同井注采系统封隔失效检测装置的研制

针对同井注采系统井下封隔锚定失效检测困难且时效性差,造成生产及能源浪费的问题,研究了一种井下油管封隔锚定松脱预警方法,并开发了相应的同井注采系统封隔失效检测装置。通过检测井口套管应变以及受力状况,推导油管受力情况,从而分析判断井下封隔锚定装置的工作状态。基于WIN CE嵌入式操作系统开发了便携式油管封隔锚定失效预警检测仪器,以12 V蓄电池作为能源,在井口套管贴应变片组成惠斯通电桥,以此测量井口套管应变,利用油管封隔锚定失效预警检测仪器采集并记录井口套管应变数据,通过对比井口套管应变历史数据,即可判定井下油管锚定工作状况。在对30口同井注采井的长期监测中,发现4口井的坐封载荷远低于坐封时加载的载荷,判定这4口井属于封隔锚定失效井,这与实际情况相符。现场测试结果表明该仪器可以及时预警井下封隔锚定装置松脱故障,有效指导生产,提高经济效益。

有杆泵同井注采系统光杆力学特性研究

为了研究同井注采系统抽油机方卡子对光杆疲劳强度的影响机制,基于Von Mises准则及接触非线性理论,利用Workbench建立了悬绳器-方卡子-光杆整体三维有限元模型,分析了悬点载荷与方卡子预紧力复合作用下光杆应力分布状态,以及方卡子预紧力及安装误差对光杆应力的影响规律,同时利用古德曼图对其疲劳强度进行了分析。研究结果表明:在复合作用下,光杆应力最大值出现在方卡子与光杆接触位置的底部,且最大值变化趋势与悬点载荷变化趋势一致;方卡子螺栓的预紧力矩适用范围为200~350 N·m;悬绳器倾斜角度越大,光杆不对中度越大,光杆最大应力值越大;悬绳器倾斜极限角度为2.5°,悬绳器倾斜角度设置为极限角度时光杆不对中度疲劳断裂界限值为50 mm。研究成果可为同井注采系统抽油机现场安装施工提供参考。

基于响应曲面法的同井注采系统方卡子优化设计

为解决同井注采系统光杆疲劳断裂现象高发的问题,基于响应曲面法开展了方卡子结构参数优化设计研究。通过建立悬绳器-方卡子-光杆整体三维仿真模型,利用Workbench软件进行光杆复合应力数值试验,并根据仿真试验结果建立方卡子曲率、方卡子厚度、方卡子边缘倒角的回归模型。结合回归模型和光杆应力仿真模型,综合分析方卡子曲率、方卡子厚度、方卡子边缘倒角对光杆应力的影响规律。以光杆最大复合应力最小为目标,得到了3参数的最佳组合为方卡子厚度80 mm、方卡子倒角1.2 mm、方卡子曲率35.318 m-1,光杆复合应力降低了40.88%,最后利用数值试验验证了优化模型和优化结果的正确性。

低渗透油田开发注采井网系统设计探讨

随着我国经济的迅猛发展,对石油产量的需求也与日俱增,低渗透油田中蕴藏着的丰富石油资源也越来越受到重视,但是,由于低渗透油田的储集层岩石物性相对比较差,对石油的渗透阻力大,所以对于低渗透油田的开采一般需要压裂改造才能开采出大量的商业油流,在开采时要注意到低渗透油田的特性,它其中普遍都有天然的裂缝,这些裂缝导致或加剧了岩石物性,主要是渗透率的各向异性和非均质性。由此可见,在开发油田之前,针对低渗透油田的特性,研制出合理的低渗透油田开发采用井网系统十分重要。

储气库可靠性一体化分析方法研究

地下储气库作为大型天然气管网系统的重要组成部分,确保其安全可靠运行对保障管网系统的供气能力尤为重要。本文针对枯竭油气藏型地下储气库的工艺特点和功能分区,将储气库系统工艺流程分为采气工艺和注气工艺;功能区块分为地下储层、注采井系统和地面系统。通过注采井系统将地下储层和地面系统联系起来,并采用基于一体化的可靠性分析方法,计算给定注采任务下,储气库系统的运行可靠性。最后,以某储气库为例,对其运行可靠性进行评价。