井筒管流与地层渗流耦合的注水井分层流量调配方法

油田注水井井下分层注水量的调配工作传统上都是通过钢丝绳作业采用"试凑法"反复测调来实现,为解决传统方法存在的问题提出了一种理论方法用于指导注水井分层调配,可以大幅度降低测调工作强度,缩短施工时间,提高配注精度,提高注水井分层测调效率.注水井分层注入涉及到复杂的流体力学计算,整个过程是一个井筒管流、水嘴节流与地层渗流的耦合流动.在井筒采用柏努利方程描述井筒管流,采用Navi-Stocks(简称N-S)方程计算水嘴节流,以均质无限大地层为例计算地层渗流,得出了在不同水嘴尺寸下的各层流量衰减规律,为注水井分层流量调配提供了科学依据.     

注水井分层水量自动调配技术

注水井分层水量自动调配技术就是在原有偏心注水工艺基础上,更换可调式堵塞器,利用自动调配装置在井下对接,边调节水嘴大小边测试分层水量,达到改变原偏心配水器采用固定式水嘴测试不精确,测调任务繁重的目的.该项技术中,自动测调仪器在地面按地质配注方案设定好井下调节功能状态,下井后与可调节堵塞器对接,实现自动调节分层水量,避免了反复投捞堵塞器、更换水嘴和测试,大幅度地减少测试调配时间,减轻测试工人的劳动强度,是提高测调效率和缩短测调周期的有效途径.     

分注井水嘴直径选择的研究与应用

文章结合现场录取数据,建立一套分层测试管柱,并讨论了分层注水管柱中压力损失的计算方法,分析了分注井水嘴设计的理论模型及水嘴直径设计方法.使用表明,水嘴随管柱一次下井,其单层配注符合率达到了80%以上,基本满足了配注要求,还大大减少了后期测试调配的工作量,提高了测试层段合格率.     

分层测试调配同步联作技术在大港油田的试验应用

针对大港油田井下分注投捞测配需要反复更换水嘴和投捞堵塞器、测试调配周期长的问题,引进试验了分层测试调配同步联作技术。该技术将测试和调配有效地结合起来,实行边测边调,测试数据地面直读,水嘴连续可调,可实现仪器一次下井完成对全井各层段的流量测试、调节。10口分层注水井试验应用表明,调控简便,成功率100%,测调占井时间短,劳动强度低,测调效率高,具有良好的推广应用价值。     

空心可调配水器优化研究与应用

针对目前空心式分层注水工艺技术存在的测调工作量大、水嘴调节难度大、分注管柱局限性等问题,研制了空心可调配水器。结合测调一体化技术,采用边测边调的方式对注水井同时进行测试与调配,不需进行吸水指示曲线测定和水嘴计算,仪器一次下井实时测试和调配各个层位。调配方法更符合注水井工作状态,避免了分层测试的压力影响,使配注量调节更准确,同时提高了工作效率,减小了工作量。现场应用50多井次,平均测调时间由24h缩短至8h,调配准确率达90%以上。     

新型小流量水嘴的设计与数值模拟

针对单层配注量小、层间压差较大的低渗透油藏分层注水,采用常规水嘴过流面积小、不易实现分层配注问题,提出了以现有堵塞器水嘴外形尺寸、承压能力等参数为依据,设计一种新型小流量水嘴。该水嘴通过绕流增加流道长度以增加沿程损失,改变水嘴内流体的流动方向和扩大流道截面积来增加水嘴的局部压力损失,实现在相同的节流效果前提下,既满足小水量注水的要求,又大幅度地扩大了水嘴通流面积。利用FLUENT软件对新型小流量配水嘴和常规配水嘴的嘴损特性进行了数值模拟,通过数值模拟结果表明:新型小流量水嘴大幅度地增加了过流面积,从而实现层间压差较大时的分层注水,可进一步推广应用。     

分层注水井配水嘴嘴损曲线规律实验研究

分层注水是解决油田开发中的层间矛盾,实现有效注水,保持地层能量,维持油田长期稳产高产,提高水驱动用储量和采收率的重要手段。通过现场井底注水过程的模拟实验研究,得出了不同内径配水嘴压差和流量之间的关系曲线,并拟合出水嘴管径、压差和流量三个量的嘴损曲线关系方程。在油田分层注水开发中应用嘴损曲线法可以快捷、方便地进行水嘴调配。     

非均质油藏分层配注水嘴优选方法研究

研究了非均质油藏注水井分层配注水嘴与各小层分注量、分注压力及各小层物性的关系,对各小层调配前、后注水量变化规律与调配水嘴选配问题进行分析,建立了适合非均质油藏分层配注水嘴优选的方法。将配水嘴优选软件在39口井上推广使用,测试层段配注符合率91.3%,比原来提高了10.5%,平均测调周期81.1 d,比原来延长了23.8 d。对胡状油田分注水井的32个层段配水嘴进行优化计算,并与实际测试情况进行对比分析。分析结果表明,实际注水量是稳定后的平均日注水量,最大误差10%,最小误差2%,平均误差3.31%。     

油田测调联动测试工艺

测调联动测试工艺以偏心分层注水工艺为基础,分层不受层段的限制,地面直接读取井下小层的流量,通过流量调节系统,实现了井下流量无级连续调配。主要设备由地面测试设备、井下测试系统、可调水嘴等部分组成。测调联动分层配水工艺采用了连续可调的水嘴,可以满足水嘴量程内的任意水量的需要。测调联动测试技术依托于常规偏心配水技术,与常规的测试技术相比,保持了投捞测试工艺技术的优势。     

注水井分层流量调配用陶瓷水嘴的流态分析

从现场试验数据出发,分析了注水井分层流量调配用陶瓷水嘴在注水过程中所通过注入水的流态,为注水井分层流量调配方法的研究提供可靠的技术支持。