致密岩心液体渗透率测量的新方法——毛细管流黏法

致密岩心液体渗透率测量对储层准确评价起非常重要的作用。致密储层常用的稳定测量实验很难准确快速测量岩心的液体渗透率。因此提出一个简便快捷测量致密岩心液体渗透率的新方法一毛细管流黏法。该方法通过差压式传感器直接测量压力，就能得出流体流量和黏度的乘积，并找出其与岩心串联的毛细管的内径和长度的关系式。实验结果表明，毛细管流黏法不需测量流体的黏度和流量，且具有测量误差小、耗时短、重复性好、设备装置简单等优点，对致密岩心液体渗透率的测量有很好的适用性。     

现河注水井井筒结垢趋势预测及防垢剂评价

胜利现河高压低渗油藏注入水含大量Ca2 和HCO3-,不含SO42-。采用Stiff-Davis和Ryznar方法预测该油藏注水井碳酸钙沉积结垢趋势,注水井井口(35℃)轻微结垢,轻度腐蚀,随井深增加,结垢性将趋于增大,在井底(3000 m,90℃)将非常严重。实测了四通化工和东辰化工两种商品防垢剂对水样的防垢率和腐蚀率。空白和加防垢剂水样在50-90℃下结垢量随温度升高而增大,在70-90℃下增幅加大,在相同温度下结垢量随防垢剂加量增大(5,10,15 mg/L)而减小,两种防垢剂在70℃防垢率最高,分别为56.1%和50.4%,前者防垢性能较好,加量15mg/L时50℃和90℃防垢率分别为51.5%和36.9%。生成的垢含96?CO3,不含硫酸盐。N80钢片在水样中的腐蚀率随温度升高而增大,50℃时为0.0443 mm/a,90℃时为0.154 mm/a,加入防垢剂使腐蚀率增大,加量15 mg/L时,四通化工在70℃、东辰化工在60℃使腐蚀率增加的幅度最大,分别为58.4%和92.8%。图3表3参5。     

旋转填充床中径向传质强度分布的研究

在旋转填充床(转子内半径70mm,外半径200mm)内利用水逆流吸收SO2的实验,考察了气体流量、液体流量、转子转速以及气相中SO2的含量对旋转填充床填料层径向传质强度分布的影响。实验结果表明,除填料层的内缘处,填料层内径向的体积传质系数(KLa)随气相中的SO2含量的增加变化不大,随液体流量、气体流量及转子转速的的增加而增大;填料层内径向的KLa随半径的增大呈非线性变化,KLa在半径70~90mm段内随半径的增大而逐渐减小,在半径大于90mm后随半径的增大而逐渐增大;旋转填充床填料层存在内端效应区,还存在外端效应区。     

腐蚀套管剩余强度数值模拟分析

套管腐蚀损坏是油气田开发过程中的重要问题之一.国内外研究主要集中在套管腐蚀速率预测及防护技术方面,对于腐蚀套管剩余强度的分析研究较少.采用数值模拟的方法对圆弧形和半月形这两种套管腐蚀后的主要形态进行分析.结果表明：套管剩余抗拉强度随圆弧形腐蚀缺陷长度的增加而增加,剩余抗挤、抗内压强度随圆弧形腐蚀缺陷长度的增加而减小;套管剩余抗拉强度随半月形腐蚀缺陷长度增加而增加,剩余抗挤强度随缺陷长度增加而减小,套管剩余抗内压、抗拉强度随缺半月形腐蚀陷深度的增加而线性减小,套管剩余抗拉、抗挤和抗内压强度都随套管壁厚的增加而增加,与圆弧形腐蚀缺陷规律相同.     

水力驱动桥塞的计算流体力学分析

桥塞在水平井段受液流冲击驱动,流体对桥塞的作用力大小除了与流量、流体黏度有关外,还受桥塞长度、桥塞-套管间隙等结构尺寸的影响。运用CFD方法数值模拟套管-桥塞结构的流场,确定了不同工况下的液流作用力和驱动压差,得出以下结论:桥塞端面压力远大于壁面切向力,是桥塞运动的主要动力,随着井口注液速度的增加或套管-桥塞间隙的减小,液流作用力显著增大,对电缆的抗拉强度有较高要求,应严格控制流速和环空间隙,当间隙为1.0~1.5 mm时,注入流速应小于1.0 m/s;在驱动桥塞的过程中,注入液的部分压能转化为高速间隙液的动能,由于存在环空间隙的变截面和桥塞相对液流的速度差,流场出现明显涡漩,增大了桥塞两端压差;桥塞下入速度的提高和偏心使得液流作用力下降,根据同心桥塞在低运动速度下的模拟结果选择电缆,可提高其安全性。分析结果为桥塞在水平井段中的封堵设计和应用提供了理论依据。     

酸压裂用纳米体膨颗粒裂缝封堵性能实验研究

酸压是储层增产的重要措施,搞清楚酸液在裂缝中的流动规律对酸压改造具有重要意义。前人的研究主要是通过物理实验来研究酸压裂缝中的酸液流动,所采用的裂缝模型与实际的裂缝有较大差别,很少考虑到裂缝的粗糙度对酸液流动的影响。因此,利用数值模拟方法,借助于fluent软件模拟了裂缝中酸液的流动,分析了裂缝壁面粗糙度对酸液流动的影响。实验结果表明:单相流和两相流在水平中轴线上流速曲线都呈现"厂"字形,在垂直中轴线上流速曲线呈现"几"字形,在单相流中,波峰处流速明显大于其他部位的流速,中轴线上的流速反而较小,相反在两相流中,中轴线上的流速是最大的;随着粗糙度的增加,酸液的驱替长度增加;在同一粗糙度下驱替长度与黏度比M并不成线性关系,当M等于6时,4种粗糙度下的酸液驱替长度都达到最小,当M小于6时,驱替长度随黏度比增加而减小,M大于6时,驱替长度又随黏度比的增加而增加,其中粗糙度λ=0.1、0.2、0.3时,在8 < M < 11之间黏度比对酸液的驱替长度影响相对较小。酸液驱替长度的增加可以增加酸蚀作用距离,形成酸蚀沟槽,从而增加裂缝的导流能力,达到酸压改造目的,在考虑到施工和成本的条件下,应该使前置液和酸液的黏度避开下降段和平台段的黏度值。      

酸压裂缝中酸液微观流动数值模拟及分析

酸压是储层增产的重要措施,搞清楚酸液在裂缝中的流动规律对酸压改造具有重要意义。前人的研究主要是通过物理实验来研究酸压裂缝中的酸液流动,所采用的裂缝模型与实际的裂缝有较大差别,很少考虑到裂缝的粗糙度对酸液流动的影响。因此,利用数值模拟方法,借助于fluent软件模拟了裂缝中酸液的流动,分析了裂缝壁面粗糙度对酸液流动的影响。实验结果表明:单相流和两相流在水平中轴线上流速曲线都呈现"厂"字形,在垂直中轴线上流速曲线呈现"几"字形,在单相流中,波峰处流速明显大于其他部位的流速,中轴线上的流速反而较小,相反在两相流中,中轴线上的流速是最大的;随着粗糙度的增加,酸液的驱替长度增加;在同一粗糙度下驱替长度与黏度比M并不成线性关系,当M等于6时,4种粗糙度下的酸液驱替长度都达到最小,当M小于6时,驱替长度随黏度比增加而减小,M大于6时,驱替长度又随黏度比的增加而增加,其中粗糙度λ=0.1、0.2、0.3时,在8M11之间黏度比对酸液的驱替长度影响相对较小。酸液驱替长度的增加可以增加酸蚀作用距离,形成酸蚀沟槽,从而增加裂缝的导流能力,达到酸压改造目的,在考虑到施工和成本的条件下,应该使前置液和酸液的黏度避开下降段和平台段的黏度值。     

渤海油田注水用液体脱硫剂的筛选和现场应用

针对渤海某油田注水系统硫化氢浓度过高的现状,通过测定脱硫剂对注入水的脱硫效率和阻垢剂对注入水中钙离子浓度的影响,优选出改性三嗪类液体脱硫剂和聚磷酸盐防垢剂,并在注水水源井所在C平台进行了现场中试。结果表明,改性三嗪类液体脱硫剂对注入水的脱硫效率为98.1%,脱硫效果最好,但会使水中钙离子浓度降低,出现结垢。与聚磷酸盐防垢剂一起使用可明显减少钙离子的沉积。在平台现场药剂中试时,脱硫剂和防垢剂加量分别为500 mg/L和20 mg/L,水源井系统的硫化氢浓度由800 mg/m~3降至约20 mg/m~3,产液中的硫化氢量从150 mg/m~3降至约4 mg/m~3,满足平台脱硫的需求,同时避免了沉积垢。图2表2参12     

局部内缺陷套管剩余抗扭强度分析

关于含缺陷套管抗扭强度的研究较少,基于弹性失效准则分析缺陷套管强度又较为保守。为此,基于材料塑性破坏准则,运用非线性有限元方法并结合正交试验设计,对局部内缺陷套管剩余抗扭强度进行分析,探究了缺陷长度、宽度、深度、套管外径和径厚比等参数对套管剩余抗扭强度的影响规律。研究结果表明:随缺陷深度增加,抗扭强度呈线性大幅度降低;当缺陷长度小于临界长度时,抗扭强度随长度增加而增大,超过临界长度后,抗扭强度随长度增加而降低;当缺陷宽度小于临界宽度时,抗扭强度随宽度增加而增大,超过临界宽度后,抗扭强度随宽度增加而降低;随套管径厚比增加,无因次抗扭强度近似呈线性减小。缺陷深度是影响抗扭强度最重要的因素,缺陷宽度次之,缺陷长度和套管径厚比有一定的影响,而套管外径的影响可以忽略。在此基础上,拟合了抗扭强度计算公式,公式预测值与有限元分析结果误差较小,可为工程上局部内缺陷套管强度评价提供参考。     

稠油热采水平井的储量动用形状与程度

在对不同原油黏度的热采参数进行修正的基础上,基于数值模拟和数理分析方法,针对普通稠油、特稠油和超稠油3种不同黏度级别的稠油油藏开展热采水平井的动用形状与动用程度研究,得到了加热半径与动用半径的定量表达式,以及原油黏度对加热半径与动用半径的影响程度。实验结果表明:原油的导热系数和加热半径均与黏度呈对数关系,即随黏度的增加而减小;动用半径随黏度的增加而减小;存在一个临界黏度,大于该黏度时动用半径大于加热半径,小于该黏度时动用半径小于加热半径。