环烷基稠油火驱开发中焦炭生成规律及物理化学特征

为明确环烷基稠油在火驱过程中生成焦炭的规律和石油焦炭基本性质,应用动态气流氧化原油装置,开展了环烷基稠油注空气燃烧生成焦炭过程的研究,并对生成的石油焦炭进行了组成和结构表征。研究表明:环烷基稠油在250~300℃开始生成焦炭,随着反应温度升高,焦炭产率逐渐增加,温度达到450℃时,焦炭产率最高,为10.8%;温度为500~600℃时,焦炭的燃烧反应加剧,焦炭收率降至4.6%。电镜观察焦炭为0.05~1.00μm碳层叠加的致密片层结构,以400℃为分界点可以将焦炭分为2类。300~350℃生成焦炭的H/C为0.78~0.82,为含有大量烷基链的氧化焦炭;400℃时裂解反应加剧,稠油成焦过程由加氧反应为主转变为裂解反应为主;400~600℃生成焦炭的H/C为0.33~0.47,为芳香度和石墨化程度更高的裂解焦炭。该研究对环烷基稠油火驱开发点火及火线控制具有一定指导意义。

地面驱动单螺杆泵抽油杆柱受力分析

根据单螺杆泵系统的工作原理,对螺杆泵抽油系统中抽油杆柱进行了受力分析,并选择了一口井的实际参数为例进行了计算。根据实际计算结果,指出螺杆泵抽油杆柱系统的强度校核必须考虑剪切强度,但可以采用简化措施进行计算。

新疆油田浅层稠油水平井采油工艺配套技术应用

新疆稠油油藏2006年进入规模开发,在此过程中形成了适用于新疆油田浅层稠油水平井的一系列采油工艺配套技术,介绍了几项新疆稠油水平井采油配套工艺技术—水平井注汽、抽油管柱、配套井口、水平井斜抽泵、防脱、防偏磨斜抽杆柱、温度测试技术。这些技术为稠油水平井开发提供了有效保障,在2006年成功应用于新疆油田在百重_7井区、九_7-九_8区、九_6区、克浅109井区开发的105口稠油水平井。

风城SAGD水平井均匀配汽工艺研究与应用

双水平井SAGD水平段长度通常比常规热采井水平段更长,SAGD生产过程注采水平井间易出现水平井段局部汽窜、动用不均匀情况,影响了SAGD井组开发效果并增大了调控难度。为了提高水平井段动用均匀程度,建立了水平井等质量出流理论模型并设计了均匀配汽管柱。该工艺在风城SAGD先导试验现场应用取得了显著效果,对SAGD推广应用具有重要意义。

三维定向井抽油杆柱力学特性有限元分析新方法

结合定向井井眼轨迹的三维空间特征和超细长杆柱在井眼中的双重非线性(接触非线性和几何非线性)特征,同时考虑Ray-leigh阻尼及液体摩擦影响,建立了抽油杆柱三维动态有限元方程。利用Newmark法对抽油杆柱运动过程进行时间域离散,采用结点迭代的循环求解方法对三维动态有限元方程进行了数值求解,并用直接约束法对杆/管接触问题进行了处理,得到了抽油杆柱每一结点6个自由度方向的变形和载荷。以实测井底泵功图为边界条件,求出了抽油杆柱与油管的动态接触位置,并获得了地面示功图,将预测结果与实测地面示功图进行了对比。结果表明,结点迭代法可以避免大型矩阵的数值计算问题,与Newmark法相结合,能够较准确地求解出井下抽油杆柱的三维受力及运动状态。

风城浅层油砂SAGD项目注汽压力优化

为加快风城浅层油砂SAGD循环预热启动速度,改善生产初期汽腔发育程度,优化不同阶段注汽压力,在岩石力学实验和地应力测试基础上,分析了储层弹性力学性质和地应力分布,根据Mohr-Coulomb准则,建立了注汽压力与抗剪强度的关系,同时通过CT扫描实验获得了风城油砂剪切裂缝特征。研究表明,风城浅层油砂的刚度和剪胀程度随温度升高而减弱;提高注汽压力能够降低有效应力,促进油砂产生垂直微裂缝;SAGD过程中,抗剪强度为应力圆半径1.5倍时可得出最小注汽压力,应力圆极限状态时可计算最大注汽压力;循环预热和生产初期阶段采用高注汽压力,稳定生产阶段采用低注汽压力,优化结果现场应用后效果良好。

基于渗透率损失规律分析的稠油井割缝筛管割缝宽度优化

新疆油田某油区内出砂稠油热采井普遍采用割缝筛管进行简易防砂,割缝筛管缝宽设计缺乏依据,防砂后油井产能损失严重,亟需开展割缝筛管缝宽设计的相关研究。模拟目标油区稠油、地层水携砂流动与地层砂条件开展割缝筛管挡砂堵塞实验,分析不同缝宽割缝筛管在稠油堵塞以及稠油与地层砂复合堵塞条件下渗透率变化规律与挡砂情况,结合防砂性能指标定量评价完成缝宽优化。研究结果表明,割缝筛管在稠油堵塞和复合堵塞阶段均发生明显的渗透率损失,堵塞平衡后筛管渗透率均降至0.3μm^(2)以下;提高割缝宽度,筛管在挡砂过程中渗透率增高,渗透率损失幅度和损失速度均呈现降低趋势,但降低缝宽有利于提高筛管挡砂率;对于目标油区中值粒径0.25 mm地层砂,割缝宽度0.30 mm筛管综合防砂性能最好。割缝宽度的优化研究考虑了稠油热采井出砂时间,可为该类油井防砂后产能评价与防砂介质精度优化提供参考和借鉴。

SAGD双水平井水平段轨迹质量评价方法

双水平井SAGD技术要求注汽井与生产井的水平段轨迹保持平行。如果水平段存在较大轨迹偏差,注采井间的热连通较为困难,增加循环预热时间,影响SAGD井组的生产效果。为定量评价该类型井组的井眼轨迹质量,首次提出可用于表征SAGD双水平井井眼轨迹质量的4个新概念:生产井靶区钻遇率、注汽井垂直距离合格率、注汽井水平偏距合格率和双水平井平行度。根据双水平井间的空间几何关系并考虑靶区误差允许范围,推导出上述概念的解析计算模型。实例分析表明这几种合格率可以定量化评价SAGD双水平井的水平段轨迹质量的优劣等级,与轨迹图形反映情况较为吻合。

SAGD水平井控液尾管流入动态模拟及参数优化

为了研究尾管结构对SAGD注采参数和sub-cool的影响,建立了SAGD水平井生产阶段的物理模型和基本假设,根据本达克利亚方程进行流入动态分析,采用Beggs-Brill方法模拟了不同尾管结构下井筒压力和温度分布,获得了定产量生产的供排协调关系,并优化了尾管设计和注采参数。研究结果表明:SAGD井自喷生产井底流压调控难度大,需要下泵举升,下泵举升时,尾管尺寸优选73 mm油管,尾管下深不超过A点后150 m; sub-cool越小,越容易发生泵吸入口闪蒸和水平段汽窜,sub-cool过大影响单井产量,根据现场数据进行井筒温度模拟,sub-cool范围为5~15℃。研究结果能够为SAGD水平井的生产设计提供理论依据。

新疆风城油田SAGD蒸汽腔非标准发育治理技术研究

综合应用SAGD蒸汽腔发育监测技术发现,风城双水平井SAGD试验井蒸汽腔发育呈现非标准化、非均衡性和上升速度缓慢的特征。在掌握了影响SAGD蒸汽腔发育主要因素的基础上,针对风城SAGD特殊汽腔发育存在的问题,开发了一系列蒸汽腔发育改善治理技术,包括注采管柱工艺、生产调控、关键操作参数设计。现场应用结果表明,该技术系列有效改善了蒸汽腔发育程度,油藏动用程度和产油速度得到显著提高,现场应用效果良好。

SAGD水平井尾管控液技术研究与应用

风城油田SAGD先导试验有杆泵举升过程中,均表现出水平井段前端局部汽窜现象,给生产调控带来较大难度并影响生产效果。SAGD水平井尾管控液技术可改变生产井流体流动特征,调整井下温度、压力分布规律,提高井组间生产压差和温度沿水平井段分布均衡性,从而提高水平井段动用程度。该工艺在风城油田重32SAGD试验区FHW106P应用效果显著,水平井段动用程度明显提高,生产效果得到有效改善。理论计算及现场试验结果表明,针对水平井段动用程度低,尤其是前端局部汽窜的SAGD井组,通过水平井尾管控液技术能够有效改善水平井段后端连通特征,提高水平井段动用程度,从而提高SAGD工艺开发效果。

稠油热采油藏封汽窜用磺化酚醛树脂冻胶研制

虽然在稠油蒸汽吞吐时常用栲胶、碱木素等作为成胶剂制备封汽窜用高温冻胶,但这些物质在高温下成胶时间短,难以满足蒸汽驱过程中大剂量注入的要求,为此本文尝试以磺化酚醛树脂来制备成胶时间长、热稳定的封汽窜用冻胶。研究结果表明,选择磺化酚醛树脂为成胶剂、以六亚甲基四胺为交联剂,可以制备出在200℃成胶时间达12 h以上、200℃热处理90 d脱水率低于20%的冻胶。成胶剂磺化酚醛树脂含量变化对磺化酚醛树脂冻胶的成胶时间、冻胶强度和稳定性影响较大,而交联剂六亚甲基四胺含量变化对上述参数影响较小;另外,成胶液中盐含量增加会提高冻胶强度和稳定性。物理模拟实验评价表明,在渗透率5~30μm^(2)的填砂管中磺化酚醛树脂堵剂的突破压力梯度可以达到0.5~1.7 MPa/m,注汽100 PV封堵率保持75%以上,表现出较强的封堵能力。

SKR 14-50/50-337(Ⅱ型)双管热采井口的研制与应用

文章论述了新型SKR 14-50/50-337(Ⅱ型)双管热采井口装置在克拉玛依油田的研制及使用情况。该井口装置很好地解决了早期7英寸双管热采井口装置的缺点和不足,同时又秉承了原先双管井口装置的优点和长处,能满足稠油井在不影响生产的情况下实现自喷、注汽、抽油、测取井下动态数据等生产工艺措施,提高稠油井的生产效率,取得了很好的社会和经济效益。

稠油开采技术现状与发展方向初步探讨

世界上已发现的原油资源中,稠油储量占比超过2/3。由于稠油黏度高、流动性差,开采难度大,对技术要求高。针对中国稠油油藏类型多和深度变化大的特点,分析总结了国内外稠油开采现状和提高开采效率的主要技术方向,结合现场生产动态,探讨了现有商业化开采技术对不同类型稠油油藏的适应性、应用潜力和面临的主要技术挑战。研究结果表明,蒸汽吞吐仍然是中国稠油开采的主要方式,但大部分油田已经进入到蒸汽吞吐开采的末期,开采效率低,目前成熟接替技术(蒸汽驱、SAGD和火烧油层)的适用油藏范围有限,急需研发新的接替技术;中深层稠油开发技术系列较为成熟,但针对深层、超深层和复杂类型(如裂缝/溶洞性)稠油油藏的提高采收率技术尚不成熟,加强井下产生蒸汽、溶剂辅助、原位改质和气化等前沿技术的研究更具现实意义和应用前景。研究成果对拓展稠油开采技术研究领域和方向具有借鉴和指导作用。

浅层稠油油藏VHSD扩容改造实验研究与应用

稠油油藏注蒸汽吞吐开发后期,采用直井+水平井组合井网驱泄模式(VHSD)是稠油老区接替开发的有效方式。由于稠油老区普遍存在隔夹层展布、压力系数低、汽窜通道发育等问题,接替开发效果优势不明显。稠油SAGD扩容改造技术能够有效突破注采井间隔夹层,提高储层整体动用程度,需要对稠油储层VHSD井网模式下扩容改造技术开展深入研究。开展一维岩心扩容实验,结果显示扩容后岩心孔隙度变化不大,而有效渗透率扩大约200倍。开展VHSD井网模式下三维大物模扩容改造实验,实验表明:(1)水平井轨迹平行于最大主应力方向时,扩容区规模越大;(2)直井-水平井距离<35 m有利于复合扩容区的形成;(3)对高渗通道封堵后仍可形成有效的扩容区。将该研究成果应用到矿场实践,生产水平井水平段动用程度提升15%以上,产量得到有效提高。该研究成果为稠油油藏扩容改造关键参数优化提供了有效依据,对稠油老区持续高效开发具有重要意义。

多功能长柱塞注抽两用泵的研制与应用

简要阐述了稠油水平井注抽两用泵应满足的条件。同时,介绍了多功能长柱塞注抽两用泵的结构、工作原理及性能特点,以及现场应用与效果。

浅谈杆式泵在彩南油田几种工艺中的应用

文章简要介绍杆式泵在彩南油田几种工艺中的应用情况及其配套使用的管柱组合,取得显著的生产效果。这些经验,有推广应用价值。

综合实践活动理念渗入学科教学的尝试

学生厌学．老师怨教，我们不得不认真地思考，思想政治课教学怎么啦？我认为，这不能简单地归结于学生学习的不努力，搞好思想政治课教学是一项系统工程，不能急功近利。不能让学生为考试去死记硬背书本上枯燥的理论，问题的关键是思想政治课教师必须心中有“人”，确立正确的学生观、教师观和教学观．以先进的、科学的教学理念来指导自己的教学实践。

基于焖井温降模型的蒸汽吞吐井吸汽剖面解析

蒸汽吞吐是稠油热采开发的一项关键技术,定量计算蒸汽腔空间分布和动态变化对开采过程具有重要意义。为了获得蒸汽腔空间分布,基于传热学理论分析,建立了焖井温降模型,用于解析蒸汽吞吐井吸汽剖面,并结合最小二乘算法,对蒸汽腔初始的大小和分布进行了估计。与实际井采集数据比较结果表明,计算值与实际测量值吻合较好,应用解释模型可以详细了解热采过程中蒸汽腔的大小和分布,进而为合理确定SAGD过程总注汽量、注汽时间等参数提供参考。该模型的参数敏感性分析表明,地层热扩散系数、厚度、初始温度和蒸汽温度对计算结果影响较大,在实际应用中需要重点关注这些参数的取值。

基于真三轴实验研究超稠油储集层压裂裂缝扩展规律

针对新疆风城油田超稠油储集层蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开采注汽量大、预热周期长、产量低、局部资源无法开采的问题,基于超稠油储集层及夹层的岩石力学和孔渗特征,考虑压裂液排量、黏度、射孔密度和起裂位置的影响,开展真三轴水力压裂与CT扫描实验,研究在储集层和夹层中压裂微裂缝和宏观裂缝的扩展规律。实验发现,在超稠油储集层中压裂仅造成微裂缝发育,且微裂缝无法突破夹层;在夹层中压裂,施工排量越高(大于0.6 m^3/min),黏度越小,越易在夹层中形成宏观线性裂缝,且穿层至储集层中的裂缝延伸距离增加,增加射孔密度,可在储集层-夹层互层中形成复杂的宏观线性裂缝网络。研究结果可为超稠油储集层压裂准确选层及夹层改造的施工参数优化提供指导。