恒流量往复泵柱塞运动规律试验研究

通过建立恒流量往复泵的试验台，测定柱塞运动规律，从而真实地反映泵的实际工作性能．通过与理论分析相比较，找出了影响恒流量往复泵特性的因素，以便更好地设计、生产和使用恒流量往复泵。     

新型地面恒流量配注器的研制与应用

油田注水阀门使用寿命低，增加了采油成本，新型地面恒流量配注器则能很好地解决该难题。文章介绍了该产品的结构、工作原理和使用情况，其特点是操作简便、使用寿命长、可重复使用。     

地面恒流量注水器的研究及试验

为了实现油田注水井定量注水, 研究了恒流量注水器并进行了现场试验。恒流量注水器采用减压节流的“双级水嘴”模型, 对理论模型在工程化应用中遇到的技术难点进行了研究,利用“恒力”弹簧作为注水器水嘴的位置伺服机构, 并以注水井采用的水量控制方式为基础进行了产品开发和试验。试验结果表明, 恒流量注水器在不同压差下能达到注水量基本稳定的目的。     

空心配水分注技术在大港油田的应用

大港油田高压深斜注水井地层压力高,井筒腐蚀结垢严重,常规井下分注投捞测配难度大,致使分注工艺以地面油套分注为主。为提高注水开发效果,开展了空心配水分注工艺配套测调联动技术研究与试验。该技术集分注、测试、调配于一体,具有测试数据直观可靠、测试精度高、测调效率高等特点,对于高压深斜井井下分注具有较好的可操作性和适应性。20余口井的现场试验结果表明,该技术具有良好的推广应用价值。     

预节流测调一体化配水技术研究与应用

胜利油田大压差井约有730口,占胜利油田总分注井数的17%,层段合格率普遍较低,仅有67.5%左右,常规测调一体化技术不能解决大压差井的分层注水问题。为此,开展了大压差预节流测调一体化技术研究,针对层段合格率低的问题开展了预节流测调一体化配水技术研究,形成了适合层间压差5~12 MPa状况下的合理配水技术;同时针对层间压差大导致管柱蠕动,影响管柱寿命的问题开展了防蠕动分层密封技术研究,配套形成了大压差预节流测调一体化技术。大压差预节流测调一体标准化管柱下井后,直接注水封隔器通过油套压差实现坐封,待封隔器坐封后配水器即可自行开启实现注水,待注水稳定后即可下入测调一体化仪器对各层进行测试和调配。现场115井次的应用结果表明:该技术有效减少了层间干扰,实现了大压差井可靠分层密封和有效注水,提高了注水层段合格率。所得结论为层间差异较大区块的注水开发提供了技术保障。     

恒流量往复泵泵阀工作理论研究

泵阀是往复泵的关键部件，对恒流量往复泵的性能有着重要影响。由于泵阀的工作过程极其复杂，一般不能用简单的方法来反映其运动规律，在忽略阀盘质量的 情况下，分别建立了在稳定状态下，非稳定状态以及是否考虑魏斯特法尔现象时阀盘运动微分方程，并给出了其解析解，分析了阀盘运动位移，速度和加速度变化规律。     

恒流量往复泵压力变化规律实验研究

随着以注聚合物驱油为主的三次采油工艺措施的推广应用,作为该项工艺中的重要设备,注入泵的应用研究也越来越引起人们的重视。针对注聚合物驱油的工艺要求,研制了新型凸轮机构恒流量往复泵。建立了恒流量往复泵的实验台,用ADS数据采集软件包分别采集了不同工况下各缸压力信号和总管内的吸入与排出压力信号,真实地反映泵的实际工作性能。从吸入总管和排出总管内压力测试结果看出,吸入和排出总管内压力波动较小,变化曲线基本上为一条直线。但随着泵压的升高,在泵的吸入和排出总管内,仍然存在一定的压力波动。通过与理论分析相比较,找出了影响恒流量往复泵压力特性的因素,以便更好地设计、生产和使用恒流量往复泵。     

井下微流量测量装置节流压差规律研究

深层和超深层地层钻井通常存在钻井安全密度窗口窄和井控难度大等问题,传统的解决措施是对井下溢流进行早期监测,对于深井和超深井早期监测存在误差大及信息滞后等问题。鉴于此,根据井下微流量测量装置特点,以单个节流元件为基础,结合流体力学基本原理,建立了流量压差计算理论模型,并利用流体动力学模拟对理论模型进行了验证。研究结果表明:理论压差计算模型对微流量测量装置压差计算具有较高的精度和准确性;钻井过程中,流体流量增大,节流压差将会增大且增幅逐渐增大;井下环空流体稳定时,当井下发生井径缩小或溢流等复杂情况时,节流压差大于正常工况下节流压差,节流压差随井径缩小率或溢流量增大而增大且节流压差增幅逐渐增大。建议进一步建立微流量测量装置压差多相流模型,并对多种工况同时发生时井下微流量测量装置压差变化规律进行研究。所得结论可为深井和超深井钻探中溢流监测技术的现场应用提供参考。     

精确监测井底溢流的井下微流量装置设计与试验

为了能够准确判断井下复杂情况,基于节流压差原理,以稳定器结构为基础,研制了一种井下压差式环空微流量测量装置,精确测量从钻杆进入井底和环空返回流体流量的微小变化,并通过MWD将井下数据实时传输至地面上,提高了微流量装置对井底复杂情况的判断能力和监测精度,实现了对井底溢流的实时监测。根据建立的微流量测量短节的理论模型,推导出溢流时流量变化与压差的关系式,采用ANSYS有限元模拟软件进行了不同工况模拟,并与现场采集的试验数据进行了分析对比。现场试验表明,微流量测量装置运行稳定、无故障,经受住了现场多种工况的考验,实际测量灵敏度达到了0.5 L/s,对监测井底溢流、特别是气侵具有明显的优势。      

免投堵塞器恒流量偏心配水器的研制

固定配水器、活动空心配水器、偏心配水器和液力投捞封隔配水器均存在各自的缺陷,不能很好满足分层注水的需要。鉴于此,胜利油田有限公司临盘采油厂工艺所研制了一种免投堵塞器恒流量偏心配水器。这种配水器主要用于井径为１２１～１２４ｍｍ和１５７～１６０ｍｍ的多级细分注水,不需要投死水嘴,即可确保封隔器坐封;可进行多级分层注水,并能验证管柱的密封性。各水层的水嘴一次性随管柱入井,其配水量可在３～３５ＭＰａ的波动压差下,实现１０、１５、２０、２５、３０、３５…３００ｍ３／ｄ的恒流量,不需要反复投捞水嘴,即可达到地质配注要求。配水器测试方便,有效期为１年以上。     

一种新型定差式恒流量注水堵塞器

针对常规注水堵塞器难以达到油田注水井定量注水要求以及阀门、水嘴寿命短的问题,研制开发了一种新型定差式恒流量注水堵塞器。这种恒流量注水堵塞器通过定差减压与可变节流的共同作用,在注水井的进口压力或地层压力发生变化的情况下可以维持注水量恒定,保证了注水层面配水一次到位,缩短了配水周期。这种恒流量注水堵塞器的阀门及水嘴采用抗冲击、耐磨材料制成,具有寿命长、可更换的特点。打捞部分结构及外形尺寸与通用的配水器相同,可直接用于井下偏心分层注水系统,无须改动系统的其他部件。     

光学法测量井下多相流中气相流量的方法研究

在传统的三相流测井中,流量测量是油气水三相的总体响应,无法直接获得分相流量,给测井资料的解释带来很大困难。采用光学多普勒-反射波法,利用光学多普勒效应测量流体中气相的流速,利用反射光波强度测量持气率;通过非集流的方式,在基本不改变流体流动状态的情况下,实现井下多相流中气相流量测量。测量数据反映了被测流动截面上不同介质的光学特性,由计算机根据特定算法将其转化为图像像素,进而重建和显示气相截面图像。该测量方法可实现同一界面上多点测量和多界面测量,可以获得多相流体流动截面的相态分布和速度分布的清晰图像,实现真正的流动成像测量。     

变频技术在油水流量控制中的应用

文章重点讲述了在流量实验室进行技术改造的过程中,采用变频技术,对油水流量进行全程控制和调解,最终达到设计的目标,使流量的调解精度和速度大大提高,同时为拆除高架稳流塔提供了有利的理论依据。     

油水两相渗流问题的无网格法分析

应用无网格法对油藏中的油水两相渗流问题进行了研究。无网络法与以往数值方法不同,只须用节点来离散求解域,而不需要网格。阐述了油-水两相渗流数学模型的建立和无网格法的基本原理,推导了油水两相渗流问题的无网格计算格式,并编制了相应的计算程序,其计算结果比较合理。     

井下永久式光纤温度-压力测试技术研究

传统的电子类传感器无法在井下恶劣环境下工作,而光纤传感器对电磁干扰不敏感而且能承受极端条件。为此,研究了井下永久式光纤温度-压力测试技术,并配套研制了井下光纤测试系统。该测试系统由光纤光栅传感器、井下光缆、光缆连接器及光电解调仪4大部分组成。系统适应井下高温(200℃)高压(50 MPa)环境,具有温度双补偿功能,测试精度(0.08%),性能稳定,寿命长。胜利油田4井次的现场试验表明,井下永久式光纤温度-压力测试系统测得的井底压力、温度曲线能够实时反映注水工作制度的细微变化,压力曲线与井口计量表压力变化曲线一致,测试灵敏度及精度完全达到设计要求。     

考虑井筒压降的水平井流速及压力分布研究

针对井筒摩擦和加速度对井筒压降的影响,根据质量守恒定律和动量定理推导了水平井筒内压降计算的基本公式,建立了与油藏耦合的水平井沿程流速与压力分布计算模型.求解该模型可以得到考虑井筒压降的水平井沿程流速与压力分布.研究发现:水平井水平段沿程压力靠近趾端变化较小,靠近跟端变化较大;由于径向入流的存在,使得水平井沿程呈现变质量...     

地面驱动螺杆泵井筒中流体流动规律研究

利用PIV测试地面驱动螺杆泵井筒偏心环空中流体的流场,研究了流体轴向速度的分布规律以及流量、抽油杆转速与流体压力梯度的关系。结果表明,地面驱动螺杆泵井筒中,宽间隙处流场容易产生紊流;流体轴向速度呈M形分布,不是典型的凸抛物线形,而是有少许波动;压力梯度随抽油杆转速的增加而降低;在给定的试验条件下,抽油杆最佳转速为18r/min,质量浓度600mg/L聚合物溶液在偏心度为40%的偏心环空中的压力梯度最小,最节能。     

水平井筒气液两相变质量流动流型转变实验研究

在对水平井筒气、液两相变质量流动的流型转变进行了理论研究,在此基础上,设计并建立了流型转变实验装置,对水平井筒气、液两相变质量流动的流型转变进行了模拟实验研究.在轴向为气、液两相流动的前提下分别进行了上管壁单孔眼注入和下管壁单孔眼注入的流型转变实验研究,获得了大量的实验数据.根据实验数据修正了理论计算模型,修正后的理论模型计算结果和实验数据吻合很好.     

岩石冲击开裂试验峰值压力和加压速率计算模型

岩石冲击开裂模拟试验装置的主要加栽参数与爆燃药爆燃基本相当，完全可以模拟炸药爆燃加栽环境。根据动量和能量守衡原理及岩石冲击开裂模拟试验装置的工作原理，建立了岩石动态损伤峰值压力和加压速率计算模型。理论分析表明，落物的质量、自由落体的高度、液体压缩系数和模拟井眼体积等参数是影响冲击作用下流体第一个脉冲增压值的关键因素；自由落体的高度、液体压缩系数、内活动柱塞面积和模拟井眼体积等参数是影响冲击作用下流体第一个脉冲平均加压速率的关键因素。根据16次厚壁筒钢材试样试验结果修正了计算模型，修正计算模型的计算结果与试验结果相比增压值和平均加压速率的平均相对误差分别为2．56％和4．04％，表明计算模型具有较高的精度，同时44次岩心冲击开裂试验结果也验证了计算模型的准确性，对指导试验装置的应用具有重要作用。