非稳态注汽条件下井筒热损失计算

在蒸汽吞吐注汽阶段,井口注入参数往往会随时间变化,传统的井筒传热模型没有考虑到这一点,并且在算法上只按井筒深度分段,忽略了注汽时间也需分段.为了准确计算非稳态注汽条件下井筒热损失,首先,利用稳态逐次替换法将非稳态井口注入参数分时间段处理,因而水泥环外缘温度在较短时间内可以视作定值;其次,基于叠加原理对井筒传热模型进行修正,并提出了井筒总热损失表达式;最后,按时间和深度分段求解整个模型.结果表明:即使在相同深度段内,热损失速率也不是定值.因此,某深度段在注汽过程中的总热损失大小应该将各时间段内的热损失叠加.     

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。     

底水油藏水平井水脊形态及上升规律研究

底水油藏中水平井水脊上升规律的研究对合理控制底水脊进、提高无水采油量及生产后期采取合理控水堵水措施具有积极的意义。对水平井跟趾端压降与其产量的关系进行分析,认为在油田实际产量下水平井跟趾端压降极小。采用渗流力学映射反映和势叠加原理建立了底水油藏水脊上升数学模型,并证明了在常规生产参数下的均质底水油藏中,水平井各段等流量分布时的水脊突破位置应位于水平井中段;不等流量分布模式下水脊突破位置在水平井中段左右。采用程序刻画了水脊上升形态,并用三维可视化物理模拟验证了模型的合理性。     

平面多分支井产能评价新模型研究

基于平面多分支井生产段实际井眼轨迹在油藏中三维空间特征分布描述,利用势叠加原理和微元线汇理论,建立了考虑生产段变质量管流和近井油藏地带流动耦合作用和各分支之间干扰的任意平面多分支井产能评价新模型。分析结果表明,随着分支数的增加,平面多分支井产能不断增加。分支数超过4条以后,平面多分支井产能增加的幅度变缓;分支数超过6条后,平面多分支井产能几乎不再增加。由于分支间的相互干扰,平面多分支井径向流量分布不同于常规水平井,靠近生产段跟端部位的径向流量低于指端甚至中间部位的径向流量,且随着分支数的增加,这种趋势更加明显。     

多元热流体不同组成介质耦合作用机理微观实验

多元热流体吞吐是蒸汽吞吐的重要接替方式之一,而现有的研究尚不能清晰解释不同介质之间的耦合作用机理,难以为海上多元热流体开发提供有效措施。利用微观可视化模拟系统,通过非凝析气(CO₂、N₂)和热水的不同组合驱油实验,研究微观条件下多相流动特点,揭示热水、CO₂和N₂三者之间两两相互影响的耦合作用机理,并定量分析耦合作用机理对波及系数、洗油效率和采收率的影响。研究结果表明：热水与N₂相互协同,提高波及系数,在驱替中期,热水加热稠油,降低流动阻力,N₂气泡变形膨胀,补充压力,在驱替后期,在主流道形成贾敏效应,驱替范围从主流道向边缘扩展;热水与CO₂相互协同,提高洗油效率,热水冲刷CO₂驱替过后的膜状剩余油,同时二者降低油气表面张力,将油气段塞式流动变为念珠式流动,消除附加表面张力,动用簇状剩余油,增大体系毛管数;CO₂和N₂之间相互竞争,N₂与CO     

非均质薄层稠油油藏水平井蒸汽驱实验研究

水平井蒸汽驱在开发薄层稠油油藏方面具有显著优势。 采用双水平井驱替系统,对非均质薄层稠油油藏的蒸汽腔发育过程进行了监测分析,研究了均质地层、存在单条低渗条带、２ 条低渗条带非均质地层条件下的生产动态特征。 结果表明：蒸汽几乎不波及低渗条带,从而降低了蒸汽对整个地层的波及程度;非均质性地层易产生汽窜通道,使无水采油期缩短,含水率上升速度加快,导致采出程度降低。 实验结果为在非均质薄层稠油油藏中实施水平井蒸汽驱提供了参考。     

有限导流压裂定向井不稳定压力分析模型

定向井压裂形成的人工裂缝通常与垂向存在夹角,即形成了倾斜缝。基于不稳定渗流理论,将有限导流倾斜缝的渗流过程分为油藏到裂缝流动和裂缝内部流动。采用Green函数和Newman乘积法表征了油藏到裂缝的流动过程,裂缝内部稳定流动则采用平板渗流理论描述。裂缝离散为若干微元,将油藏到裂缝流动和裂缝内部流动进行耦合,建立了一种新的压裂倾斜缝和油藏耦合的压力半解析模型。分析结果表明:裂缝无因次导流能力较低时,倾斜角对拟表皮影响较大;随无因次导流能力增大,各倾斜角的拟表皮差距趋于一致;而随着储层各向异性的增强,倾斜角的影响会减弱。有限导流倾斜缝也存在双线性流动,但流动结束时间比垂直缝早;由于倾斜角的影响,用垂直缝双线性流动模型来解释倾斜缝的压力动态会得到比实际偏大的裂缝导流能力。现场应用实例进一步证明了模型的正确性与实用性。     

巨厚古潜山油藏水平井开发可行性及合理注水方式研究

对巨厚古潜山油藏水平井开发可行性及合理注水方式进行了研究.结果表明,巨厚古潜山油藏裂缝溶洞发育,采用水平井开发能够获得较高的产能;采用底部注水时,由于储层的非均质性及重力作用,上部生产层注水难以受效,采用逐层上返注水方式能使注入水均匀向上推进,获得较高的水驱采收率,取得了很好的开发效果.     

滚珠旋压圆孔翻边成形力分析

针对滚珠旋压翻边过程中成形区的特点,将滚珠与板材的接触变形区分为减薄变形区和翻边变形区,在此基础上,建立了滚珠旋压力解析模型,通过投影方法分别计算了减薄变形区和翻边变形区的投影面积,同时对两个区域的接触应力进行分析,推导出滚珠旋压翻边的旋压力计算公式。同时,建立了滚珠旋压翻边的有限元模型,进行了旋压翻边过程的有限元分析,并将旋压力解析模型结果与滚珠旋压翻边有限元旋压力模拟结果进行对比分析,分析的结果表明滚珠旋压力解析模型可为滚珠旋压翻边力快速初步评估提供一种新计算方法。     

稠油油藏出砂量预测方法研究及应用

大多数有关油井出砂的预测基本上是预测出砂临界生产压差,关于出砂量的预测比较少.针对稠油油藏进行了出砂量预测研究,以直井出砂生产过程中沿油藏到生产段井筒为研究对象,结合某一实际稠油油藏区块,根据大量油井出砂量的统计数据,对出砂量随时间的变化进行了拟合,采用现场工程法建立了稠油油藏油井出砂量预测模型,并对出砂后储层物性参数的变化及对产能的影响进行了研究.结果表明,出砂量随时间的变化趋势遵循伽马分布规律,出砂量存在峰值.由于疏松砂岩稠油油藏生产过程中出砂使屈服区域内渗透率增加,造成油井产量大幅提高.模拟结果与现场观测结果一致,证明了该模型的可靠性.