水平井蒸汽吞吐注汽筛管位置调整时机优化研究

针对稠油油藏水平井蒸汽吞吐吸汽不均导致热效率低的问题,采用数值模拟方法,对非均质储层水平井段吸汽规律进行研究,分析了注汽筛管位置对水平井段吸汽规律的影响,引入温度变异系数对比多个周期水平段吸汽不均的程度,并提出了注汽筛管位置调整时机优化方法,根据温度变异系数先降后升的“V”字形变化规律,对比不同阶段调整注汽筛管位置对蒸汽吞吐采油的影响。结果表明:蒸汽吞吐初期温度变异系数不断下降,依据热力学加和性原理,该阶段吸汽较好的储层比热容升高,证明含水量不断增大,剩余油被大量采出,此时调整筛管位置无法充分动用高渗储层的剩余油;若在蒸汽吞吐后期调整筛管位置,则高渗区的油大量采出后至筛管调整前这一阶段,蒸汽注入后富集于高渗低含油区,热利用效率低;在温度变异系数达到最小值时,说明高渗段油藏体系比热容升至较高值,含水饱和度大,剩余油较少,此时调整筛管位置可改善非均质储层动用不均的问题,因此,温度变异系数达到最小值后越早调整筛管位置效果越好。将研究成果应用于乐安油田,通过温度变异系数方法选择时机调整筛管位置后,吸汽剖面更为均衡,平均日产油由上一周期的0.5 t/d提高至3.4 t/d。研究成果对改善蒸汽吞吐吸汽不均有指导意义。     

可溶性气体泡沫状态方程理论模型研究

考虑气体在地层水中的溶解度、矿化度和表面张力引起的气泡内外压差等因素对气体泡沫体积性质的影响,推导出气体泡沫的理论状态方程,并结合分析对该模型进行了化简,对泡沫的气相和液相分别选择了合适的密度模型。计算结果表明,泡沫理论状态方程具有较好的计算精度和满意的预测能力,能够用于理论分析和现场应用。     

多相泡沫体系深部调剖实验研究

作为一种新型深部调剖剂,凝胶微球与泡沫复合体系(多相泡沫体系)结合了凝胶微球深部调剖和泡沫封堵能力强的特点。从凝胶微球与泡沫的复配性入手,研究了凝胶微球和泡沫的注入特征,并对比了泡沫、凝胶微球和多相泡沫体系对非均质岩心的提高采收率情况。通过实验发现,在空气中,凝胶微球质量浓度为5g/L时,多相泡沫体系的稳定性最好;多相泡沫体系注入过程中压差呈"阶梯式"上升趋势,凝胶微球除了吸附在岩石孔隙表面,还可以在较小孔喉处通过架桥作用形成封堵。多相泡沫体系注入过程中产生了较强的压力波动,有利于采收率的提高。多相泡沫体系提高采收率效果要好于单独使用泡沫或凝胶微球,经过多相泡沫体系调剖后,低渗透岩心最终采收率要高于高渗透岩心最终采收率。     

钻井过程中岩屑运移模型研究进展

随着斜井和水平井数量的不断增加，井眼清洁已成为钻井的关键技术和难题之一。在过去的60多年里，人们对钻井过程中的岩屑运移问题进行了大量的实验和理论研究，对这一课题有了较多的认识，建立了一些模型，为实际钻井过程中水力参数设计提供了有效的依据。本文对描述岩屑运移规律的经验模型和分层理论模型进行了系统的总结，并专门对泡沫携岩模型进行了总结，在此基础上对岩屑运移模型的发展进行展望，最后给出了研究建议，为今后深入开展岩屑运移研究提供参考。      

一种改进的钻井液流变模式及评价

在简要评述目前比较常用的流变模式基础上,对林伯亨提出的流变模式进行了改进,得到了一种新的四参数流变模式。利用回归分析的数学方法,选用水基、油基、高密度、聚合物和甲酸盐5种不同类型的钻井液实验数据,拟合出不同流变模式的流变参数,并对拟合结果进行对比。结果表明：改进得到的新流变模式与宾汉、幂律、H-B以及林伯亨模式相比,拟合效果最好,可以很好地描述不同种类钻井液的流变性。     

粘弹性对流体非定常流动规律的影响

研究了粘弹性Maxwell流体在具有周期运动边界的空间中的运动规律,结果表明流体的粘弹性对扰动具有较强的阻尼作用。用激光多普勒测速仪(LDA)测定了水及聚丙烯酰胺水溶液的瞬时速度分布,结果表明流体的粘弹性对紊流脉动有抑制作用。实验结果和理论分析是一致的。     

井下液-砂分离器的研制及应用

针对油井生产过程中出砂造成抽油泵磨损的问题,设计了井下液-砂分离器,采用流场数值模拟的方法对其流场进行了计算。在流场模拟的基础上分析了井下液-砂分离器尾管在液砂分离过程中的作用和液-砂分离器的结构参数对其分离性能的影响,筛选出合理的结构参数。现场应用情况表明,井下液-砂分离器能有效降低砂粒对抽油泵的磨损,提高泵效,平均延长抽油泵寿命60d,取得了良好的应用效果。     

旋流式井下液砂分离器的研制及应用

油井出砂造成抽油泵的磨损是油田开发高含水阶段存在的普遍现象。针对上述问题,通过经验与数值模拟相结合的方法,设计了旋流式井下液砂分离器,并分析了液相黏度、含砂量、流量对分离效果的影响。结果表明:液相黏度对分离效率的影响最大,液相黏度的增加会导致分离效率的降低,因此井下液砂分离器适用于稀油井或特高含水的油井;当含砂量低于10%时,其对分离效果的影响不明显;对于一定直径的液砂分离器,有一个合理的流量范围,可以根据油井产量的大小,选用适当直径的井下液砂分离器。现场应用表明:旋流式井下液砂分离器能有效地降低进泵液体中的含砂量,提高泵效,平均延长抽油泵寿命60 d,并能显著减少砂卡的发生。     

侧钻井投球调剖技术室内模拟及方案设计

为解决侧钻井转注水后分层注水难度大的问题,将投球调剖技术应用到侧钻井注水中,实现资源的重新利用.介绍了投球调剖技术的工作原理和技术优点,阐述了调剖球的性能特征,通过实验室建立侧钻井仿真可视模型的方式,进行了侧钻井中投球调剖的物理模拟实验.实验验证了调剖球在侧钻井中封堵的可行性,依据大量数据分析了调剖球封堵炮眼的规律,确定了不同工况下投球位置、井筒内流量对封堵效果的影响.提出了靠近目标层投球和适当控制流量的方法,该方法可实现对调剖球在井筒中运动的控制,给出了不同注入位置及各层流量比下最优的投球方式、流量大小和投球数量,为现场施工提供了参考依据.