通道压裂支撑剂缝内分布规律研究

通道压裂是低渗透致密油气藏高效、低成本开发的关键技术,通过采用非连续簇团铺砂的方式,使裂缝中形成具有高导流能力的通道,但目前关于通道压裂的理论研究仍然处于起步阶段.因此,基于计算流体力学建立欧拉-欧拉固液两相流模型,对通道压裂过程中支撑剂的分布状态进行模拟,通过与实验结果进行对比,证明了所建立模型的有效性,并系统研究了不同中顶压裂液(纯压裂液脉冲段)黏度、支撑剂密度、泵注排量对通道压裂通道率的影响.结果表明,中顶压裂液的黏度从1 mPa·s增加到20 mPa·s,通道内平均通道率增加5%;支撑剂密度从1400 kg/m^(3)增加到2000 kg/m^(3)时,缝内通道率减小了7%;排量由3 m^(3)/min增加到7 m^(3)/min时,通道率由28%增加到33.5%后减小到31%.现场应用过程中应使用较高黏度中顶压裂液、较低密度支撑剂和合理的泵注排量以保证裂缝中形成有效支撑通道.

基于雾化效果评价的超音速喷管性能研究

为提高低压低产井排水采气中井筒携液效率和排采工艺质量,对新型喷管内部超音速流动和雾化进行数值模拟和正交雾化实验,分析气相流量、液相流量、液相喷孔直径对雾化效果的影响。结果表明:气相流量为3 000~4 500 m^(3)/d时,随着流量的增加,雾化效果增强;液相流量为0.6~1.8 m^(3)/d、液相喷孔直径为6.0~7.8 mm时,随着流量与直径的增加,雾化效果减弱。雾化实验极差和相关系数分析结果表明:影响雾化效果的主次顺序为气相流量、液相流量、液相喷孔直径,对雾滴粒径影响的相关系数分别为-0.91、0.30、0.17。

三元复合体系相行为特征及其对驱油效果影响

针对大庆油田改善三元复合驱的实际需求,通过测试三元复合体系在驱油实验前后粘度和界面张力变化,讨论了表面活性剂、碱和盐等化学剂浓度变化对三元复合体系相行为特征和采收率的影响。实验结果表明,表面活性剂除了能降低界面张力外,还有利于增加体系的粘度,碱能促进原油的乳化,盐对复合体系相行为变化比较敏感。研究结果还发现,碱和盐在复合驱驱油机理上有相似之处,盐可以部分替代碱,这不仅能够减小碱对地层伤害、优化复合体系配方,而且可以取得较好的经济效益。

变形介质分形煤层气藏不稳定渗流问题

煤层气渗流中的许多现象都具有尺度不变性，以双重介质为基础，引入分形参数d和θ，并考虑到煤层气藏的应力敏感性，采用数值方法研究了具有分形特性的煤层气藏渗流规律。绘制并分析了分形参数和渗透率模数影响的压力动态典型曲线，通过分析表明分形参数d和分形指数θ对压力动态存在显著影响，d越小，无因次压力越大，压力导数曲线也越高；θ越大无因次压力越大，压力导数也越大；但是d和θ都对过渡段出现的时间影响不大。分形参数δ1仅影响着典型曲线过渡段出现的时间和过渡段凹兜的深浅，参数δ1越大，过渡段出现越早，凹兜也越深。压敏效应的存在使得压力及压力导数曲线出现上翘趋势，并且渗透率模数越大，上翘趋势越严重。

压电控制开关找堵水技术

压电控制开关装置是一种与封隔器配套的可调层堵水工具,根据压力信号驱动堵水层段的开关阀,以获得相应层段的含水和产量等数据。该技术可在生产状态下通过地面打压控制井下任意层段开关阀的开、关或开度,实现了多层段生产井的可调层堵水和分层配产。压电控制开关找堵水技术现场累计应用131口井,从措施前后对比可以看出,平均单井含水下降1.55个百分点,产液量下降28.5 m3/d,增油0.18 t/d。

预交联体膨聚合物性质特征研究

颗粒状预交联体膨聚合物由淀粉接枝聚丙烯腈的碱性水解产物交联而成,已用于大庆长垣北部地区高含水(93.1%)油藏注水井深部调剖.对该聚合物的应用性能进行了实验研究.该体膨聚合物的吸水倍率(m/m)和溶胀倍率(v/v)受粒径影响小而受介质影响大,在清水中最大,在500和1000 mg/L HPAM溶液中次之,在污水中最小,2 h和48 h值相差不很大,48 h值已接近平衡值,分别在10.55～7.21和16.74～12.64范围.将不同粒度体膨聚合物的0.3%清水悬浮液注入渗透率5.2 μm2的人造岩心,阻力系数Fr和残余阻力系数Frr均不大;在0.44～10.6 μm2的人造岩心中注入粒度＞200目体膨聚合物在粘度24.8 mPa·s HPAM溶液中的0.3%悬浮液,测得Fr值为13.10～6.13,Frr值为6.95～4.87,均大大升高,其注入曲线复杂化,表明岩心中发生了颗粒运移、捕集、再运移、再捕集过程,岩心中间点和入口压力同步升高,显示悬浮液具有良好传输能力.溶胀2 h、剪切、测定粒度分布的结果表明,污水中溶胀的聚合物比清水中溶胀的聚合物具有较强的抗剪切破碎能力.图3表3参7.

三元复合驱采出水对回注地层渗透率适应性研究

在超过 1年的时间内从大庆采油二厂三元复合驱试验区中心油井多次取采出水样并分析水样中化学剂质量浓度 ,聚合物在 71～ 381mg L范围 ,NaOH在 190～ 1197mg L范围 ,表面活性剂 (植物羧酸盐 )在 86～ 1197mg L范围。用Coulter激光粒度分析仪测定 ,在自然沉降的和沉降后又经滤纸过滤的共计 4个采出水样中 ,悬浮物总体积远大于未过滤清水 ,颗粒粒径平均值和中值也大于未过滤清水 ;一个采出水样的粒度分布曲线表明 ,未过滤水样中粒径分布范围为 0 .82 5～ 2 6 .2 9μm ,>15 μm的占很大比例 ,滤纸过滤可以除去大部分大粒径颗粒。将采出水样注入不同渗透率的石英砂胶结岩心 ,从注入压力 注入量曲线求得不产生严重堵塞的岩心最低渗透率为 2 5 0× 10 - 3μm2 。用压汞法测得的人造和天然岩心孔隙半径中值与渗透率的关系进行校正 ,得到回注三元复合驱采出水的地层渗透率应不低于 10 0× 10 - 3μm2 。图 3表 3参 2。

三元复合体系相行为特征实验研究

取表面活性剂(大庆烷基苯磺酸盐,S)浓度、碱NaOH(A)浓度、聚合物HPAM(P)浓度和油种类(大庆四厂原油、不同比例原油/煤油混合物、煤油)为影响因子,各取5个水平,按正交表L25(56)安排25个实验,考察各因子对三元复合体系相行为特征的影响。在其他因子水平相同时,中间相体积随S浓度增大而增大,随A浓度增大经历2个最低值。根据极差分析,各因子影响程度大小的排序,对中间相体系为:S浓度>A浓度>油种类>P浓度;对下相中S的损失量为:A浓度>P浓度,油种类>S浓度;对下相与新鲜油间的界面张力为:油种类>A浓度,S浓度>P浓度,对下相与上相间的界面张力为:S浓度>油种类,A浓度>P浓度。图2表5参2。

三元复合驱地层压裂支撑剂出砂程度及影响因素研究

为揭示三元复合驱生产井压裂过程中的裂缝出砂规律,以裂缝出砂率为评价指标,在人造岩心裂缝内开展了三元复合驱地层中支撑剂出砂程度及影响因素研究。结果表明,随裂缝闭合应力和填砂浓度增加、注入排量减小,石英砂出砂率降低;与水驱相比,强碱三元复合驱出砂率较高,在注入排量为200和800 m L/min时,三元体系的出砂率分别是污水的3.29倍和1.84倍;与水平缝相比,垂直缝出砂率较高;驱替液类型与裂缝形态对耐碱树脂砂的出砂率无影响,注入排量200数800 m L/min时的出砂率均为0;将石英砂与核桃壳或碳纤维混合可以降低出砂率,其中“石英砂＋核桃壳”组合效果优于“石英砂＋碳纤维”组合。在三元复合驱时,宜采用耐碱树脂砂或“石英砂＋核桃壳”作为支撑剂。

ASP体系对耐碱砂和石英砂裂缝导流能力影响

实验研究了三元复合体系对石英砂和耐碱树脂砂充填裂缝导流能力影响。结果表明,与弱碱相比较,强碱对石英砂溶蚀作用较强,颗粒破碎率较高,填砂裂缝导流能力降低幅度较大。与石英砂相比较,碱型对耐碱树脂砂溶蚀作用程度差异较小,对耐碱树脂砂填砂裂缝导流能力影响程度差异不大。随闭合压力增加,石英砂和耐碱树脂砂充填裂缝导流能力下降,但降低幅度逐渐减小。与石英砂相比较,闭合压力对耐碱树脂砂充填裂缝导流能力影响程度较小,裂缝导流能力较大。

基于视吸水指数的同井注采系统参数调整研究

视吸水指数是反映地层吸水能力的直接指标,本文基于有杆泵同井注采系统的工作原理,建立了同井注采系统视吸水指数的计算方法,并提出了基于视吸水指数的系统参数调整方案,并对现场试验井进行了计算及调整,随着注入泵的持续注入,视吸水指数降低,悬点载荷增大,通过酸化处理后,注入层吸水能力增加,视吸水指数升高;基于吸水指数增加,通过提高抽油机冲次,在保证安全运行的基础上,使系统采出液含水率由82%进一步下降至79%。

三轴应力下固井界面窜流机理及影响因素实验研究

良好的固井水泥环封隔能力是保障多层系油田分层注采效果的关键因素。在分析固井界面封隔失效机理及影响因素的基础上,创建了一种三轴应力条件下固井水泥环封隔能力评价方法,开展了不同影响因素对固井水泥环封隔能力的测试实验。研究结果表明:固井界面胶结能力越强,水泥环有效封隔长度越长,地层水平最小主应力越大,水泥环界面突破值越高,封隔能力越强,分层开采时极限隔层厚度越小。三轴应力下固井界面窜流机理及影响因素实验研究结果可为分层注水、返层封堵选层提供理论支撑。

国外油田人工举升技术新进展

介绍了3种人工举升方式最新的技术动态,即杆式泵举升系统、电潜泵举升系统及螺杆泵举升系统。在人工举升系统中,杆式泵系统处于主导地位。杆式泵举升系统包括智能抽油杆旋转器系统、毛细管注入系统和井下化学处理系统;电潜泵举升系统包括耐力赛45电潜泵系统和奥西里斯井下传感器系统;螺杆泵举升系统包括弹性插入螺杆泵系统和通用型泵锚定系统。