基于田口法与CFD的新型除砂装置中冲砂喷嘴性能优化

由于吐哈油田的许多油气井相继进入到成产后期,因此井内出砂已逐渐成为影响产量的主控因素之一。为了提高中后期井的生产效率,减少砂埋产层风险以及实现降本增效,提出一种新型除砂装置。通过充分分析装置的工作原理后,发现此装置可同时实现对井底砂粒或砂层的冲击与携带。由于冲砂喷嘴的结构与具体尺寸对装置整体性能(冲砂深度)影响较大,因此对冲砂喷嘴的结构进行优选。利用田口方法与CFD(数值模拟)共同对冲砂喷嘴的结构尺寸进行优化。定义冲砂深度为试验指标,出口直径、出口圆柱段长径比以及喷嘴收缩角等为控制因子,分别进行分组试验,并利用信噪比与方差分析方法对试验结果进行研究。结果表明:当冲砂喷嘴的出口直径为8 mm、入口直径为16 mm、收缩角为15°、出口圆柱段长度为20 mm、入口圆柱段长度为32 mm时,冲砂喷嘴的性能最好,并且其最远冲砂深度可以达到0.594 m。与优化前的喷嘴对比,优化后的喷嘴冲砂能力提高了31.3%。

地浸采铀矿山洗井废水除砂装置的研制与应用

地浸采铀矿山洗井工艺是提高钻孔水量的重要手段,但洗井废水中的大量泥砂等杂质导致袋式过滤器及吸附塔塔压升高,间接影响了生产进度。运用离心力作用原理,研制了一种地浸采铀矿山洗井废水除砂装置,并在某地浸采铀矿山进行了应用研究。结果表明,其可降低袋式过滤器压力及吸附塔塔压,减少过滤袋更换频次,提升吸附水量,增加产能。该洗井废水除砂装置在地浸采铀矿山钻孔洗井工艺中有一定的推广价值。

冲砂不停泵装置的研制及应用

为解决油水井冲钻磨铣施工时,传统冲砂作业存在的更换冲钻单根油管停泵影响冲砂效率的问题,江汉油田运用新技术研制了一种冲砂不停泵装置。该装置由油管滑套换向器和套管三通密封装置组成,可实现连续冲砂工艺接单根时不停泵,有效提高冲钻磨铣的作业效率,降低井控和环境污染风险。室内试验与现场应用表明,该装置符合实际应用要求,能替代传统冲砂工艺,实现冲钻磨铣施工的优化应用。

双级反循环连续冲砂工艺技术研究

针对漏失严重的油井积砂问题,研制了双级反循环低压漏失井连续冲砂装置。该装置与负压冲砂工艺配套,利用双级管柱形成内循环通道,由滑动换向装置实现进出口液体转换,从而实现连续冲砂作业。在室内对该装置所有进出口进行加压试验,最高压力30 MPa,无渗漏,在500 kN拉力下无损伤和破坏,各项指标达到设计要求。在高3-85-14等20口井的现场应用表明,该装置可将井内砂子成功地排至地面,保证了作业施工的顺利进行。

新型连续无污染冲砂装置的研制与应用

以往冲砂作业在接单根时必须停泵,停泵易出现沉砂卡管、增加用水量等影响冲砂质量的诸多问题。为此,研制了一种新型连续无污染冲砂装置。该装置由换向控制阀、井口自封和环阀换向总成组成,其特点是在冲砂过程中只需在地面改变外接三通阀的方向,便可在不停泵的情况下,任意添加油管,加长油管柱,从而实现不间断连续冲砂,提高了冲砂作业效率。30余口井的现场应用表明,该装置冲砂效果明显,后期生产良好,工艺成功率100%,降低了砂卡管柱的风险,提高了冲砂效率,减轻了冲砂液对地层和环境的污染。

连续冲砂工艺技术的开发与应用

针对传统水力冲砂施工过程中 ,停泵接单根易造成砂卡冲砂管柱事故以及从油井中返出的冲砂液不能循环使用的问题 ,开发了高效无污染的连续冲砂工艺技术。该技术通过连续冲砂装置和多级除砂装置的配套使用 ,实现了不停泵连续冲砂和冲砂返出液有效除砂后的循环使用 ,有效地避免了卡井事故的发生 ,解决了冲砂作业时造成的地面污染问题 ,提高了冲砂效率 ,减轻了操作者的劳动强度。 2 0 0 3年现场应用 5 0余井次 ,未发生砂卡冲砂管柱事故 ,油井的冲砂作业时间平均缩短 2 0 % ,单井平均排砂量 0 8m3,单井回收原油 1 2m3。

稠油热采井冲砂工具可靠性改进与应用

针对稠油热采井高周期吞吐生产出砂问题,为提高能量亏空井冲砂作业施工效果,通过对冲砂施工工艺质量功能展开,得出了同心双管双级冲砂管柱研制思路,并依次展开设计公关,设计完成同心双管双级冲砂封隔器及施工工艺,通过对系统的故障模式与影响分析,进一步改进了设计和工艺,在十口稠油出砂井的施工试验中取得了良好的效果。

SHL5310TCL型油井液处理车设计

传统的冲砂洗井流程不能对冲砂洗井产生的油井液进行彻底分离。为此,研制了SHL5310TCL型油井液处理车。该车以北奔底盘作为装载底盘,主要由柱塞泵、油井液处理装置、控制系统、动力系统、除砂装置和液压系统等组成,自带柱塞泵和油井液处理系统,可以实现冲砂和油井返出液循环处理功能,作业过程不需其他设备配合。除油装置采用板式结构,在砂较多的情况下可以避免砂埋现象的发生,底部带自动清砂装置,可以实现自动清砂功能。厂内试验和现场工业性试验结果表明,该车完全满足油田油井冲砂作业要求,具有广阔的应用前景。

建筑用自动洗砂机装置的设计研究

为弥补目前使用的洗砂机装置存在的不足,文中在某砂厂现有制砂设备的基础上,设计研发了一种自动洗砂机装置。试用结果表明,采用该自动洗砂机装置后,生产出的砂不仅符合国家标准,还能节约资源,有利于环境保护。

连续正循环冲砂技术在吐哈油田的应用

通过引进正循环连续冲砂装置,依靠接在每个油管上的换向阀,可实现不停泵作业。并经过7口井的实践和配套装置的改造,可应用于连续钻塞、高温化学解堵和除垢等作业。

连续冲砂工艺在江汉油区的应用

随着江汉油区开发的不断深入,油层出砂矛盾日益突出。针对油水井冲钻磨铣施工时,传统冲砂作业存在的更换冲钻单根油管停泵影响冲砂效率的问题,运用新技术设计制作一种连续冲砂装置,实现连续冲砂工艺接单根时不停泵,有效提高冲钻磨铣的作业效率,降低井控和环境污染风险。通过室内试验与现场应用表明,该装置符合实际应用要求,能替代传统冲砂工艺,实现冲钻磨铣施工的优化应用。

移动式砂滤水净化处理洗手装置的研究

目的为缺乏安全用水的贫困地区设计一种砂滤式水净化处理洗手装置,以培养当地居民的良好个人卫生习惯,预防疾病的发生。方法选取坚固耐用、成本低廉的装置外壳材料,确定砂粒滤料的配比,按照GB/T 5750.12—2006《生活饮用水标准检验方法微生物指标》中规定的微生物指标检测方法对洗手装置加标水样进水、出水的菌落总数、大肠埃希菌、贾第鞭毛虫孢囊进行检测。结果装置外壳材料选用PP塑料板,砂粒滤料为40~100目,出水水样中菌落总数去除率可达约90%,大肠埃希菌、贾第鞭毛虫孢囊的去除率均为100%。结论该洗手装置可使用普通地表水作为进水,能满足多口之家一天的洗手用水量。该装置组建简单,滤料等可当地取材,成品易操作,适用于供水资源短缺地区或没有管道供水的居民生活使用。