静态混合器结构优化设计与流场特性分析

为油田高能效驱油以提高原油产量,针对SK型和SX型静态混合器混合单元结构,通过创新设计和三维建模开发多重螺旋混合单元静态混合器,基于静态混合原理,利用FLUENT数值模拟软件,采用有限体积法,对所开发混合器内流体的流场进行仿真分析,研究该结构静态混合器的流动特性,结果表明,该种静态混合器使流体产生剪切和正反向涡旋作用,流体被充分扰动,混合均匀,满足油田注聚驱油要求,可为油田开发新型高效静态混合器提供一定技术支持。

压裂液流动压降及敏感性因素分析

连续油管内压裂液沿程摩阻压降是现场压裂施工设计的一个重要方面,同时也是压裂作业成功与否的关键因素之一。现场压裂液摩阻计算时,通常采用经验方法或相关计算软件进行分析,由于压裂液不同流体类型等因素限制,因此有必要针对连续油管压裂工作液的沿程摩阻进行分析,特别是支撑剂对流体压降的影响规律研究。在调研前人对该领域研究成果的基础上,对23/8in连续油管内前置液、携砂液、顶替液的流动压耗进行了实例分析,并对影响连续油管内压裂液摩阻压降的影响因素,如流体流变性、管径、支撑剂体积分数等进行敏感性分析。分析结果表明:幂律型压裂液,随着稠度系数的增加,压裂液的摩阻压降梯度对流变指数越来越敏感;管径是影响压裂液压降梯度较大,随着管径减小,其效果越显著;随着石英砂体积分数增加,携砂液压将系数和压降梯度呈现先增加后减少的变化规律,其分界点为体积分数30%。

气藏水平井携液临界流量计算

液滴在水平井筒中的受力情况与垂直井筒中截然不同,根据垂直井筒中质点力学分析获得的计算气井携液临界流量的Turner公式及其修正式不再适用于水平井。根据水平井筒内液滴质点分析理论,推导出水平气井的携液临界流量公式。与水平管气液两相流态机理计算得到的携液临界流量结果的对比结果表明,用质点分析理论计算得到的携液临界流量比气液两相流态机理计算结果要偏于乐观,且其流态正处于环状流和雾状流的过渡区。因此,在实际应用中,用质点分析理论计算的结果可根据生产井实际情况在一定范围内进行调整。

考虑变质量流水平井筒稠油携砂能力研究

与浆体管输不同,水平井筒从趾部到根部随着地层流体的流入,井筒内流体流量逐渐增大,井筒内各个部位的流态随着井筒内流量的变化而变化。根据液固两相稳态流流态理论,流态依次从非均质悬浮流加固定床或流动床组合到单个非均质悬浮流。流态的变化引起了井筒内压力梯度、固定床层或流动床层高度等流动参数的变化,从而造成稠油携砂能力的变化。根据上述理论,建立了考虑变质量流水平井筒稠油携砂机理模型,并用其计算得到了井筒内压力梯度、固定床层或流动床层高度分布,为评价水平井筒稠油携砂能力提供了依据。

环空加砂压裂管柱流体压降分析及现场应用

连续油管(CT)水力喷射压裂技术是提高低渗透油藏开发效率的一种重要手段。选择压裂作业连续油管时需要考虑连续油管及套管的强度及尺寸,不仅要保证压裂施工作业过程中管柱结构安全可靠,而且还要保证压裂施工中高压力、大排量要求。环空喷射压裂作业就是为了满足现场施工大排量而采取的一种有效措施,然而,增大环空排量会增加环空流体摩阻压降,摩阻压降又会直接影响地面设备选择、以及井下压裂作业成功与否。因此,针对连续油管水力喷射压裂环空流的流动特点,通过理论分析及现场数据回归的方法开展连续油管环空喷砂压裂环空流体压降分析,主要研究内容包括:连续油管偏心、流体流变参数对压裂液环空流压降规律研究。分析结果表明:连续油管偏心降低了环空流体摩阻压降,且影响明显;流变指数及压裂管柱尺寸增加,油套环空流体摩阻压降增加;压裂液环空流压降为清水压降的36%,根据校正Gallego F理论模型可以准确预测压裂液环空流压降梯度变化规律。研究成果可为连续油管环空压裂施工及设计提供理论指导。

连续管水力喷射压裂管柱力学分析及现场应用

连续管水力喷射压裂技术结合了水力喷射射孔定点压裂的优越性与连续管的拖动灵活性,极大地提高了水力喷射压裂作业的工作效率。为解决该技术存在的连续管作业稳定性较差的问题,以大庆油田2种水力喷射环空加砂压裂工艺管柱为例,对管柱进行了全作业过程受力分析及伸长量分析,主要包括:(1)分析管柱全作业过程受力及变形,并给出了相应的计算模型;(2)分析K344和Y211 2种常用封隔器压裂作业工况,给出了不同封隔器坐封时压裂管柱底部边界条件处理方法;(3)实例计算分析古龙南P井连续管压裂作业时管柱受力变形,并与现场实测数据进行了对比分析。分析结果表明:力学计算模型计算结果与现场实测数据偏差较小。研究成果能够为连续管水力喷射压裂作业设计施工提供理论指导。

连续油管压裂管柱轴向载荷传递规律研究

对连续油管压裂管柱轴向载荷传递规律进行了研究,同时对影响连续油管轴向载荷传递规律的因素进行敏感性分析。结果表明:管柱尺寸、井眼摩擦因数、方位变化、施加在封隔器上的坐封力对载荷传递影响较大;随着摩擦因数、方位变化率、坐封力增加,轴向力传递效果变差。该研究方法可用于连续油管压裂管柱水平延伸能力分析,可以确定连续油管压裂管柱井下延伸能力,为连续油管压裂施工提供设计依据。

基于多网络融合的缺失测井数据复原方法

为解决在实际地质储层特性分析过程中存在测井数据不完整的问题,提出一种基于多网络融合的缺失测井数据复原模型。该模型由两个网络组成,其中通过交叉网络捕获有限度的有效特征之间的相互作用关系,并通过残差思想构造网络模型,降低模型复杂度。另一网络先通过构造的树模型进行特征选择,将树模型得到的稀疏向量通过嵌入层转成稠密向量作为神经网络的输入,从而获得高度非线性的组合特征。通过组合两个网络的输出对缺失测井数据进行复原,实验结果表明,该方法在相关评价指标上优于现有方法。

蒸汽辅助重力泄油压力梯度场分布特征研究

蒸汽辅助重力泄油与常规蒸汽驱相比,油藏环境较为复杂、井网结构特殊,且油藏中存在多场耦合作用。为了明确蒸汽辅助重力泄油的压力梯度场分布变化规律,根据渗流力学及传热学基础理论,通过建立蒸汽辅助重力泄油井组单元的压力场及压力梯度场数学模型,应用数据处理技术来直观展示开发过程中压力场、压力梯度场的分布特征,并将注采参数和重力对压力梯度场的影响进行重点分析,得到其影响规律,并确定了注采参数的最优范围。以上研究对提高油藏动用范围,丰富关于蒸汽辅助重力泄油开发过程中压力场以及压力梯度场分布特征的认识有积极意义。