NWS-I型黏稳酸体系配方研制及性能评价

针对高泥质疏松砂岩油藏开发中后期,常规酸化易导致储层出砂加剧和近井地带堵塞等问题,开展了黏稳酸砾石充填防砂工艺技术研究,研发了具有解堵、携砂、稳砂等功能的NWS-I型黏稳酸体系:6%HCl+3%ZNW+0.1%非离子聚丙烯酰胺+0.05%柠檬酸铝YL-1+1%防膨剂+1%铁离子稳定剂+1%XP缓蚀剂+0.5%CF-5B助排剂。岩心经黏稳酸处理后,失重率由1.58%降至0.55%,出口处pH值≥4.7,有效作用距离在2.0 m以上。砾石在黏稳酸中完全沉降所用时间大于10min,混砂均匀,沉降速度均一,悬砂性能良好。黏稳酸在30、60、80℃下剪切120min后的黏度保留率分别可达83.3%、68.7%、59.7%,流变性较好。黏稳酸浓度从200增至1000mg/L时,岩心伤害率从0.6逐渐增至1.27。与土酸相比,该体系抑制二次沉淀的能力强。胜利油田现场5口试验井施工后,产能提高了1.54倍,施工成功率100%,有效期长。     

防砂筛管滤网介质冲蚀试验及冲蚀速率预测模型

为了研究金属滤网类挡砂介质的冲蚀破坏机理、主要控制因素及其影响规律,基于复合完井筛管中的多层金属滤网挡砂介质,开展了系统的冲蚀模拟试验。研究结果表明：多层金属滤网的冲蚀破坏机理包括正面的啃噬点蚀机理和侧向切削冲蚀机理,冲蚀初期以正面啃噬为主、侧向切削为辅,孔洞形成后转变为侧向切削为主;金属网布冲蚀速率随冲蚀介质流速呈非线性升高,随地层砂粒径中值和含砂体积分数呈线性升高;高精度介质小角度冲蚀速率高于正面冲蚀,而中低精度介质冲蚀速率在40°～60°时最高,正面及小角度时均相对较低;提出的多层滤网挡砂介质冲蚀速率预测模型拟合精度较高,模型考虑了外界冲蚀条件和滤网结构特征,气体携砂与液体携砂时模型的拟合系数分别为0.898 7和0.908 9。所得结论可为多层金属滤网复合筛管的滤网介质冲蚀破坏预测提供参考。     

液流转换套铣自洁工具的研发和应用

针对修井完井工艺研发的液流转换套铣自洁工具,可实现液流由正循环洗井转换为反循环洗井即液流转换功能,可有效地将井筒中套铣落物清洗出井筒,为后期打捞提供一个清洁的井筒环境.经现场试验,该工具能够克服或避免现有技术中存在的缺点或不足,实现套铣管柱液流转换套铣自洁工具以下井筒内反循环洗井功能、确保套铣井筒清洁、无大块落物存在的修井完井工艺,性能安全可靠,可以进行大规模推广应用.     

SPH方法在剪切流液滴运动规律研究中的应用

阐述了SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)方法的理论基础和计算方法,应用该方法编写程序计算了液滴在剪切流中的运动规律。通过激波和Poiseuille流动这两个验证算例的计算发现,SPH方法能很好地应用于流体运动规律的计算模拟。另外,还对不同的核函数的计算结果进行了比较,分析了影响计算精度的因素,在此基础上,计算模拟了剪切流中单液滴的运动行为,包括变形、破裂行为。     

多功能防砂专用地面流程转换装置的研制与应用

目前防砂作业井口装置没有流程转换功能,砾石充填和循环洗井工序之间转换时间长,易造成循环通道砂堵,为解决该问题,研制了多功能专用地面流程转换装置。该装置由井口滑动系统、正反循环系统、调节系统系统成。通过对主要部件强度的计算及样机试压试验,验证了该装置可以实现地面管线流程的便捷转换,此外,该装置通过滑动密封部件还能实现施工过程中提放管柱的功能。在胜利油田现场推广应用该装置近百井次,均获得一次性成功,表现出了良好的可操作性,具有较好的推广应用前景。     

高泥质砂岩油藏黏稳酸携砂液体系研究与应用

针对高泥质疏松砂岩油藏开发中后期开采中常规酸化易导致储层出砂加剧和近井地带堵塞等问题,开展了黏稳酸携砂充填防砂工艺技术研究,研制开发了具有解堵、携砂、稳砂等功能黏稳酸携砂液体系,其基本配方为6%HCl+3%ZNW+0.1%HPAM+0.05%交联剂+添加剂。该体系具有较好的缓速酸化解堵、携砂充填防砂和抑制二次沉淀等性能,酸化有效作用距离在2.0m以上,黏度保留率达60%以上。现场5口试验井施工后产能提高了1.93倍,施工成功率100%,有效期长,最长生产时间已超过400多天,较好的解决了高泥质疏松砂岩油藏开发中后期出砂和堵塞的开发难题。     

水平井裸眼筛管二次治理充填防砂工具的研发及应用

针对目前机械防砂完井工艺中的液压式丢手、皮碗式充填防砂工具存在的丢手、密封不良等方面的问题,研发了一种水平井裸眼筛管二次治理充填防砂工具。该工具通过在密封方式及丢手方式上的创新性设计,有效地克服了现有技术中存在的密封不良的缺点,解决了施工过程中因压力突变导致管柱窜动提前丢手的问题。经过室内和现场试验应用,该工具能够实现一趟管柱完成挤压、充填、反洗井等多项作业,为水平井裸眼筛管二次治理提供了有力的支撑。     

静电强化成膜控砂剂分子设计、性能与作用机理

针对传统的化学固砂剂对地层渗透率伤害大以及聚合物类控砂剂吸附力弱、有效期短等问题,通过分子模 拟研究确定了控砂剂聚合物与二氧化硅之间的相互作用能。利用改性单体2,3-环氧丙基三甲基氯化铵制备了 季铵化改性聚酰胺控砂剂,在此基础上进行结构表征和性能测试。通过研究粒间结合力、砂粒表面的Zeta 电位 和覆膜砂粒的扫描电子显微镜图分析强化成膜控砂剂的作用机理。结果表明,季铵基团的引入增强了控砂剂聚 合物与二氧化硅之间的相互作用能。通过模拟井下控砂实验,确定季铵化的最佳反应接枝率为4%。冲刷流量 为7 L/h 时,砂柱出砂量仅为32 mg/L。静电强化成膜控砂剂现场应用效果显著,控砂施工后的产油量和产液量 大幅增加,原位稳定储层作用明显。     

NWS-Ⅰ型黏稳酸体系配方研制及性能评价

针对高泥质疏松砂岩油藏开发中后期,常规酸化易导致储层出砂加剧和近井地带堵塞等问题,开展了黏稳酸砾石充填防砂工艺技术研究,研发了具有解堵、携砂、稳砂等功能的NWS-I型黏稳酸体系:6％ HCl+3％ ZNW+0.1％非离子聚丙烯酰胺+0.05％柠檬酸铝YL-1+1％防膨剂+1％铁离子稳定剂+1％XP缓蚀剂+0.5％ CF-5B助排剂.岩心经黏稳酸处理后,失重率由1.58％降至0.55％,出口处pH值≥4.7,有效作用距离在2.0m以上.砾石在黏稳酸中完全沉降所用时间大于10 min,混砂均匀,沉降速度均一,悬砂性能良好.黏稳酸在30、60、80℃下剪切120min后的黏度保留率分别可达83.3％、68.7％、59.7％,流变性较好.黏稳酸浓度从200增至1000 mg/L时,岩心伤害率从0.6逐渐增至1.27.与土酸相比,该体系抑制二次沉淀的能力强.胜利油田现场5口试验井施工后,产能提高了1.54倍,施工成功率100％,有效期长.     

薄互层稠油油藏二次防砂井工艺及应用

薄互层稠油油藏热采过程中防砂体系易失效,在对失效井扶躺时,需要分析二次防砂后油井产能,同时优化防砂筛管参数以确保油井二次防砂措施的有效性。通过精细描述Cinco-Ley产能模型中机械防砂的表皮系数,使之适用于薄互层油藏二次防砂油井;同时,在应用产能公式的过程中,提出了筛管拟渗透率的概念,以量化描述筛管渗透性。在Moriche油田二次防砂筛管设计中,优选渗透性更好的φ101.6 mm割缝筛管作为防砂筛管;基于杆管强度理论和热应力影响,优化了割缝长度和割缝密度。将二次防砂优化结果运用于Moriche油田的MKT-13井,取得了MTK-13井产能降低幅度小于5%的效果。该研究对薄互层稠油油藏二次防砂井具有重要意义。