斜井段冲砂砂粒沉降规律及影响因素仿真分析

针对斜井段砂粒沉降的问题,建立了砂粒两相流动数值模型,并结合现场井眼参数,将模型简化,建立了冲砂管柱与井筒在斜井段的环空流体仿真模型;研究了斜井段砂粒沉降的规律,分析了排量、冲砂液黏度、砂粒大小、冲砂液密度、井斜角等因素对砂粒沉降的影响,并结合多个影响因素进行正交试验。研究结果表明:在斜井段冲砂过程中环空宽间隙处砂粒平稳运移,主要以层流方式上返运动;环空窄间隙处砂粒主要以翻滚、迂回、跃移的形式进行运动,砂粒运移速度明显滞后于环空宽间隙处,且部分砂粒会聚集、回旋并沉积,主要沉积在斜井段末尾接近水平段处;各影响因素中,砂粒粒径及冲砂液黏度对携砂效果影响最大,冲砂液排量影响次之,冲砂液密度对携砂效果的影响较小。综合试验结果,建议现场作业冲砂液排量选取为800 L/min左右,所使用的冲砂液黏度为35~45 mPa·s,推荐胍胶液质量分数为0.1%~0.3%。研究结果可为水平井安全高效作业提供一定的指导。

冲砂洗井水力计算方法综述

本文简要介绍了牛顿一雷廷格、莫尔、斯笃克和刘希圣四种砂粒在液体中沉降求速的计算方法和推导法及模拟实验结果,给出了模拟实验法砂粒净上升速度和冲砂洗井所需最低排量的计算公式,举例计算了五种计算方法的计算结果.它可使有关人员在短时间内了解砂粒在液体中沉降末速计算方法的研究进展情况和五种计算方法的异同点,供有关人员水力计算时参考.

垂直井筒井液携砂流动规律研究及其在油井生产中的应用

借助自建的实验装置 ,研究了油井出砂砂粒在流体中的沉降规律 ,以此为基础提出了井液携砂能力计算模型 ,然后将这一研究结果与常规有杆泵抽油井生产参数设计方法相结合 ,提出了有杆泵抽油系统在携砂生产条件下的参数设计方法 .

一种经济有效的水平井冲砂工艺方法

水平井与直井冲砂的主要区别在水平井段,由于重力作用,砂粒在水平井段内自由沉降方向与液流方向近乎垂直,所以水平井冲砂是否成功,冲砂液排量大小已不是主要因素,关键是冲砂液要具有很好的悬浮和携带能力。实验表明,提高冲砂液的粘度可有效降低砂粒的沉降速度,当粘度大于4mPa.s时,砂粒沉降速度已变得很慢。根据室内实验结果和对胍胶液性能测定,认为在目前设备技术条件下,胍胶液是比较理想的水平井冲砂液,它具有粘度高、冲砂效果好、易于配制、性能稳定、成本低廉等优点。通过在Z11平1井冲砂实践进一步证明:"胍胶液+反循环+出口机械除砂"是解决水平井冲砂问题的有效方法之一,具有较好的推广应用价值。

提升复杂井况下钻冲作业成功率的关键措施研究

随着部分油藏地层能量的日益不足,单纯依靠提高施工排量的施工方式存在着诸多问题,如出现大量漏失,污染油层,导致油井减产甚至停产等。而在不增加排量的条件下,降低砂粒沉降速度就成为唯一可行的方法。这其中从冲砂液粘度入手来实现携砂液的悬浮和携带能力的增加可以有效降低砂粒沉降速度。基于此,本文结合相关井实践,在详细分析了不同类型复杂井况下钻冲作业面临的关键问题基础上,从冲砂液粘度方面展开了详细研究,通过合理调配确定冲砂液体系(配方)及其粘度等参数,并实现对砂粒沉降速度的有效控制,从而寻求一种经济、有效、安全的冲砂工艺技术,有效提升复杂井况下钻冲作业成功率。

疏松砂岩水平井冲砂套铣工艺应用

八面河油田地层胶结程度差,属于疏松砂岩油藏。水平井修井中存在的主要问题是套铣冲砂过程中砂粒不易冲出,岩屑易在套管底部沉积,停泵接单根易造成卡钻。根据水平井砂粒沉降理论,研究设计了冲砂套铣工艺及工具,并通过室内和现场试验得出:正反洗地面快速转换装置、脉冲旋转冲砂喷头及液流转换工具等冲砂套铣工艺较好地解决了使用清水介质进行水平段的冲砂、套铣施工;在管柱中加装降磨阻扶正器和扭矩式万向节,有较好的降磨阻效果,能降低扭矩,提高携砂效率。

适度出砂井电泵生产管柱结构优化与应用

针对BZ油田油井频繁出砂导致井筒砂埋、砂堵,电潜泵故障率高,制约高速高效开发的问题,该文采用球形砂粒沉降末速理论开展最小携砂量研究,指导电潜泵选型,并通过生产管柱优化的方式提高井筒携砂能力。该技术实施后,出砂井平均检泵周期由328d提升至735d,出砂井机组故障率由21%降至11%,因生产制度变化导致的油井砂堵、砂埋降至0。矿场实践证明,通过电潜泵选型优化及生产管柱结构优化,适度出砂井的井筒携砂能力显著提高,检泵周期延长,有效提高油田开发效益。