倾斜井筒气液两相流的模型化方法

倾斜井筒气液两相流动是井筒举升方式优选和生产优化的基础,也是长期以来在理论上没有得到很好解决的一个问题,不能简单采用垂直井筒加修正系数的方法处理。分析国内外研究现状,认为倾斜井筒气液两相流动的流型应分为泡状流、分散泡流、段塞流、搅动流、环流和雾流,综合前人成果给出了各流型在倾斜井筒的存在条件。提出了雾流的特点及其转变机理、泡状流的新管径条件以及段塞流、雾流压降新的计算方法。通过某油田28口油井35井次的井底流压计算结果的应用表明,绝对平均相对误差7.093%,与计算斜井压降的常用的Beggs-Brill和Ansari模型相比,误差较小,能够满足工程计算的需要,且不存在半经验模型的收敛性和区域性的问题。所建立的倾斜井筒气液两相流动模型具有应用价值。

倾斜井筒岩屑运移实验研究评述

石油钻井作业中井筒岩屑运移影响钻井花费、时间及成井质量。随着定向井、水平井及大位移井等复杂结构井的广泛应用,倾斜及水平段井筒岩屑运移问题已经成为钻井作业中亟待解决的问题。钻井过程中井眼清洁不充分易引起一系列问题,例如卡管柱、高扭矩和摩阻压耗等。笔者对岩屑运移实验研究进行综述,介绍了岩屑运移实验研究目的、影响因素分类和实验观察流型,总结了实验中主要研究因素对岩屑运移的影响规律。在此基础上总结目前实验尚未完善之处,提出了下步实验的研究趋势。

基于SLAM的井筒倾斜变形监测方法研究

针对传统矿山井筒安全监测方法中存在效率低(需停产监测)、数据量少、误差大等问题,提出利用激光SLAM(Simultaneous Localization and Mapping实时定位与建图)技术监测井筒倾斜变形的方法。以峰峰集团牛儿庄矿主井为研究对象,设计监测方案并利用激光SLAM技术感知井筒的内部信息,采用K′-means算法提取井筒边界点云,建立马尔可夫数学模型得到点云切片的中心,进而建立井筒中心基准线,根据整体和分段的方法分析了井筒倾斜变形。结果表明:井筒整体竖向倾斜1.99‰,上部井筒(距井口0~100 m)竖向倾斜3.06‰,下部井筒(距井口150~205 m)竖向倾斜1.85‰;相对于传统监测方法,激光SLAM工作时长由1 d甚至更长时间缩短至1 h,在井筒罐笼检修时间内即可完成监测工作,不需要停产的同时工作效率显著提高。

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。