套损井综合治理工艺技术探讨

随着油田开发的不断深化和强化采油措施的实施,地层流体场和压力场发生了显著的变化,各种因素导致套管技术状况不断劣化,出现了变形、破裂、穿孔、错断等套管损坏问题。套管损坏会引起注采井网失调、剩余储量难以采出等问题,对油田持续稳产带来了严重威胁,一度成为包括大庆油田在内的各大油田面临的重要问题。为此本对套损井的成因进行了分析,并以此为依据对套损井综合治理工艺技术进行了总结。     

热采井预膨胀固井模拟实验

热力采油是开采稠油的最广泛、效益较高的方法,但在热采时,油层套管因热效应破坏比较严重。针对稠油热采井套管热破坏的问题,提出了防止其热破坏的预膨胀固井技术,即在注水泥结束但没有凝固时,将油层套管预热和向油层套管施加内压强,使套管膨胀;水泥在套管膨胀状态下凝固。根据现场生产实际和预膨胀固井理论要求,设计了热采井预膨胀固井模拟实验装置。并模拟了常规固井、半预热固井和预压固井工艺以及注蒸汽和生产过程。实验结果表明,采用预膨胀固井技术能有效防止热采井套管注蒸汽热破坏。为下一步的现场试验与应用奠定了基础。     

防止热采井套管热破坏的预压固井技术

热力采油是开采稠油的最广泛、效益较高的方法。实践表明:注蒸汽稠油井如果用常规方法固井,那么在通常的注汽温度下,套管都因热应力而产生屈服变形。目前现场常用的防止套管热破坏方法不能从根本上解决问题。该文提出了防止热采井套管热破坏的预压固井技术,即在注水泥结束但没有凝固时,向油层套管施加内压强,使套管膨胀;水泥在套管膨胀的条件下凝固。计算表明:采用预压固井技术后,热采井在整个生产周期内,套管不但不屈服,而且还有较大的安全系数。此项技术可能成为延长热采井套管使用寿命的重要手段。     

套损井原因分析及综合治理措施

通过对胜利油田现河采油厂套损井原因分析,有针对性的提出了采用预应力套管完井、维持合理的注采压差等预防措施,并推广完善超细水泥封堵、高强度超细水泥封堵、小套管内封堵、取套换套等套损井治理措施,取得了良好的经济效益。     

热声斯特林发动机热动力学特性的CFD研究——第一部分:热声自激振荡演化过程

采用商业计算流体动力学(CFD)软件Fluent6.0对热声斯特林发动机热动力学特性进行了热声自激振荡演化过程的数值模拟研究.主要研究了边界条件、初始条件和数值离散方法对模拟瞬态、可压缩、非线性的热声系统的重要影响,同时给出了两种在回热器内部建立温度梯度的方法,比较了它们对应的不同自激振荡演化过程.模拟结果表明,在高于功产生的临界温度梯度时,波动压力振幅被显著放大.本研究初步验证了该CFD研究的有效性.     

热采井套管柱力学分析

本文结合固井和热采过程，分析了套管柱在井内的受力状态，导出了注汽和采油过程中套管柱内各种应力的计算公式，给出了套管柱强度校核方法和应用实例。     

超稠油套管损坏防治方法研究及应用

——曙一区超稠油为疏松砂岩油藏，在蒸汽吞吐开发过程中，套管损坏成为制约其高效开发的主要矛盾，根据统计资料，目前超稠油套管损坏比例占油井总数的40％以上。通过对套管损坏原因的分析，认为通过先期的预应力完井技术、热力补偿器、提高固井质量及高抗挤毁强度套管的应用，在蒸汽吞吐过程中应用真空隔热管、注采一体管柱技术和组合式吞吐技术来建立稳定的温度和压力场来减少和延缓套管损坏，以及最终通过套管修复技术对套坏井的修复，可以有效的解决套管损坏问题。现场应用表明：通过以上技术的有效应用，可以有效减少套坏井对油藏开发的影响，提高油藏开井率，最终实现油藏的高效开发。     

真空隔热套管井筒套管强度研究

真空隔热套管是近年来研制成功的新型油井套管,地面测试结果证明其具有良好的隔热性能。但是,将其应用于稠油热采油井形成的隔热套管井筒是否能够满足稠油热采需要,尚需对其强度状况及井筒隔热情况进行深入研究。该文以稠油热采过程中的实际注蒸汽数据为基础,在井筒传热计算结果基础上,结合真空隔热套管结构及完井井筒结构,利用热弹性力学理论,对真空隔热套管井筒套管的内管、外管强度分别进行了计算、分析,利用内外管在不同井深处的应力计算结果,得出了井深、注蒸汽温度等因素对真空隔热套管井筒安全的影响规律。从而为真空隔热套管的正确使用及进一步完善提供了理论依据,也为实施正确的固井工艺提供了参考。     

吉林油田套损井状况及检测技术

由于套管受到外力、化学腐蚀等因素的作用而引起套管变形、损坏、直接影响油田油、气产量及注水效果、油井使用寿命。随着国内外套损井数量越来越多,套管损坏状况检查已经越来越重要了。套损井的检测及预防已成为油田开发中的重点工作。吉林油田套损治理也迫不容缓。本文简单介绍了吉林油田套损情况及现有检测技术。阐述吉林油田套损检测技术取得的成绩以及今后发展的方向。     

浅析聚驱井套损原因

某试验区即将开展聚驱上返f1-2层现场试验,在对上返利用井进行补孔、封堵措施过程中,发现套损比例为90.7%,聚驱井套损比例高成为分层系逐层上返进行三次采油的主要问题。因此,本问从聚驱开发与水驱开发存在的差异入手,分析了聚驱套损的主要原因。结果表明：聚驱井与水驱井套损特点一致,注聚不是聚驱井套损的主要原因,但是由于聚合物溶液对套管具有腐蚀作业,受效起频繁作业造成压力激动等原因,在套损集中区,注聚会加剧油水井套损,同时给出了聚驱井套损防止的几点建议。     

Plastic limit analysis of defective casing for thermal recovery wells

The service life of the casing is one of the technical problems affecting heavy oil recovery efficiency. Plastic limit analysis of the defective casing can effectively prevent casing failure and improve the comprehensive service life in high temperature and pressure thermal recovery wells. In this paper, the analysis of such influencing parameters as defect shape, defect depth, defect circumferential spread, defect number and defect distribution are conducted respectively and it is proven that defect depth and circumferential spread are the main controlling factor to the plastic limit load of defective casing. Furthermore, plastic limit load mathematical model of defective casing caused by the combination of high temperature and high steam injection pressure is presented through the classical formula of plastic limit load for ideal circular tube. The model is then amended by the numerical calculation results and proven to be in good agreement with the data gained from the defective casing blasting failure experiment. Hence, the presented mathematical model can accurately predict the plastic limit load of defective casing in thermal recovery wells.     

STUDY ON CASING PERFORMANCES IN CENTRIFUGAL SLURRY PUMPS

ABSTRACT

The pump casing is the most expensive wear component of a centrifugal slurry pump. It determines to a large extent the hydraulic performance of the pump and plays a major role in the overall wear life of the unit.

This paper suggests a new approach to compute the mixture velocity and solid particle dynamics in the casing, and on this basis the erosion wear distribution inside the pump casing. Numerical analysis was performed using the finite element method. The model was tested using Georgia Iron Works (GIW) pump casings, at flowrates between 2000 and 4000 US-GPM (US gallons ner minute). The experimental results were obtained in the Hydrualic Laboratory and in field applications in mining and dredging industries. The suggested techniques are useful for estimating casing wear rates and for the optimal design and selection of slurry pumps.     

STUDY ON CASING PERFORMANCES IN CENTRIFUGAL SLURRY PUMPS

The pump casing is the most expensive wear component of a centrifugal slurry pump. It determines to a large extent the hydraulic performance of the pump and plays a major role in the overall wear life of the unit.

This paper suggests a new approach to compute the mixture velocity and solid particle dynamics in the casing, and on this basis the erosion wear distribution inside the pump casing. Numerical analysis was performed using the finite element method. The model was tested using Georgia Iron Works (GIW) pump casings, at flowrates between 2000 and 4000 US-GPM (US gallons ner minute). The experimental results were obtained in the Hydrualic Laboratory and in field applications in mining and dredging industries. The suggested techniques are useful for estimating casing wear rates and for the optimal design and selection of slurry pumps.     

注汽井套管的三轴预应力设计

以暴露于热蒸汽中的目的层套管为研究对象,根据弹性力学理论,首先给出了套管在热应力和非均匀地应力作用下的三轴应力表达式,然后利用对套管施加预应力来降低套管的轴向热应力,以使得套管的有效应力控制在相应温度下套管的最小屈服极限内为原则,得到了热采井套管三轴预应力设计方法,并对辽河油田常用的N80钢级套管进行了预应力设计分析,给出了该套管在不同注汽温度和井深条件下所应使用的径厚比及相应的预应力值。研究表明,在实际注汽过程中适当增加注汽压力可以提高套管的安全性,传统的单轴预应力设计及只考虑热应力的三轴预应力设计结果偏于保守,建议以后注汽井在进行预应力设计时应考虑热应力和实际非均匀地应力的共同作用。     

高压调节阀后热电偶套管断裂原因分析

某电站高调门阀后热电偶套管在正常运行中多次发生断裂,使用最短的只有3个月。对断裂套管进行了断口宏、微观分析,并对失效套管固有频率进行了分析计算。结果表明,套管断裂是微动疲劳和整体疲劳相互作用的结果,过热蒸汽在套管背面流动变化引发的周期性压力波动是产生微动疲劳和整体疲劳的主要因素,套管固有频率处于蒸汽作用在套管上压力谱的频率范围内,加剧了热电偶套管的微动疲劳和整体疲劳。     

轻质高强镁合金机匣可分凹模模锻工艺

目的通过对新型镁合金材料Mg-5Gd-4Y-0.3Zr进行力学性能实验和成形工艺数值模拟分析,对镁合金机匣成形工艺进行设计优化和开发参考。方法采用Gleeble-3500热模拟试验机,得到该镁合金材料在不同温度、不同应变速率下对应的真应力数据,并建立材料模型,应用在有限元模拟分析中。结果经优化后的工艺方案能得到充型饱满、无质量缺陷的镁合金机匣锻件,并通过工艺实验,验证了该设计方案的可行性。结论采用可分凹模模锻成形,能够锻造出外形美观、强度达标的轻质镁合金机匣。     

船舶围壁空气层对舱室热环境的影响

采用频域回归法（FDRM）计算4种船舶围壁的动态传热特性,并分析空气层对船舶围壁动态传热及舱室热环境的影响。计算结果表明：空气层对船舶围壁的传热有明显的阻隔作用,且空气层越厚阻隔作用越明显;船舶围壁空气层与保温层的排列次序对围壁传热有一定的影响,空气层在外、保温层在内的排列方式隔热效果更好,内壁温度波动小。     

结构参数影响聚能杆式弹丸成型的数值模拟

应用LS-DYNA3D软件对聚能杆式弹丸的形成过程进行数值模拟,研究了药型罩外曲率半径、壳体厚度、外层炸药等因素对聚能杆式弹丸成型的影响规律,得出形成理想聚能杆式侵彻体的各参数之间的关系;并对比分析了钢壳和铝壳形成理想聚能杆式弹丸的条件差异;模拟结果可应用于轻型壳体的聚能杆式战斗部结构设计。