新型AICD控水性能试验研究及应用

海上油田进入中高含水期,油井见水后含水上升很快,严重制约了油田的高效开发。鉴于传统的自动流入控制装置(AICD)控水工具的局限性,以及海上油田水平井开采面临的技术难题和现实问题,研发出两种新型自动流入控制装置。利用数值模拟软件分析其内部流动规律,分析了流体黏度和含水体积分数等主要因素对控水效果的影响规律。仿真分析结果表明:新型AICD对水产生的过阀阻力大于油的过阀阻力,其控水能力表现为含水体积分数越高,流过控水阀的压降越大。通过地面试验模拟井下生产状况,对比研究了新型AICD对不同黏度及不同含水体积分数流体的过流性能。AICD防砂控水方案实施后,解决了海上油田含水上升过快的问题,现场应用效果表明,AICD完井工艺能均衡水平井产液剖面,降低水平井的含水体积分数,具有控水稳油甚至增油的效果。     

自适应调流控水技术研究与试验

针对常规调流控水技术控水针对性差、有效期短,局部层位被底水突破后调流控水效果差、易导致储层的二次伤害等问题,研究了自适应调流控水技术。该技术的关键是自适应调流控水装置及精密滤砂网控水筛管。自适应调流控水装置具有"主动式"调流控水功能,能够根据多控制层位产液的变化自动调整所产生的附加阻力,遇油低摩阻,遇水高摩阻,实现低成本的智能完井;精密滤砂网控水筛管采用6层结构精密滤砂网设计,基管筛网内部留有4～5 mm的过流通道,满足调流控水井内流体横向入流要求,也可对进入井筒内的流体进行深度过滤。现场试验结果表明:应用自适应调流控水技术后水平井日产油量提高了近3倍,延长低含水采油期300 d以上;可有针对性地抑制出水层位的生产,促进产油段的生产,取得了较好的控水增油效果。自适应调流控水技术能在一定程度上解决常规调流控水完井技术存在的控水针对性差的问题,满足调流控水长期性、可靠性以及生产后期阻水采油的技术要求。     

低渗透油田“稳油控水”采油工程配套技术

本针对低渗透油田分别对其注水工艺配套技术，采油工艺配套技术，油层改造工艺加工综述，提出只有形成一整套采油工程配套技术，才能使低渗透油田“稳油控水”效果达到最佳。     

低幅度构造油田剩余油分布及稳油控水研究

厄瓜多尔奥连特盆地中部T区块主力油田以低幅度构造为主,终过20年开发油田含水高达90%.通过油藏地质综合研究、开发动态跟踪分析和精细油藏数模研究,确定剩余油纵向主要分布在油层顶部,平面主要分布存井网稀疏区和局部构造高部位;利用水平井、加密斜井等开发技术,存剩余油开发中取得了良好效果.实践证明,水平井开发技术之所以在T块低幅度构造、高含水剩余油分布区具有非常显著的开发效果,是因为选择构造高部位,控制水平井片段轨迹尽量靠近油层顶部,远离油水界面以及采取合理采液强度等这些保证开发剩余油效果的关键技术的应用.     

油藏控水技术研究

油藏见水是生产过程中由沟槽、横流、锥进引起的油藏产水问题,其存在非常普遍。本文分析了油藏见水原因,总结控水施工过程中的各类问题,在对比分析了前人各种控水方法的优劣点的基础上,对未来油藏控水的方法做出了建议。     

长庆低渗透油藏稳油控水技术综述

通过对长度低渗透油藏近年来实施的几项稳控水的技术现场应用效果分析，认为在中低渗透率油井上实施除垢、清蜡、洗井等单一的油井解堵技术，虽然效果较好，但同时也增加了无效产水量，仅适于中低含水率油井。而在中高含水率油井上采用以堵水、调剖或聚合物驱替技术相配套的综合治理技术，可以收到增加产油量和降低产水量的双重效果。     

渤海油田AICD稳油控水试验评价研究

依据AICD在不同黏度的流体流过时内碟片开度不同的原理,设计一套AICD控水的地面模拟实验装置,并使用该装置对水相、油相、不同黏度油水混合相进行了地面模拟实验,验证了AICD对油的过流和对水的节流作用。相同压差为3MPa,其中油的黏度为50cp时,原油通过AICD的流量是90%含水的3.14倍,80%含水的2.75倍,60%含水的2.44倍。数组稳油控水试验结果说明,AICD具有很好的控水效果,能给渤海油田水平井高含水问题提供一种更有效的技术方案。     

砾岩油藏开发中后期稳油控水综合治理研究

克拉玛依砾岩油藏稀油老区大都已进入中、高含水期开发阶段，油藏油、水分布日益复杂、挖潜难度增大。针对出现的问题，以“稳油控水”为目的，在开展油世故跟踪研究和油藏精细描述基础上，在一些区块因地制宜地完善注采系统，提高配套技术水平，加强经常性的调控管理，取得了明显的效果。     

水平井控水砾石充填防砂技术研究

为满足控水与防砂的双重需求,解决控水筛管充填难度大及后续地层处理难的问题,通过设计旁通滑套AICD筛管并完善其配套技术,研究了一种水平井控水砾石充填防砂技术.旁通滑套AICD筛管通过增加旁通滑套提供额外液流通道,降低充填压力,通过开关滑套满足地层处理及提液等需求.为验证其可行性,自主搭建了可视化水平井充填模拟试验平台,...     

水平井自适应调流控水装置研制与应用

针对边底水油藏水平井由于跟端趾端效应和水平段地层非均质性造成含水率快速升高的情况,在分析油水物性和调流控水筛管应用工艺的基础上,利用层流与紊流的流动特性,研制了一种能够根据产出流体的情况自动调节附加阻力的"主动式"自适应调流控水装置。流体动力学流场模拟及室内性能试验结果表明,油水流经自适应调流控水装置时,油相的摩阻低、水相的摩阻高,最大水油压降比可达10.0以上,具有自动调节油水附加阻力的功能。自适应调流控水装置在塔河油田底水油藏水平井A井进行了现场试验,与未应用调流控水装置的邻井相比,低含水采油期延长3个月以上。研究与试验表明,自适应调流控水装置可以根据产出流体的情况,自动对产出水进行节流,解决了边底水油藏水平井底水锥进的问题。      

基于FLUENT的流量控制阀优化设计及试验

在水平井开发过程中,由于底水锥进、跟趾效应等原因会导致油井高含水,给油田稳产增产带来困难。利用FLUENT建立自适应流量控制阀的仿真计算模型,对其核心结构进行优化设计,并分析不同工况条件下的性能参数。经试验验证,所设计的自适应流量控制阀的油水流入控制比从常规的4.4倍提高到8.5倍,还可以随着流体黏度的变化,自动调节过流阻力,达到控水增油的设计目的。     

流道型自适应流入控制装置设计及数值模拟

水平井存在过早见水而降低油井产量的问题。为了实现均衡流入剖面,控制底水脊进,可在完井管柱中安装流入控制装置。针对当前的流入控制器容易失效,自适应流入控制器(AICD)存在局限的问题,设计出新型流道型AICD装置。该装置由流入结构和旋流结构组成。利用数值模拟方法研究装置的流场规律,优化结构参数,并进行水力参数影响分析。研究结果表明:该装置安装挡板、出口直径3 mm时稳油控水效果最优; 过油压降随黏度变化不大,远小于水相产生的压降,且该装置对流量与黏度均有较大的适用范围。     

汽车发动机油低黏度化对整车油耗影响的试验研究

随着国家第五阶段油耗标准的出台,在保证发动机输出性能的同时,提高发动机效率,降低其燃油消耗显得尤为重要。文章结合整车NEDC循环试验,研究了发动机油黏度对整车油耗的相关性。发现试验车使用适当的低黏度化发动机油最高可达3.5%的节油效果,但过低黏度的发动机油会破坏发动机润滑状态,油耗反而会增加。     

Viscosity Behavior of Foamy Oil: Experimental Study and Modeling

Abstract

Heavy oil cold production is faced with the foamy oil phenomenon: while extracted, a heavy crude oil is submitted to a depletion that can induce the formation of dispersed gas bubbles and makes it appear as a foam. This situation results in a change of the flow properties of the live oil that is still debated: correlations predict a decrease or an increase in the gas bubble-dispersed oil viscosity with the gas volume fraction. We attempted to improve the understanding of the foamy oil behavior through rheological measurements. A live oil was depleted inside the pressure cell of a controlled stress rheometer. The occurrence of bubbles was checked and visualized with x-ray scanning experiments. Viscosity was continuously measured using oscillatory and continuous tests. This particular experimental approach allowed us to successfully study the rheological behavior of a foamy oil in relationship with the two main parameters, which are the composition and the viscosity of the crude oils. A theoretical model describing the viscosity of a foamy oil has been established. It takes into account both first-order kinetics of appearance and release of bubbles in oil and a basic suspension model. Results from this model are in agreement with experimental data obtained from different heavy crude oils.     

油井控水阀流体参数敏感性分析

流入控制装置的应用在一定程度上缓解了水平井开发过程中由于底水锥进、储层非均质性和天然裂缝等因素导致的油井高含水问题。该技术在渤海油田水平井应用19井次,其中有明显控水效果的仅占57.9%,个别应用未达到控水预期。为了提高控水阀的应用成功率,建立海上常用控水阀的流动模型,采用FLUENT流体力学软件,分析了常见的控水阀的各项流体参数敏感性。分析得出,喷嘴型控水阀适用于低液量的稠油油藏; 螺旋型控水阀适用于高液量的低黏油藏; 长管型控水阀适用于高液量的稠油油藏; 自适应型控水阀对含水率变化最为敏感,适用于不同出水阶段的油井控水,应用于井下后可保证油井长期稳产。     

吉林扶余油田稠油乳化降黏实验研究

针对典型油样进行组分分析,找出原油中影响黏度的主要因素。采用A型水溶性降黏剂进行乳化降黏实验,通过静态评价试验,研究了水溶性A型降黏剂与原油之间形成乳状液的稳定性和粒径分布、油水界面张力、降黏率及洗油率,考察了该降黏剂降黏效果。实验结果表明:原油中蜡含量迭14.7%,高含蜡是影响原油黏度的主要因素;降黏剂浓度越大,乳状液分水率越低,乳状液粒径分布越集中,油水界面张力越低,乳状液越稳定;油水比越大,分水率随降黏剂浓度变化越显著;随降黏剂浓度增大和油水比降低,降黏率逐渐升高,降黏率最高可达91.5%;该降黏剂有较好的洗油效果,洗油率为61.1%。     

稠油热采地下催化降黏技术试验研究

河南油田通过对古城和新庄二个稠油油田原油性质进行试验分析,提出了古城油田应采用以催化氧化降黏为主的复合催化降黏剂体系,新庄油田应采用以水热催化降黏为主的复合催化降黏剂体系.在古城油田和新庄油田四口井分别进行了室内研究和现场试验研究,已有一口井取得了一定效果,措施后原油平均分子量有明显降低,H/C比有所增加,原油黏度下降53.5%,增油44 t.     

基于CFD的节流-摩擦混合型ICD控制特征

为研究油气井流入控制器(ICD)完井技术,针对混合型ICD压降控制模型不完善的问题,进行了压降控制特征的分析研究,利用CFD软件开展流场流速和压力分布计算模拟,分析了流体流量、流体黏度和装置几何参数对节流-摩擦混合型ICD压降的影响。特别对比了摩擦型ICD与节流-摩擦混合型ICD在相似工况下流体不同黏度时的压降计算数据。分析结果表明:流体在节流-摩擦混合型ICD孔口处压力瞬时降低,流动时压力损失小,以节流压降为主;进入节流-摩擦混合型ICD后流速逐渐增大,在孔口处达到峰值,从孔口流出后,流速又迅速降低,在隔板流道中重新分布;流体流量是压降的主要影响因素,流体黏度是次要影响因素,隔板间距对压降的影响最小,可以忽略不计;与摩擦型ICD相比,节流-摩擦混合型ICD对流体黏度敏感性差,流体黏度差值一定的情况下,节流-摩擦混合型ICD产生的压降远低于摩擦型ICD产生的压降。研究结果可以为ICD完井工具的设计和现场应用提供参考。