大配合间隙下阀芯偏斜对水嘴性能的影响

水嘴作为配水器的核心组件,目前已被广泛应用于注水油田。然而,水嘴在实际应用中会遭遇卡阻,导致阀芯无法正常调节,影响注水的效果。并且在测试过程中,很难观察到阀芯卡阻的细节,并重现这种现象。为了揭示水嘴卡阻机理,对不同开度下大配合间隙、阀芯偏心及倾斜对水嘴性能的影响进行了研究。首先,利用了仿真计算方法,建立了水嘴流体域有限元模型,构建了水嘴理论流量特性计算模型,通过实验获得了流量特性,验证了有限元模型的准确性;然后,分析了不同配合间隙下水嘴的流量特性及阀芯表面压力特征,获得了水嘴关闭时的泄漏量、阀芯受到的轴向力和径向力以及表面流动特征;最后,利用了遗传算法,优化了配合间隙。研究结果表明:大配合间隙使流量调节率曲线明显偏离标准曲线,流量调节率明显降低;水嘴在零开度时的径向力与轴向力最大;当配合间隙为0.05 mm时,泄漏量比间隙为0.25 mm时减少了84.56%;配合间隙对泄漏量的影响最为显著,其次为径向力和轴向力;优化配合间隙能够降低泄漏量和径向力,增大偏心与倾斜角能够降低卡阻风险,提高水嘴运行的可靠性。

油田井下配水器感应耦合输电功率与频率研究

为解决油田井下配水器供电问题,提出以同轴螺线管式为电磁感应耦合器的无线输电方案,并研究了在此条件下频率与系统输出功率的关系。研究表明耦合介质均匀、两端对齐的同轴螺线管耦合系数和原副边线圈半径比相关,在油管环境中,耦合系数较大,串-串补偿时系统在不同固有谐振频率和工作电源频率下对传输功率的影响较大,系统在固有谐振频率较大时会出现频率分裂,通过选择系统固有谐振频率以及调整工作频率,可以保证系统有较大功率输出和传输效率。通过仿真和实验,验证了采用同轴螺线管式电磁耦合器的感应耦合输电系统的固有谐振频率和工作频率对功率传输的影响。

长庆油田同心验封测调一体化分层注水技术

为了提高长庆油田定向井小水量分层注水的测试效率、降低作业强度及测试成本,研究了同心验封测调一体化分层注水技术及关键工具。该技术采用机电一体化控制方法,利用电缆控制井下测试仪器进行验封及测试调节工作;借鉴离合器的工作原理,将电动直读验封仪与同心电动测调仪集成为验封测调一体化仪器,不仅使其具有验封仪、测调仪的功能,而且还进一步提高了仪器的集成化、自动化程度。该技术在长庆油田430余口井进行了应用,一趟作业完成全井验封、测调等全部工序,测调成功率达到98.0%,单层测调误差小于10.0%,单井验封测试时间由6~8 h缩短至4 h以内,单井年作业费用降低0.96万元。同心验封测调一体化分层注水技术为低渗透油藏低成本开发提供了一种新的技术手段。

直读测调偏心恒流配水器研制

冀东油田大斜度井分注中,常规偏心配水器存在投捞困难、测调成功率低的问题,普通同心配水器则存在小注水量配注合格率低、注水量难恒定、测调扭矩大等问题。为此,研制了一种新型直读测调偏心恒流配水器。该配水器设计了V形水嘴、小直径陶瓷柱塞和偏心调节阀,采用齿轮传动方式调节水嘴开度,降低了漏失流量,提高了注水量调节精度;设计了恒流控制机构,可消除注水压力波动影响,实现恒流注水;设计了桥式通道,可在不同工况下持续提供水流通道。该配水器具有小流量精准配注、连续测调、测调效率高、注水量恒定等特点。在冀东油田大斜度井成功应用25井次,测调成功率为97.6%,配注合格率为92.7%,实现了高效精确测调和恒流注水。该技术可满足大斜度井多级分注及高效测调的需要,提高注水效果。

恒流量自动配水器在安塞油田的应用

安塞油田地形复杂、区块分散,注水井的水量调配为人工调节每2小时1次,但由于压力波动造成注水量不平稳,注水量忽高忽低,很难满足恒流量注水的地质要求,而且工人劳动强度大。安塞油田尝试应用恒流量自动配水器,该仪器能够按照设定的注水量实现恒流量自动配水,满足了精细化注水的要求,且大大降低工人的劳动强度,取得了较好的效果。

江汉油田分层注水技术现状及改进方向

随着江汉油区进入中后期开发阶段,分层注水技术得到了广泛应用。常规偏心分层注水是目前应用最为普遍的注水技术,分层注水新工艺如桥式偏心分注、同心集成分注、恒流分注以及智能分注等也在江汉油田得到了应用。分层注水测调技术及配水器的改进应围绕解决投捞调配效率低、工作强度大、测调效果差、层段合格率低等问题进行。