基于PIV技术的分注工具流场特征研究

采用粒子成像测速(PIV)技术研究聚合物流经分注工具的流场特征,对聚合物相对分子质量为1 600×10~4、1 900×10~4、2 500×10~4,流量为20、30、50m^3/d的聚合物溶液在分注工具内的流动状态进行分析,并将计算得出的流量值与真实值进行比较。结果表明:随着聚合物相对分子质量的增加,聚合物溶液在分注工具内产生的涡流区域面积减小,但涡流中心位置未有明显变化;随着流量的增加,聚合物溶液流经分注工具产生的涡流中心位置逐渐上移,溶液流动状态更不稳定;利用PIV技术计算出的瞬时流量值在20~50m^3/d时与真实值基本吻合,最大误差为4.73%。该结果为进一步利用PIV技术对化学驱的分注工具的流场分布研究提供技术支撑。

低黏损三元复合驱分注工具优化设计

针对目前三元复合驱井下分注工具黏损率大的问题,调查分析了影响三元复合驱井下分注工具剪切大的主要原因:分注工具表面结垢、分注工具结构设计不合理。根据影响三元复合溶液黏损的主要因素,进行了分注工具表面抗垢材料的选择和分注工具结构参数的优化,措施实施后现场统计结果表明:新型聚酯类材质分注工具表面结垢时间由3个月延长至13个月,三元复合溶液流经优化后的分注工具后黏损率由12.3%下降至8.2%,经过材料优选和结构参数优化,三元复合溶液黏损得到有效控制,可有效降低985.51万元工艺成本,为大庆油田三元复合驱工艺推广提供了有力的保障。

定向井分注工具通过性分析

由于定向井的井眼曲率过大,分注层数的增多,分注工具刚度比油管大,可能导致分注管柱下入过程中工具被卡死,最终导致整个分注管柱无法下入和无法进行注水作业。因此工具通过性分析在国内油田开发中显得至关重要。考虑井眼轨迹和分注工具的材料和尺寸对工具通过性的影响,提出了一种分注工具在刚性和柔性条件下可以通过的临界长度的计算方法。首先根据井眼轨迹找出工具最难通过位置,在此基础上计算出工具串能通过的临界长度,然后与工具实际长度进行比较,如果分注工具的长度小于临界长度,则可顺利下放;反之则无法下放。利用该方法对管柱的通过性进行评估能有效地优化管柱结构和提高坐封效率,对分注工具选用和分注管柱设计有一定的指导意义。

注水井分注工具打捞技术优化

吐哈油田区域注水井使用注水工具厂家不统一,工具内部尺寸各异。注水工具遇卡后打捞工具选择难度大,打捞周期长。本文是通过对不同厂家注水工具结构参数的分析对比以及长期注水井大修得到的经验归纳总结,优化打捞技术,从而提高工序合格率及生产时效。

化学驱分注工具优选软件开发

分层注采技术主要应用于非均质多油层油田,分注工具参数的选择是影响油层注入能力的重要因素。通过对历史经验图版数据的反向编制,建立相应优选模型,开发可以通过一键单击方式实现对分注工具各项参数选择功能的分注工具参数自动计算软件,并将结果运用EXCLE导出。大大降低工具选择时间、提高工作效率同时避免人为选择造成失误及损失,与传统经验方法相比软件选择方法更利于长期推广及应用。

定向井分注工具及测试技术的研究与应用

针对江苏油田大部分分层注水井为定向斜井转为注水井，井下工况复杂，分层注水工艺难度大，分注工具有效分注期较短的情况，江苏石油勘探局研制出新型定向井分注工具。其中ＪＳＹ３４１型定向井封隔器解决了常规封隔器在定向井和水平井段封隔器坐封胶筒不居中的技术难题；ＪＳＹＰ３型配水器水嘴采用液力投捞技术，实现了一级三层配注，圆满地解决了水嘴投捞的技术问题，投捞成功率达１００％。

华北油田分层注水技术现状与展望

分层注水技术水平直接影响着注水开发油田的整体开发效果。针对华北油田分注技术状况,剖析了目前分注工艺技术存在主要问题;结合华北油田储层特点,优选出桥式偏心分注、桥式同心分注、免投捞测调一体化分注等3种分注工艺,引进了高效测调工艺,开展了系列分注配套工具研究。详细介绍了三类分注工艺的特点和在华北油田的应用情况,指出了分注技术的发展趋势。

PEEK和PTFE材料防腐防垢性能评价优选

化学驱注入介质易造成井下分注工具易腐蚀结垢问题,年测试次数由4次增加到6次,导致测试队伍年测试工作量提高50%。为此开展聚醚醚酮(PEEK)和聚四氟乙烯(PTFE)两种防腐防垢材料在不同浓度强碱溶液环境中的腐蚀结垢实验,优选最佳材料。利用高精度电子天平、测厚仪和扫描电镜对实验前后聚醚醚酮和聚四氟乙烯涂层样块的质量、涂层厚度、防垢率和微观结构进行对比。实验结果显示,实验前后聚醚醚酮材料的质量、涂层厚度、防垢率和微观结构几乎没有发生改变。利用聚醚醚酮材料加工了分注工具样品,开展了现场防腐防垢性能检验试验,六个月后分注工具样品表面没有明显结垢现象,年测试次数由6次减少到2次。研究表明,聚醚醚酮材料具有较好防腐防垢性能,能满足化学驱条件下分注工具防腐防垢性能需要,延长了分注工具井下使用寿命,保证了化学驱的顺利实施。

三元复合溶液在流线型降压槽的数值模拟研究

针对三元复合溶液在流线型降压槽的压力控制原理问题,应用计算机流体力学FLUENT软件对流线型降压槽分注工具进行数值模拟。利用数值模拟软件得到流线型降压槽分注工具压降区域的湍动能分布、应变率分布,并对计算出的节流压差结果与室内实验结果进行比较。对比结果表明数值模拟计算出的节流压差在10~50m^3/d流量下与室内实验结果基本吻合,此模拟结果为进一步利用数值模拟技术对流线型降压槽分注工具结构参数优化提供了参考依据。