双作用三直线电机往复泵运动特性研究

针对传统往复泵结构复杂,排量、压力波动大等缺点,提出了一种双作用三直线电机往复泵。介绍了该往复泵的工作原理,提出了直线电机采用特定的等加速-匀速-等减速运动规律和120°或60°的运动相位,能使该种往复泵理论上实现"恒排量",讨论了2种运动相位时运动相位误差对往复泵排量波动的影响。研究结果表明,在给定相同运动规律和运动相位下,双作用三直线电机往复泵的排量不均匀度仅为单作用直线电机三缸往复泵的2/3;采用60°的运动相位时,双作用三直线电机往复泵的排量不均匀度仅为采用120°的运动相位时的3/4。计算表明,即使采用较低精度的控制系统,双作用三直线电机往复泵排量不均匀度也可以较容易地控制在5%以下,从而极大提高了往复泵的性能。

适用于连续混配的耐120℃高温聚合物压裂液

为了解决压裂用聚合物粉剂产品在连续混配施工时排量波动及泵吸困难的问题,选取3种现场用稠化剂(胍胶、LP-1和LP-2低分子聚合物)作为研究对象,研究了聚合物溶液幂律关系、黏弹性及维森伯格爬杆效应等流变性,揭示其内在作用机制,构建了满足抗高温(120℃)的清洁压裂液体系,并进行现场矿场应用。实验结果表明:从幂律关系及溶液黏弹性可知,LP-1为线性分子结构且相对分子质量较高,其弹性及稠度系数较大,溶液维森伯格爬杆效应明显,导致现场泵吸困难,混液不均匀,致使排量波动。基于低爬杆效应的微支化缔合型聚合物LP-2,以“物理+化学”交联原理而构建满足工程应用的清洁压裂体系(配方为:0.3%LP-2+0.3%FA+0.25%GAF-5+0.3%FP-15+0.4%AP-5),该体系的基液黏度为35.5 mPa·s,120℃、170 s^(-1)剪切1 h的黏度为110.3 mPa·s,具有用量少、耐高温(120℃)、低伤害(残渣含量35.2 mg/L、对岩心伤害率为8.46%)、易返排(破胶液表面张力26.89 mN/m、与煤油间的界面张力为1.15 mN/m)等特点。该压裂液体系现场累计施工20余井次,按照设计完成加砂,最高砂浓度为400 kg/m^(3),施工排量平稳,施工成功率100%,为非常规致密油藏开发提供技术支撑。