实例计算分析了环境温度的影响因素。     

高温高压深井产出时井筒温度场分析

井筒温度变化导致套管环空温度变化、压力变化,导致套管外束缚空间的液体受热膨胀而导致的压力升高。因此,根据井身结构及储层特点,运用质量、动量、能量守恒原理及热力学第一定律,根据井筒流体纵向传热和井筒对地层传热特点,分别建立方程并给出边界条件,采用递推法循环迭代,得到井筒及套管与井眼环空和围岩的温度场。通过研究得到:随着产液量的下降,产液温度、A环空、B环空、C环空温度都逐渐降低,且产出液温度下降最快;环空温度与地温梯度成线性关系,且随地温梯度的增加而升高;随地温梯度的增加,A环空温度升高的最快,C环空温度升高的相对较慢。当产量大于一定值时,大排量增产对井筒温度场影响较小。     

低渗致密砂岩气藏井筒流态判识及积液井措施管理

低渗致密砂岩气藏由于其"三低"特性,产水对该类气藏生产影响十分严重,准确判识气井积液是气田气井精细管理的重要内容。通过对产水气井井筒内气液两相分布状态的深入剖析,结合实际积液井压力测试数据,建立了井筒流态与气井流压、产气量之间的关系,并根据积液井井筒流态及排水采气措施适用性对积液井管理提出了优化建议,有效支撑了低渗致密砂岩气藏气井精细化管理,进一步促进了气田高效、可持续开发。     

海上采油井筒温度计算及隔热管柱优化设计

基于海上水平井稠油开采物理模型,考虑空气、海水及地层温度场沿垂深方向线性变化,依据能量守恒定理和传热学原理建立了井筒温度计算数学模型,以井底油温作为方程初值条件,采用四阶龙格-库塔法进行数值求解,对某海上3口油井进行了计算,计算结果与实测数据非常接近,验证了模型和解法的准确性。分析了油井产量、含水体积分数、油管导热系数和下入深度等参数对井口油温的影响。以隔热油管下入深度最低为目标,以产液温度不低于防蜡温度为约束条件,建立了隔热管柱优化设计模型,并引入试射法对优化模型进行求解,结果表明模型预测精度较高。设计隔热油管下深能在用料最省的前提下提高油流温度,避免井筒结蜡,这对原油经济开采具有重要指导意义。     

Flow pattern identification in oil wells by electromagnetic image logging

Petroleum production logging needs to determine the interpretation models first and flow pattern identification is the foundation, but traditional flow pattern identification methods have some limitations. In this paper, a new method of flow pattern identification in oil wells by electromagnetic image logging is proposed. First, the characteristics of gas-water and oil-water flow patterns in horizontal and vertical wellbores are picked up. Then, the continuous variation of the two phase flow pattern in the vertical and horizontal pipe space is discretized into continuous fluid distribution models in the pipeline section. Second, the electromagnetic flow image measurement responses of all the eight fluid distribution models are simulated and the characteristic vector of each response is analyzed in order to distinguish the fluid distribution models. Third, the time domain changes of the fluid distribution models in the pipeline section are used to identify the flow pattern. Finally, flow simulation experiments using electromagnetic flow image logging are operated and the experimental and simulated data are compared. The results show that the method can be used for flow pattern identification of actual electromagnetic image logging data.     

井下加热工艺在高凝油井试油测试中的应用

针对高凝油井原油物性差无法正常求产的问题,通过引进井下加热电缆、改进PT封隔器、配套地面保温等措施,实现了高凝油井地层测试和抽汲求产一体化。介绍了电加热工艺结构原理和特点,现场应用表明,该工艺为高凝油区块的试油测试提供了一条可行的技术措施。     

低渗裂缝性高凝稠油油藏油井选择性堵水技术

针对牛心坨油田的储层特性、原油物性、出水特点,从堵水剂的选择、堵水剂成胶前与原油的流度比差异、成胶后强度、施工工艺、施工参数等多方面进行深入研究。研究认为,牛心坨油田因油水黏度差大、地层非均质性,导致裂缝诱导、注入水窜流,并研制出了适合该油田的选择性堵水工艺,现场应用2口井,取得了较好的增油降水效果。研究内容填补了国内外低渗裂缝性高凝稠油选择性堵水领域的空白,为同类油田的选择性堵水找到了切实可行的突破口。     

高凝低渗油井电喷泵举升工艺技术

方法 采用电喷泵举升工艺开采高凝、低渗油层。目的 提高高凝、低渗深层油藏的动用程度。结果 该工艺在桩西油田７口高凝、低渗深层油井上进行应用，均获居功，７口井平均泵深达２５２８．７ｍ，平均日产液２６．９ｔ，起到了很好的防蜡作用。结论 电喷泵举升工艺靠高温高压动力液将油井产液举升到地面，具有无机械运动部件、深抽能力强、热效应高等特点，适合于高凝、低渗深层油藏的开采。     

含气活油高凝油相渗曲线测定及特征

目前,油水相渗曲线测量实验中普遍采用脱气原油作为实验用油,无法模拟实际储层中原油含气,设计实验使用含气高凝油,通过在恒温箱中利用高压活油瓶进行转样来保持原油高温高压条件和原始含气量,利用非稳态法测量得到含气活油高凝油相对渗透率曲线,并对曲线的特征规律及其影响因素进行研究。结果表明:含气活油相渗曲线与脱气原油相比,油相相对渗透率较高,水相相对渗透率较低,残余油饱和度降低,水驱油效率增加,含水上升变慢;随着实验温度降低,油相相对渗透率降低,水相相对渗透率提高,残余油饱和度显著升高,含水上升快,驱油效率降低;储层渗透率在高温条件下对相渗曲线特征影响较小,但在析蜡温度以下时,低渗储层的残余油饱和度与束缚水饱和度都要明显高于高渗储层,水驱油效果较差,该研究实现了对高凝油油藏相渗曲线的精准刻画。     

流动改进剂对抽油机井内含水原油流动规律影响的研究

拟乳状液流动是石油开采和油气集输过程中新的流动现象,该流动与常规油气水混合物流动相比,可以大大降低管流沿程阻力、局部阻力,提高抽油机泵效。通过开展抽油泵泵筒凡尔、抽油泵柱塞凡尔、抽油泵筛管对不同含水、不同改进剂浓度的含水原油流动阻力试验,得到了含水原油加入流动改进剂后的转相点,流动改进剂的最佳使用浓度为0.2mL/L。     

储层渗流特征及原油微观分布模式

通过系统总结各种条件下的油驱水，水驱油模拟试验结果，详细分析了储层微观渗流特征，阐述了束缚水，残余油的形成机理，描述了储层中粒间孔含油，基质溶孔含油，颗粒溶孔含油，裂缝含油，杂基微孔含油和颗粒微孔含油六种剩余油微观分布类型及中－大孔，中－粗喉型连续饱含油分布模式，小－中孔，中喉型局部连续含油分布模式，细喉断续油浸分布模式，及其在不同含油阶段的分布规律。     

高压水射流射孔渗流场模型及计算

为计算和对比高压水射流射孔完井与裸眼完井、常规射孔完井的渗流场，在合理假设基础上，建立了井眼附近有限元渗流场模型，裸眼完井的计算结果证明了该模型的准确性。常规射孔完井污染带和压实带对油井产能有非常不利的影响；高压水射流射孔完井可以避免常规聚能弹射孔完井方式伴随的射孔压实带对油井产能的严重影响，并且可以减少钻井污染带对产能的影响；在低渗透率地层，应尽量避免采用常规聚能弹射孔而采用高压水射流射孔完井。图5参10     

高压条件下含气高凝油析蜡特征

目前脱气含蜡油研究成果对析蜡带来的影响认识不够清楚,在油藏开发或管道加气输送设计中过于保守;在高压条件下析蜡特征研究也存在测试手段单一、测试压力低以及测试温差间距大的不足。基于前人研究成果,提出了一种基于激光法的含气高含蜡原油析蜡特征预测新方法,该方法采用激光法获得含气原油与脱气原油激光衰减测试曲线,基于Beer-Lambert定律将不同条件下激光衰减曲线的标度进行统一,然后在脱气原油研究成果的基础上实现对高压含气条件下析蜡特征的研究与分析;同时设计了一套高压取样装置验证了预测结果的可靠性。实验结果表明：激光法测试结果准确度高;溶解气的存在能有效降低高含蜡原油析蜡点、凝固点,地层条件比地面条件下平均析蜡速率下降19%;饱和压力之上,随着压力下降,析蜡点在12~18 MPa区间降幅较大,凝固点在15 MPa以下近乎不变,蜡晶颗粒平均等积圆直径和宽度系数在波动中分别呈上升和下降趋势;压力低于15.8 MPa后沥青质以分散态的形式析出并影响原油析蜡特征,在抑制蜡晶析出的同时加速原油胶凝过程。     

高压条件下含气高凝油析蜡特征

目前脱气含蜡油研究成果对析蜡带来的影响认识不够清楚，在油藏开发或管道加气输送设计中过于保守；在高压条件下析蜡特征研究也存在测试手段单一、测试压力低以及测试温差间距大的不足。基于前人研究成果，提出了一种基于激光法的含气高含蜡原油析蜡特征预测新方法，该方法采用激光法获得含气原油与脱气原油激光衰减测试曲线，基于Beer-Lambert定律将不同条件下激光衰减曲线的标度进行统一，然后在脱气原油研究成果的基础上实现对高压含气条件下析蜡特征的研究与分析；同时设计了一套高压取样装置验证了预测结果的可靠性。实验结果表明：激光法测试结果准确度高；溶解气的存在能有效降低高含蜡原油析蜡点、凝固点，地层条件比地面条件下平均析蜡速率下降19%；饱和压力之上，随着压力下降，析蜡点在12~18 MPa区间降幅较大，凝固点在15 MPa以下近乎不变，蜡晶颗粒平均等积圆直径和宽度系数在波动中分别呈上升和下降趋势；压力低于15.8 MPa后沥青质以分散态的形式析出并影响原油析蜡特征，在抑制蜡晶析出的同时加速原油胶凝过程。