大斜度井水力携砂技术及其优化

农田、水库等特殊的地理地貌决定了浅造斜大斜度井成为浅层疏松砂岩油藏主要的开发井型。对于防砂难度大、效果差、频繁砂卡埋等技术难题,创新性地应用同心双管水力射流携砂工艺,取得了延长周期、提高产能的良好效果。针对双管管柱结构建立了适合的优化理论和计算模型;在常规直井、定向井水力射流动态仿真模型的基础上,增加了大斜度井携砂能力设计功能,研发了同心双管水力射流携砂采油优化及诊断系统。研究成果为该类型油井的生产提供了一种可靠的应用技术。

聚合物驱溶液黏度影响因素实验研究

矿场现场实验应用过程中,影响聚合物溶液黏度的因素较多,包括聚合物浓度、含油率、温度、阳离子含量及剪切速率。通过室内实验,将上述因素对聚合物驱溶液黏度的影响程度进行了实验分析,并得到了规律性认识,对提高聚合物驱现场实验应用效果,降低溶液黏降损失具有重要指导意义。

注聚受益油井杆管偏磨机理及技术对策研究

注聚受益油井由于受聚合物的影响,易导致杆管偏磨,尤其是在大斜度井和小井眼侧钻井,油井杆管偏磨更为严重。通过分析聚合物对柱塞下行阻力、抽油泵凡尔进液阻力的影响程度,针对性提出了注聚受益油井杆管偏磨治理技术对策,并进行了现场试验应用。应用结果表明:形成的技术对策能够为有效缓解注聚受益油井杆管偏磨问题提供技术支撑。

港西油田出砂油井砂粒自由沉降速度研究及应用

为提高出砂油井同心双管水力喷射携砂采油工艺设计参数的合理性,有效防止出砂油井在生产过程中砂粒沉积,避免油井出现砂卡、砂埋现象。以砂粒水动力学为依据,通过室内实验分析,建立了砂粒等价水动力粒径与筛析粒径直线关系式,并根据砂粒自由沉降规律,分析出了不同颗粒直径砂粒在井筒中的自由沉降速度,然后对比井筒混合液向上流速,判断出油井是否会出现沉砂。结果表明:建立的砂粒自由沉降速度模型可用于直井、斜井和水平井的砂粒自由沉降速度分析,能为港西油田出砂油井同心双管水力喷射携砂采油工艺参数的优化设计提供技术支撑。

抽油杆扶正器液流阻力模拟研究

大港油田目前应用的抽油杆扶正器种类繁多,结构尺寸、性能参数均存在较大差异,基于Flow Simulation计算流体力学模块建立了螺旋扶正器、叶片扶正器及圆环扶正器三维仿真流动模型,分析评价不同类型扶正器在不同黏度流体下的过流能力。结果表明,井液流经扶正器产生的液流阻力对杆柱受力产生重要影响,且随流体黏度增加而急剧增加,其中,叶片扶正器产生的液流阻力最小。

抽油机井系统动态实时分析模型

针对传统示功图测试方法的不足,根据电机直接转矩控制理论和抽油机运动学、动力学原理,建立抽油机井系统动态实时分析模型。该模型根据油井实测电流、电压计算电机的输出扭矩,结合抽油机动力传递过程和减速箱的平衡原理,计算减速箱的净扭矩和油井负荷扭矩,根据抽油机的扭矩因数,计算得到光杆示功图。实例分析表明,油井电参数测量是一种高精度可靠的测量手段,利用所建模型计算得到的扭矩曲线及示功图与现场实际资料吻合较好,很好地反映了抽油机井的运行状况,可实现油井系统动态实时分析。

大港油田高凝高粘原油特性

通过大量室内试验分析了大港油田高凝高粘原油粘温关系及在不同含水条件下的粘度变化。结果表明：在不同含水率下，随着温度的升高，高凝高粘原油粘度都有不同程度的降低，表现出明显的粘温特性；在同一温度下，原油的粘度随着含水率的变化是一个先增加后减小的过程，峰值区间为含水率20％～40％；原油平均析蜡温度为60％；凝固点随着含蜡量的增加而升高；若降粘剂发挥作用，则含水率最低为10％；添加剂的浓度对原油粘度的峰值区间有影响，最佳添加剂浓度为3‰～7‰。

射孔与测试联作管柱可靠性评价

射孔测试联作被广泛应用于油气井的完井与试油评价,对测射联作管柱进行合理设计和可靠性评估是提高探井、评价井或复杂井完井测试成功率的重要保证。根据典型的射孔测试联作管串模型,采用故障树分析方法,建立了射孔测试联作管柱失效故障树和行为可靠性概率评价模型,采用定性方法确定最小割集,利用定量分析方法计算顶事件概率。通过实例分析,获得了管串总体可靠度以及部件的可靠度和相对重要度,发现通过并联一些关键部件可以明显提高整个系统的可靠度,而提高施工人员业务素质和严把产品质量关是提高系统可靠度的关键,其结果对于提高现场施工设计水平和作业成功率具有指导意义。

大港复杂断块油藏港西油田套损机理及预防对策

截至2008年底，港西油田发现套损井578口，严重影响了油田开发效果，套损已经成为制约油田正常生产的重要因素。为搞好港西油田二次开发，完善注采井网，采用统计分析、理论研究和综合对比方法，系统研究套损机理，并提出预防对策。以港西五区为研究对象，开展了套损基本形态研究，统计分析了油水井套损名义寿命、套损程度、套损深度与套损点数的规律。并研究该区的地质特征，通过建立套损综合分析图，构建了11种套损分析地质模型。同时，分析了钻井“狗腿”、固井质量、套管钢级等工程因素以及油田开发方式、注水压力、综合含水等开发因素与套损的关系。通过系统研究，搞清了套损形态和套损规律，确定了港西油田套损的主控因素为泥岩水化，以此提出了有效的套损预防措施，为港西油田二次开发和生产管理提供了科学依据。

液力反馈泵无油管采油工艺杆柱力学分析

针对常规无油管有杆泵采油存在的杆柱下行困难,造成杆柱受压弯曲、偏磨等问题,通过分析液力反馈泵无油管采油抽油杆柱在抽油机上、下冲程中的受力状况,建立了液力反馈泵杆柱力学分析模型。基于该模型,结合油井生产系统优化设计技术,分析了液力反馈泵无油管采油生产系统运行中冲程、泵径、原油黏度等主要因素对悬点载荷的影响,得出了该工艺抽汲参数选择的一般规律。通过实例计算与常规抽油泵进行了对比分析,结果表明:液力反馈泵在杆柱受力、抽油机的扭矩功率以及杆柱疲劳强度等方面均可有效改善油井工况指标,从而提高了无油管采油工艺的适用性,改善了油田开发效益。

港西油田二次开发防砂工艺研究及参数设计

港西油田是典型的高孔高渗疏松砂岩油藏,随着含水量的不断上升,油井出砂严重,防砂成为港西油田二次开发需要解决的关键技术难题。通过对港西油田不同开采层位的岩石及流体特性的深入分析,结合实际生产情况和以往的防砂经验,针对不同的开采层位,优选了相应防砂工艺,并设计了防砂工艺参数。研究结果表明,明化镇组油井配套以压裂充填为主体的防砂工艺技术;馆陶油组底水油藏油井配套以循环充填为主体的防砂工艺技术;水井及侧钻井配套以化学防砂为主体的防砂工艺技术;针对多层系开发和长井段井,开展多层段逐层充填防砂先导性试验。研究结果为港西油田二次开发防砂方案提供了科学依据。

电动潜油螺杆泵举升工艺技术优化研究与应用

电动潜油螺杆泵在稠油油井举升过程中不易出现杆管偏磨问题,提高了油井生产时效。为进一步提高现有配套工艺的技术适应性和运行效率,给出了一种通过优选关键技术设备和分析螺杆泵特性曲线,优化设计转子负载扭矩、系统效率等工艺运行参数的方法,并形成了能够适应原油黏度大于10 000 m Pa·s的特稠油井生产需要的电动潜油螺杆泵举升工艺配套技术。大港油田的现场应用结果表明,该技术能够为特稠油井实现高效举升提供较好的技术支撑,为同类油井举升工艺的优化配套提供技术借鉴。

大规模酸压技术在大港油田潜山大斜度井的应用

千16-16井为大港油田千米桥潜山第1口大斜度井,分析了高温深井裂缝发育储层酸压的技术难点,筛选出适合于该地区大型酸压改造的酸液体系,优选了酸压工艺和施工参数,并应用了油套双限压注液方式,使大规模超大排量酸压得以实现,并取得良好实施效果。为今后该地区酸压工艺的实施开辟了一条技术创新途径,也为千米桥油田规模化开发提供了技术储备。

抽油机井不停机智能间抽技术及其应用

常规抽油机井间抽采油技术存在生产效率低、管理难度大、安全风险高等问题。不停机智能间抽技术利用整周运行与低速摆动运行的组合工作方式,实时分析动液面、抽油泵泵效优化调整间抽工作制度;同时以抽油杆柱最大弹性形变为基础,实时优化曲柄最佳摆幅,形成了曲柄低速摆动运行、井下抽油泵停抽、地面抽油机不停机的智能间抽工艺。现场应用表明:较常规间抽采油技术,系统效率提高10.12%、日耗电降低91.42 kW·h,平均节电率41.1%,实现了低产液井供排协调和高效安全生产。

抽油机井井下轴流式油水分离器分离性能的数值模拟

基于抽油机井井下油水分离工艺设计方案,建立了采出液流量的变化模型,开展了抽油机井井下油水分离旋流器在脉动流下的分离性能研究,并与相同条件下的稳定流进行对比。结果表明:脉动流下的压力损失最大值(1.893 MPa)明显高于稳定流的(0.142 MPa);在整个周期内,脉动流下(前半周期处理量为0)旋流器平均分离效率为55.84%;在后半周期内,旋流器的平均分离效率为81.68%;稳定流下旋流器的分离效率为81.30%。

潜油螺杆泵井下多参数智能监测技术研究与应用

针对大港油田电动潜油螺杆泵采油生产过程中,动液面测试误差大、监测数据滞后以及稠油井无法测取动液面等问题,研制了井下多参数监测装置。通过对井下泵入口压力、温度、X轴方向振动、Y轴方向振动和Z轴方向振动等多个参数实时监测,形成了恒动液面变转速生产、低产液智能间抽、防干抽自动调参等多种反向控制模式,实现了电动潜油螺杆泵自诊断自调节智能化管控,目前已在210口井中成功应用。

中心管采油技术在水平井完井上的探索与应用

针对大港油田底水油藏水平井目前含水普遍偏高、没有控水技术手段、油井开发综合效益差的现状,研究开发了中心管采油技术。通过中心管管径、长度、及盲筛比的优化设计,该技术的应用有效调整和改善了水平井段产液剖面,达到了降水增油的目的。2011年大港油田在水平井完井上试验应用中心管采油技术,进一步拓宽了其在底水油藏水平井稳油控水中的应用领域。

无油管有杆泵采油工艺杆柱设计模型研究

通过对无油管有杆泵采油系统的受力分析,建立了杆柱载荷计算模型、杆柱设计及强度校核计算模型。现场应用证明,本文所建立的杆柱设计模型具有较高的计算精度,能够指导该工艺的现场实施。

浅谈射流泵内部流场数值模拟研究现状

水力射流泵是石油开采中一种重要的举升设备,由于其没有运动部件,结构紧凑,被广泛应用于复杂结构井和特殊井的开采。总结了射流泵工作原理、内部流动特点以及内部流场研究方法,论述了射流泵内部流场研究技术的发展现状。在归纳目前部分射流泵内部流场数值模拟研究成果的基础上,总结了目前研究方法存在的不足,为今后射流泵生产参数优化提供了理论指导和研究方向。

油井举升工艺经济界限分析研究与应用

为研究油井举升工艺投入成本与回收周期的关系,应用技术经济学与盈亏平衡周期的原理,将投入成本分为一次性投入和生产运行维护两部分,并与油井日产油联系起来建立盈亏平衡周期计算模型,结合油井生产数据,得到油井生产投入成本与经济效益的平衡点,并以大港油田X号平台丛式井应用实例对该方法进行效果分析,结果表明:建立的经济界限分析方法可行,对油井举升工艺的优选具有重要参考意义。