基于水油颗粒碰撞的安全注水压力预测模型研究

为提高注水作业的安全性,需对安全注水压力进行有效预测。根据剩余油高度分散、局部富集的特点,从宏观流体拟颗粒角度,分析水油颗粒碰撞力对注水压力的影响。建立二维直角坐标系,按照碰撞力方向与X、Y轴的夹角,将碰撞方式分为直线型碰撞和斜线型碰撞,分析不同碰撞方式下的颗粒运动规律;根据颗粒粒径变化评估碰撞力的大小。然后对注水压力预测分析,建立基于碰撞力的安全注水压力预测模型,结合地层破裂压力,研究安全合理的注水压力。最后运用该理论模型对实例进行分析。结果表明:油井某些点注水压力不稳定,几乎与地层破裂压力重合。微观水油颗粒的碰撞力大小和方向与宏观层面不安全注水压力密切相关,碰撞产生的高温聚集到一定程度时,对不安全事件的发生也有重要影响。

海上油田井口安全注水压力研究

注水井最大井口注水压力主要与地层破裂压力、井深、沿程压力损失和水嘴压力损失有关,若井下注水压力超过地层破裂压力则会造成地层出现微裂缝,影响注水作业安全。在总结分析分层注水压力影响因素的基础上,确定了井口安全注水压力计算方法,并针对海上油田常用的4种注水管柱形式,开发了井口安全注水压力计算软件,该软件的推广应用对于指导海上注水作业、保障注水安全具有重要意义。

海上油田定向注水井安全注水压力研究

海上油田在设计安全注水压力时,地层破裂压力一般参考本油田探井的实际测试结果,未考虑定向井及水平井条件下注水层段实际地层破裂随井眼轨迹的变化。以岩石力学研究为基础,研究了井斜角和方位角变化对地层破裂压力的影响,建立了考虑井眼轨迹影响的安全注水压力预测方法。研究结果表明,地层破裂压力受井眼轨迹影响明显,斜井地层破裂压力实际为直井的0.9~1.6倍。将提出的预测模型应用于渤海KL-1油田注水压力设计,大部分注水井的安全注水压力高于常规设计方法,最大提高1.4 MPa。该方法对海上其他油田的安全注水压力设计具有良好的借鉴意义。

海上复杂河流相油田安全优化注水研究——以PL19-3油田为例

安全优化注水对于海洋复杂河流相油田非常重要,海上油田的溢油进一步说明了这一点。通过断层研究、储层连通性研究、安全合理井网研究、优化注水研究以及动态监测方案编制等方面进行探索,力争找到适合海洋复杂河流相油田的安全优化合理的注水开发模式。不仅对PL这种复杂河流相油田今后开展安全、合理注水开发起到指导性作用,对其他相似油田和其他类型油田也具有一定的参考和借鉴作用。

海上油田注水压力设计标准化研究

注水压力管理贯穿油田整个开发周期,从前期研究设计阶段的注水压力设计到实施阶段的核实调整优化,应有一套标准化的程序和做法,才能保证注水阶段的安全和效果。在以往常规预测注水压力方法的基础上,考虑表皮系数带来的附加压力及不压裂地层注水等因素,建立了企业标准Q/HS 2078—2019《注水井井口压力计算方法》,确保注够水,安全注水,并根据标准制定了注水压力管理流程及细则。标准实施后,已经应用于近50个油田的注水开发,大大提高了油田开发效果。

分层注水管柱卡封失效原因分析与改进措施

分层注水管柱分为可洗井及不可洗井,在注水井内有非注水射孔层、套管漏失段或漏失点时,需采取卡封工艺进行卡封。通常使用的卡封工艺管柱主要以K344型水力扩张封隔器为主。在洗井时,管柱内外压力差解除后封隔器胶筒在恢复力作用下回收,卡封层段暴露,出现洗井液漏失或卡封层段出砂等问题,影响洗井效果。针对注水井卡封工艺存在反洗井时卡封失效的问题,研究了卡封射孔层、长井段和漏点3种卡封洗井一体化工艺管柱。卡封洗井一体化工艺避免了层间干扰,可提高分层注水的效果。在非生产层出砂、套管漏失等问题井上试验获得良好效果。

基于断层井网组合模式下的极限注采比确定方法

海上油田具有开发投资大、安全环保要求高和平台寿命限制的特点,使得安全高效注水摆在十分重要的位置,特别是复杂断块油田。本文针对渤海典型的M油田,该油田区域内分布十多个垒、堑相间的断块。为确保注水开发过程中断层处于稳定状态,结合断层形态及注采井网,建立了四种组合模式。基于镜像原理和势叠加原理,推导出了不同断层与井网组合模式下的地层压力与注采比、注水强度、注采井距等关键参数的函数关系式。研究得到注采不均衡条件下,井位部署和注采比控制的指导原则。该研究有效指导了油田综合调整井位设计以及注水井工作制度管理,对渤海注水开发油田的安全高效可持续发展具有一定的借鉴意义。

承压热冲击下反应堆压力容器中流体的瞬态混合特性

热冲击下,反应堆压力容器中的热工水力特性是一个与反应堆安全密切相关的课题。本文在1/10的模型体上进行了高温高压下安全注水时流体的瞬态混合特性实验,得到了在有回路流动和无回路流动时以及不同的环腔流体温度下的混合特征。结果表明,环腔无流动时,随着安全注水流速的提高,混合函数下降得更快,幅度更大;环路有流动时,混合函数变化缓慢;当环腔内的流体温度达到一定的数值后,压力容器部分区域的混合函数发生明显变化。

FMCS模型在油田盖层破坏概率预测中的应用

安全注水压力是保持海上油田盖层完整性及控制溢油风险的关键指标之一。为有效降低溢油事故发生的可能性,建立FLAC3D软件和蒙特卡罗模拟(MCS)相结合的(FMCS)盖层破坏概率预测模型。以SZ36-1油田某井注水过程为实例,开展FMCS模型的应用研究。运用FLAC3D软件建立储盖层模型,模拟不同注水压力下的破坏情况,确定保持盖层完整性的最大安全注水压力值。考虑注水井地层物性参数的不确定性对最大安全注水压力的影响,应用MCS预测盖层发生破坏时的注水压力概率分布范围。结果表明,保持盖层封盖完整性的最大安全注水压力值为29 MPa,敏感参数黏聚力对最大安全注水压力值有重要影响,破坏概率分布范围表明盖层发生破坏的风险较低。

AP1000核电站非能动堆芯冷却系统分析及仿真

分析了AP1000核电站的非能动堆芯冷却系统的组成,并对其子系统的监控界面和触发逻辑组态进行了仿真,形成了一套对系统及触发逻辑的整体测试方案.

L油田1N区块气云区内潜在断层地质识别方法探讨

渤海海域L油田是存在气云区的典型油田,气云区占其圈闭面积的30%左右,气云区范围内地震资料品质较低,在地震剖面上整体表现为弱振幅、弱连续性的特点,断层解释的难度大。为进一步认识油田气云区内1N区块的断层分布,提高区块的开发效果,该文通过分析1N区块潜在断层的地质油藏响应,利用精细地层对比、注采井相关性分析等手段识别出了气云区内两条潜在断层的位置和延伸方向,降低了该区块地质不确定性,有效指导油田完善注采井网,确保注水安全。