动态负压射孔作用机理新认识

介绍动态负压射孔技术的发展及研究现状。中国已有少许几个油田进行了动态负压射孔技术试验性应用,但对其作用机理的认识还处在入门阶段。采用逻辑推理与现场试验相结合的方法,从储层应力变化和井筒压力波动2个方面入手,阐述了动态负压射孔技术作用机理。提出了动态负压值的大小与井筒初始压力密切相关的新观点,为动态负压计算模型的建立理论依据,指明了新射孔器械的研制方向。

动态负压计算模型建立及其相关因素分析

斯伦贝谢公司提出动态负压射孔技术以来,对动态负压幅度大小及其变化特征的认识还存在较大争议,对动态负压作用机理的认识还不够完善,无法使其量化成为相应的数学模型,应进行动态负压变化规律的研究。通过考虑储层流体特征、井筒初始压力、射孔器参数、泄压器参数等因素,运用相关数学推演方法建立了动态负压计算模型,利用相关数据对该动态负压计算模型的正确性和实用性进行了理论验证,得到了与实际十分贴切的结果。利用所建立的动态负压计算模型对动态负压相关影响因素作了详细的对比分析,划分出了影响动态负压的主要因素以及次要因素,为动态负压射孔施工提供了理论支撑。

动态负压射孔方案优化设计软件开发与应用

我国对动态负压射孔技术基本作用机理的认识处在入门阶段,无法使动态负压作用原理量化成较为合适的动态负压计算模型,并编制成相应的射孔方案设计软件指导生产实践。为此,通过大量理论研究和试验研究,利用VS.NET软件及SQL Server 2005软件开发了动态负压射孔方案优化设计软件。对该软件的各个功能模块进行了介绍,同时结合吉林油田某口井的实际数据对软件进行了应用。应用结果表明,软件优化的射孔方案可以有效降低射孔表皮以及施工成本,可输出完整的射孔方案设计报告。

动态负压作用机理研究综述

总结动态负压效应的各种作用机理,通过宏观作用机理和微观作用机理进行分析。宏观作用机理包括了压实带渗透性能的改善、应力突变致使微裂缝网的形成以及压实带强度的弱化;微观作用机理包括了射孔孔道直径的扩大、畅通孔道长度的增加以及压实带厚度的减小。

流体压缩性和压敏性对低渗油藏产量的影响

针对低渗油藏的特性,推导出考虑启动压力梯度和流体压缩性的应力敏感油藏的质量流量公式,利用质量与密度关系式得到相应的体积流量公式。计算表明:考虑应力敏感性时,油井产量不再随着生产压差的增加而呈正比例增加;当储层呈现强应力敏感特性时,油井产量随生产压差的加大而增加缓慢,此时需要优化出合理的生产压差。考虑流体压缩性时,油井产量随着流体压缩系数的增大而增大。相对误差随压差的增大呈直线递增,故不能忽略流体压缩性的影响。在工程上,只有当生产压差足以克服启动压力梯度的阻碍效应时,油井才能快速见到产量。

不同气体注入对挥发油流体性质的影响

挥发性油藏在注气过程中的流体性质变化是决定注气效果以及确定注入气类型的主要因素。为此,以国内某典型挥发性油藏流体为例,在相态实验拟合的基础上通过注气膨胀实验对比了四种气体(CO2、N2、CH4、天然气)注入对挥发油流体性质的影响,同时为了验证注气膨胀实验结果的准确性,建立机理模型模拟了注入不同气体的开发效果。结果表明:在相同的注入气比例下,CO2对挥发油饱和压力基本没有影响,使体积膨胀和界面张力降低幅度最大,同时降黏效果也较好;CO2是挥发性油藏注气保压开发最理想的气体,若考虑到注CO2在气源获取和管材防腐等方面存在困难,则天然气是另一种可选择的经济有效的气体。

天然裂缝对气井产能影响研究

基于稳态渗流理论,采用等值渗流阻力法,建立了裂缝性气藏稳态渗流理论模型,推导了考虑天然裂缝时气井产量提高幅度的表达式,分析了天然裂缝渗流参数对气井产能的影响。研究结果表明:裂缝越靠近井筒,裂缝长度越大,气井产能提高越明显;裂缝开度和裂缝渗透率均存在合适的范围,即存在最佳裂缝导流能力;裂缝密度对气井产能的影响仅在裂缝导流能力较小的情况下才会表现出来。从理论上证明了对于裂缝性低渗透气藏,选择在天然裂缝发育区布井能够较大幅度提高气井产能。

抽油机变速运行智能控制技术深化研究与应用

探究了抽油机合理的下冲程时间比,建立了多控制目标与自寻优相结合的抽油机井变速运行智能控制模型;应用功率峰值平衡度与功率均值平衡度,提出了判断抽油机井平衡度的新方法,解决了峰值电流法因反向发电而无法准确判断抽油机井平衡度的问题,实现了抽油机井平衡度的实时监测与调整;设计了前端控制与后台云端分析相结合的变速运行控制方案,弥补了抽油机变速运行智能控制技术井况适应区间狭窄,控制策略可变参数单一的局限性,拓展了井况适用范围,取得了良好的节电、增油效果。

基于地面功图的功图算产模型建立与应用

华北油田拥有抽油机井5 000余口,目前的管理模式存在两方面的问题:一是对于已安装智慧油田组件的抽油机井,在数据远程传输通道中断的情况下,功图计量分析系统无法对抽油机井产量进行实时计量;二是对于无网络覆盖的边远抽油机井,目前无法实现远程数字化管控。为此,展开了基于智能终端设备的功图计量分析系统研究,旨在利用智能终端设备的便捷性和可移动性,有效解决以上两方面问题。考虑到智能终端设备硬件存储及运算能力的限制,创新性地提出采用地面功图载荷线法确定有效泵冲程的新思路,建立了一种基于地面功图的功图算产模型,该模型运算简单、精度较高,且易于编程实现,在现场具有较高的应用价值。在华北油田某工区随机选取了8口抽油机井,利用上述模型对其产量进行了计算,计算结果表明,计算产量与真实产量的平均相对误差为5.1%,小于10%的行业标准,满足工程应用要求。

基于Android平台的功图计量分析系统开发与应用

抽油机井目前的管理模式存在两方面的问题:对于已安装智慧油田组件的抽油机井,工作人员在井场无法获得服务器端的数据分析处理结果;对于无网络覆盖的边远抽油机井,无法实现远程数字化管控。研发了基于Android系统的功图计量结果移动查询与分析系统和井场数据采集与分析系统,不仅实现了移动终端对作业区服务器处理结果的安全访问,而且实现了移动终端在井场的数据自主采集与分析处理。现场应用表明:提升了工作效率,缩减了抽油机井管理成本,并且井场数据采集的功图计量产量平均相对误差仅为5.1%,低于行业标准,满足了工业应用要求。