典型聚类算法在区块抽油机井系统效率分析中的应用

因采油中—后期抽油机系统效率的影响因素多且数据庞杂无特征,造成系统效率调控效果差。基于大数据挖掘技术,以大庆油田中区的采油区块为研究对象,将地面数据和井下数据相结合,采用典型聚类算法揭示了系统效率的变化规律,针对区块数据,采用了k-means和DBSCAN聚类算法应用于油田数据分析,首先利用组间误差平方和、组内误差平方和与总误差平方和之比确定了最佳k值,用k-means算法对数据集进行聚类。然后通过设定不同M和ε值用DBSCAN算法对数据集进行聚类,通过将聚类结果可视化并对比两种聚类方法的不同之处发现,k-means算法更符合大庆油田中区数据的聚类分析结果,并以k=4时k-means聚类结果给出了区块低效率井的表现特征,为区块井系统效率调控提供方向指导。     

大庆油田采油工程面临的难题和技术发展方向

大庆油田开发50年来,采油工程技术不断发展完善,为油田可持续发展提供了有效支撑.在原油4 000×104t持续稳产的新形势下,采油工程还存在一系列突出问题:厚油层内低效无效注水循环严重,外围已开发油田措施效果逐年变差,强碱三元复合驱采出井检泵周期短,海拉尔复杂断块油田增产改造成功率低,现有压裂液及工艺管柱还无法满足深层气井压裂需要,举升系统能耗大和节能产品应用规模小.采油工程系统需要理清攻关思路,明确技术发展方向,在老区油田控制无效注水、外围油田提高单井产能、三元复合驱延长举升系统检泵周期、海拉尔油田提高压裂成功率、深层气井不断提高压裂工艺指标和举升系统节能降耗等方面下大力气,努力发展适应新形势的采油工程新技术.     

新型低损害植物胶压裂液及其在低渗透储层中的应用

为了满足大庆油田低渗透储层压裂增产改造的需要,开发了一种新型低损害植物胶压裂液。室内实验和现场应用结果表明,与目前广泛使用的羟丙基瓜尔胶压裂液相比较,新型低损害植物胶压裂液具有聚合物浓度低、破胶液残渣含量少、对地层和裂缝导流能力损害低、成本低、增产效果显著等诸多优点。新型压裂液中高分子聚合物的分子量和化学结构与羟丙基瓜尔胶不同,因而其性能有明显优势。     

聚合物产出液在抽油泵的缝隙中流动

室内聚合物溶液流变性测试表明,大庆油田应用的聚合物溶液的流变性符合幂律模式。运用非牛顿流体力学理论和数理方法,结合抽油泵柱塞运动特点,假设液体为不可压缩的,液体在缝隙中流动的水力半径很小,呈层流流动,柱塞在每一位置的瞬间,流动做定常流处理,建立了泵筒与柱塞同心和偏心两种情况下运动方程和边界条件,引入无量纲坐标、无量纲速度和柱塞与泵筒偏心配合时的缝隙高度,并给出缝隙流流速、流量的解析解。讨论了流性指数n=1时的特殊情况,所得的流速、流量方程与目前国内外应用的缝隙流公式完全相同。此外,还作出牛顿流体和非牛顿流体在柱塞与泵筒同心和完全偏心的情况下,漏失量与压差关系图,在其他条件相同情况下偏心时漏失量大于同心时漏失量。为聚合物驱抽油机井排量系数的正确计算提供了理论依据。     

阿姆河右岸酸性气田井口冲蚀及对策

中亚土库曼斯坦阿姆河右岸气田群为高含H_2S和CO_2的碳酸盐岩气藏,单井产量高,井口设备均出现了不同程度的腐蚀。初步分析认为其原因是生产过程中仅考虑酸性介质对气井井口的化学腐蚀,而没有考虑气体流速对井口的冲蚀作用,极大地影响了气田的安全生产。为此,通过对节流阀上下游阀道、法兰面均出现明显坑状腐蚀的进一步分析,明确了化学腐蚀和气体冲蚀的交互作用是井口磨损的主要影响因素,气流冲刷腐蚀坑的化学腐蚀产物会加速冲蚀损害;进而借鉴冲蚀与腐蚀运行环境下的多相管流管道的磨损计算理论,计算了该运行环境下的冲蚀极限速度,得到了不同生产工况下节流阀的抗冲蚀流量;最后,根据气田生产情况,针对性地提出了按气井配产要求来选择采气树类型、节流阀通径及类型冲蚀的技术控制策略。此举为气田安全生产提供了工程技术保障。     

页岩油藏CO2提高采收率技术现状及展望

我国陆相页岩油面临单井产量低、递减快、最终采收率低的开发瓶颈,需超前布局CO₂提高采收率技术。在系统解析北美页岩油CO₂提高采收率技术发展历程的基础上,结合我国陆相页岩油资源现实,详细讨论了该技术在国内页岩油开发的适用性与发展前景。分析表明,我国各页岩油区块原油黏度、地层压力、矿物组成等储层特征迥异,效益开发面临的瓶颈各不相同,CO₂提高采收率的主要作用机理差异显著。因此,需针对性建立各区块CO₂提高采收率技术应用指标,制定合理的技术适应性评价标准,加大力度攻关现场应用各环节的关键技术,并积极争取明确的国家财政支持。综合考虑技术发展前景与资源现实,建议在新疆准噶尔盆地吉木萨尔页岩油区块建立CO₂提高采收率技术先导示范区,建立完整的产业技术与政策支撑体系,推动CO₂提高采收率技术发展,保障我国能源安全,助力国家碳中和战略目标实现。     

低渗透油层压裂五点井网两相流动理论分析

在低渗透油层整体压裂基质-裂缝耦合的三区物理模型基础上,建立了考虑启动压力梯度的基质非达西渗流、基质-裂缝椭球流动、裂缝内非线性流动的三区耦合的理论模型,推导出了低渗透油层五点井网的整体压裂两相渗流数学模型.对五点压裂开采井网的产量影响因素进行了分析,揭示了整体压裂基质-裂缝耦合两相流动开采变化规律.     

中国陆相页岩油完井方式优选的思考与建议

中国页岩油资源以陆相为主,在形成机理、成藏条件、赋存特征等方面与北美海相页岩油存在较大差异,具有油层平面分布范围小、纵向层系多、单层厚度薄、应力分布复杂等特点,利用水平井体积压裂技术开发呈现出油层钻遇率低、钻井周期长、压裂效果差、工程成本高等一系列不适应性,页岩油规模有效开发面临重大挑战,探索一条适合中国陆相页岩油特点的规模有效开发技术路线至关重要。为此,创新提出陆相页岩油直井高效的开发模式,通过直井和大斜度井大井丛平台式钻井,结合直井限流等压裂技术,纵向实现油层改造全覆盖,横向构建层内复杂体积缝网,实现页岩油分层立体开发,大幅提高页岩油开发效果。提出以下建议:①加强页岩油非均质性精细表征、直井多级精细限流压裂、多井协同压裂设计软件、细分层系开发等基础研究和技术攻关;②选取页岩纵向跨距较大、最大单层油层厚度较薄、甜点区存在多套夹隔层遮挡、砂地比适中的页岩油层开展直井全覆盖开发模式现场试验。     

脱气除油一体化旋流器结构参数优选

为了解决原油开采过程中伴生气的存在会影响介质间的分离效率,同时无效放空会影响环境的问题,基于旋流分离原理提出了一种多级分离结构的脱气除油一体化旋流器,其分为外层气-液分离腔和内层液-液分离腔,实现了油气水三相之间的高效分离。利用正交试验结合计算流体动力学软件对外层气-液分离腔旋流腔圆柱段长度(A)、锥角(B)、排气管插入深度(C)进行结构参数优选。分别对试验结果进行直观分析和方差分析,两种方法所得结果具有一致性,最终得到理想的参数:气液旋流腔圆柱段长度为280 mm、锥角为5°、排气管插入深度为125 mm,使分离效率提高到95%以上,并通过室内试验对该多相流分离旋流器分离效果进行验证。     

大庆钻井技术现状与发展方向

50年来,经过不断的科研攻关和现场试验,大庆油田形成了调整井、定向井/水平井、深井、欠平衡/气体钻井、特殊工艺井、取心等具有大庆特色的钻井完井配套技术.通过系统总结大庆油田钻井技术现状,并与国内外钻井技术对比,分析了在高温钻井完井技术、深井钻井提速提效、特殊工艺井技术、高端钻井技术等方面存在的问题.为满足油田勘探开发需要,支撑4 000×104t持续稳产,进一步明确了大庆油田钻井技术的下步发展方向.