高温井筒油浴加热系统设计

本文根据井下高温高压试验装置的高温加热要求,设计了一套油浴加热系统,主要由地面导热油加热系统和地下油浴加热井筒两部分组成。采用导热油油浴闭环加热的方式,系统运行压力低、热能利用效率高。为保证加热效率,利用ANSYS/FLOTRAN软件对加热过程分析,结果表明,预定时间内可达到试验要求温度,经现场试验,加热效果良好,加热效率高。     

螺杆泵内部滑失与泵外漏失机理研究

为了认清螺杆泵的漏失机理,还原其井下实际生产条件下的工作状况,根据流体传压特性,将螺杆泵漏失细分为泵内滑失和泵外漏失。在确定泵内压力分布的基础上计算了螺杆泵各腔室的滑失速度,研究了不同泵吸入口空隙率和排出口压力下的漏失规律。结果表明:泵内压力变化导致泵内流体滑失,滑失又会影响泵内压力分布,泵外漏失是泵内滑失达到一定程度时出现的现象;气相存在一个较小的滑失区间,随着泵排出口压力增加,滑失区间向吸入口偏移;泵吸入口空隙率的增加改变了泵内流体的可压缩性,使得液相滑失速度曲线由线性进化为抛物线型,气相滑失区间向排出口扩散。研究结果为螺杆泵漏失量的计算提供了依据。     

新型油气井井下密封型式

超深井、稠油热采井等对密封的耐温性提高了较高的要求,而压裂井、注入井、分层井等对密封的耐压性提出了较高的要求;同时注水井的不动管柱等想法提出使密封的长期有效性面临严峻的考验。介绍几种新型的油气井井下密封型式的结构和性能特点,包括Freudenberg公司的一体化密封、胤舜公司的T形密封、特瑞堡密封系统的金属O形圈、Freudenberg公司的金属接触复合胶筒、超弹性记忆合金封隔器等。其中一体化密封、T-seal密封、金属O形圈等密封型式可以满足油气井井下高温、高压工况的小间隙密封;金属接触复合胶筒和超弹性记忆合金封隔器等为稠油热采高温、高H_2S等恶劣环境下的大间隙密封提供了解决方案。     

套管外封隔器模拟试验装置研制与应用

针对目前套管外封隔器的工作性能无法进行有效检测的问题,研制了一种套管外封隔器模拟试验装置。该试验装置设计有覆盖套管外封隔器工作井眼尺寸范围的一系列模拟井筒,可利用配套的加热系统模拟地层环境温度,可以在接近实际地层工矿条件下检测套管外封隔器的工作性能。该装置设计额定试验压力30 MPa,额定试验温度180℃。应用该试验装置完成了现场常用的139.7mm(5英寸)和177.8mm(7英寸)2种规格套管外封隔器的性能模拟试验,得到了其性能曲线,为套管外封隔器的现场使用提供了第一手的试验数据,取得了很好的应用效果。     

抽油机井地面示功图量油技术研究

以抽油机井地面示功图为研究对象,修正了抽油机井杆液运动学模型,消除了地面示功图中包含的杆柱变形、杆柱黏滞阻尼以及杆柱和液柱的振动和惯性等因素的影响,从而获得能够反映抽油泵工作状况的泵示功图;再结合油井工况自动诊断技术,建立了泵示功图曲线上各点曲率计算模型和阀开闭点模型,提出了一套柱塞有效冲程的计算方法,实现了油井产液量的计算;对胜利油田和江苏油田的90口不同工况的油井进行了计算分析,预测产量与实际产量平均相对误差为7.25%,验证了示功图量油的可行性,满足了抽油机井产量计量的精度要求。     

储气库出砂预测分析与防砂完井工艺优化研究

胜利储气库油气藏储层岩石有弱-中等水敏现象，导致注采过程中容易出砂，准确的出砂预测是中高渗储层出砂防控的关键基础。采用出砂静、动态预测模型，对Y21井出砂预测分析，同时结合国内外储气库完井技术和经验，推荐采用筛管完井。模拟了不同材质在实际井下工况条件下的腐蚀性情况，获得腐蚀速率，为井下油套管材质选择提供依据。同时通过应力计算选择合适的钢级。通过数学计算模型，计算筛管在不同孔密、孔径以及相位角等不同参数对最大应力和表皮因子的影响规律，运用多目标优化方法，得出筛管布孔参数的最优组合，初步推荐防砂筛管基管的网孔设计。