泡沫流体反循环洗井携屑能力研究

泡沫流体因其密度小、黏度大和助排能力强等特点,广泛应用于油田冲砂洗井作业中。为了研究反循环洗井工艺中泡沫流体的携屑能力,利用COMSOL软件建立反循环洗井有限元模型,分别数值计算了泡沫流体在井筒中的压力分布、在不同注入速度下泡沫流体对不同颗粒直径的携屑率以及颗粒从静止到开始运动的速度响应时间,并与相同条件下水的性能进行对比。研究结果表明:泡沫流体作为洗井介质相比于水能在井底产生更低的液柱压力,水和泡沫流体的携屑能力均随着注入速度的增加而增大,随颗粒直径的增大而减小;水对直径小于0.5 mm的颗粒具有更强的携带能力,而泡沫流体对直径大于1 mm的颗粒具有更强的携带能力;颗粒在流体中的速度响应时间随着注入速度的增大而减小,随颗粒直径的增大而增大,在其他外界条件相同的情况下,颗粒在泡沫流体中的速度响应时间明显短于水。研究结果对于泡沫流体的现场工程应用具有一定的指导作用。     

流速和环空偏心对泡沫携砂能力的影响数值模拟

泡沫流体广泛应用于油井的冲砂洗井作业中,携砂能力是衡量其性能的一项重要指标。利用FLUENT软件中的分散相模型对泡沫流体的携砂能力进行了数值模拟,得到不同直径的砂粒在同心环空和偏心环空中的携砂率,研究了泡沫流速和环空偏心对泡沫携砂能力的影响,并得出水平井泡沫流体冲砂洗井的安全携砂条件。从计算结果可看出,不同直径的砂粒在泡沫流体中的携砂率随环空倾角有不同的变化关系,携砂率随泡沫流速的增大而提高,环空偏心使得泡沫流体的携砂率降低,而且对接近水平段的影响尤为突出,对接近竖直段的影响较小。     

在水平井模拟条件下泡沫钻井液的携岩机理实验研究

本文在模拟井底条件下研究了泡沫在水平环空中的携岩能力.就聚合物处理剂、泡沫质量、流动速度、温度和压力等因素对泡沫携岩能力的影响进行了详细深入研究.实验是在全尺寸的流动环空中进行,其实验管长为73 ft(5.76 in×3.5 in的同心环空),改变温度(80～170 ℉)和压力(100～400 psi),考察其携岩能力的变化.使用了较为成熟的现场用泡沫体系,其中含有表面活性剂和羟乙基纤维素聚合物(HEC).同时,还测试了三种不同聚合物浓度(0、0.25%和0.5%)下的携岩能力.泡沫质量在70%～90%之间变化.在测试中,不断地在流动环中注入岩屑,直至达到稳态.使用核密度计原位测定了岩屑的体积浓度.当然,也可以通过称量加入和流出流动环中的岩屑含量来计算环中岩屑浓度.实验中的测试参数为:气体和液体的注入速率、注入的岩屑质量和清除塔中的岩屑质量、混合密度、摩擦压力损耗,以及环空中的压力和温度等.在携岩测试过程中可以观测到同时存在静态岩屑床和全悬浮流体.流体流动参数主要受聚合物浓度、泡沫质量和环空流速的影响.环空流动速率、泡沫质量和聚合物浓度等因素都会影响携岩效率和摩擦压力损耗.本文将有助于更好地设计钻井和洗井作业方案.     

水平井泡沫流体冲砂技术研究及应用

水平井冲砂作业时由于地层压力较低冲砂液漏失严重,泡沫流体冲砂技术可以有效减轻低压水平井的漏失问题,提高冲砂效率。通过实验和数值模拟方法研究了泡沫流体的携砂能力,得到了泡沫流体的携砂规律,并进行了现场应用。研究结果表明:当泡沫特征值为0.85时泡沫流体的黏度达到最大值1.14Pa·s,直径为0.5mm的砂粒的沉降速度为10-4～10-3m/s,几乎可以悬浮在泡沫中;在接近水平的环空管道,泡沫流体的携砂性能远大于混气水和水的携砂性能,泡沫流体更适合于水平井的冲砂洗井。现场应用实例证实了泡沫能有效防止地层漏失,顺利建立起油套循环,作业后产量有较大幅度的增加,泡沫流体冲砂洗井技术是清除低压水平井井底出砂的一项有效措施,对现场具有指导意义。     

泡沫钻井携岩极限井深模拟与实例研究

泡沫钻井环空流道中的两相流体随压力和温度的变化,其泡沫质量和流速随井深连续减小,当井深超过一定范围时,循环流体的液体体积系数增大,流型发生突变,由泡沫流转换为气泡分散流,气泡间无干扰,不存在高强度液膜,其悬浮能力、切力和流速值很低,无法实现高机械钻速下的有效携岩。该井深值被定义为泡沫钻井的"极限井深"。结合新疆油田泡沫钻井沉砂卡钻的实例,从泡沫的悬浮和携带岩屑的机理研究入手,对现场数据进行模拟和分析,充分论证了泡沫存在携岩的"极限井深"的科学性,认为泡沫钻井超过井深4000m后需进行其携岩能力评价,并采取相应的有效措施以提高泡沫携岩能力。     

水平井泡沫流体冲砂洗井技术研究

针对漏失井使用水基冲砂洗井液不返液或漏失量大的问题，不用添加任何化学堵漏剂，使用低密度泡沫流体冲砂洗井，可有效地减轻低压井中冲砂液的漏失。为此，以流体力学为基础，建立了水平井泡沫流体冲砂洗井的数学模型，给出了边界条件和限制条件，并编制了相应的参数设计程序。通过对水平井泡沫流体冲砂洗井过程的模拟，得到了泡沫流体密度、泡沫质量、压力、泡沫流速在井筒内的分布，以及环空回压与注入压力、井底压力、泡沫流量等参数的关系。现场应用表明，泡沫流体冲砂洗井有效地防止了冲砂液漏失，并且作业后能够迅速恢复生产，延长了平均检泵周期，是清除低压油气井井底出砂的一项有效的技术措施。     

蓄能液气泡钻井液流变性能研究

设计并研制了蓄能液气泡钻井液流变性能测试装置,该装置能模拟井下100℃、20 MPa环境,建立了高温(100℃)、高压(20 MPa)条件下蓄能液气泡钻井液流变性能的评价方法。研究表明,研制的蓄能液气泡钻井液表现出良好的剪切稀释特性,携屑能力强;泡沫质量对蓄能液气泡钻井液的流变性能影响很大;由于蓄能液气泡钻井液抗压能力强,因此压力对其流变性影响不大;温度对体系的流变性能是通过影响液相黏度来实现的;气体类型对蓄能液气泡的流变性能影响不大;此外,现场应用时可通过改变发泡剂加量(影响泡沫质量)和搅拌速率(影响泡沫粒径)来调节体系的流变性能。     

泡沫钻井流体环空携岩能力的影响因素

阐述了泡沫钻井流体环空流型的判别方法，给出了不同流型下的求解岩屑滑脱速度和携岩率的数学模型，并结合现场钻井实例，计算和分析了各主要相关钻井参数对泡沫携岩能力的影响，给出了能维持较高携岩率的各钻井参数的适宜范围，对现场施工具有一定的指导意义。     

超高温地热井泡沫钻井流体技术

针对地热井的温度变化极其异常,常规泡沫流体很难满足施工要求这一问题,研制出了抗高温保护剂HT-1.实验结果表明,在形成泡沫的基液中加入抗高温保护剂HT-1,能在一定程度上提高发泡剂的抗温能力,将发泡剂的抗温极限从180℃提高到240℃;HT-1对Ca2+、Cl-的污染不敏感,不会影响原有发泡剂的抗污染能力;HT-1具有保护泡沫流体在高温条件下有良好活性的作用;其适用范围广,应用成本较低,对现场工艺无特殊要求,且维护方便,可以满足现场施工要求.     

氮气泡沫液洗井工艺在SZ36—1油田修井中的应用及评价

对氮气泡沫液洗井工艺在渤海SZ36-1油田修井中的应用实践进行了总结。与地层水洗井方式相比,用氮气泡沫液洗井可显著减少地层漏失、缩短洗井时间。氮气泡沫液洗井工艺在油层保护方面具有明显的优越性和良好的应用前景。氮气泡沫液洗井会增大海管压力,这是氮气泡沫液洗井工艺推广应用中需要探索、解决的问题,应开展通过增加泡沫液稳定性缓解或降低泡沫液对海管的影响方面的研究。氮气泡沫液洗井工艺在SZ36-1油田修井中的应用只是一次初步的实践,在此基础上,还应加强氮气泡沫液对管壁的清洗效果及对油气层的伤害、氮气泡沫液的携砂能力、氮气泡沫液的防漏失性能和在海上油田应用工艺流程优化等方面的研究。     

石油企业知识型员工流失的原因分析与思考

对石油企业知识型员工流失的现状进行了描述,并分析了流失的原因;阐述了稳定知识型员工队伍的基本思路;从提高待遇、增进感情、发展事业、制度创新四个方面提出了相应的对策。对石油企业的人力资源管理理念的创新进行思考。     

Evaluation of the coking resistance of catalysts of steam conversion of hydrocarbons

Translated from Khimiya i Tekhnologiya Topliv i Masel, No. 10, pp. 9–10, October, 1991.