KJK951型油水界面传感器在油田中的应用

结合生产实际，从不同角度分析了油田生产中油水界面的特性，简要介绍了EJK951型油水界面传感器的工作原理、特点及在油田生产中的应用情况，该表是基于传统的电容式传感器原理，结合现代微电子技术而研制生产的一种新型油水界面传感器，具有结构简单、测量精度高、稳定性好等特点，是油水界面测量中的优选仪表。     

油水界面测量方法的研究

本文提出了一种测量油水界面的方法。该方法是运用压盖原理、采用两组传感器实现的。其主要特点在于不需要测量乳化层、油层的高度,测量比较迅速且准确。它包括被动测量和主动测量两种方法。     

地下水侵入对三间房组油藏油水界面的影响

鄯善油田经过10多年开发,地层水的分布状况变得比较复杂。近期新钻加密井发现三间房组油藏油水界面分布特征与开发初期所认为的情况有明显差别,整体呈北高南低、西高东低特点。对油水界面变化情况及地层水矿化度、化学成分、水型等资料分析表明：自北向南地层水矿化度逐渐升高,水型也由NaHCO₃型逐渐过渡到CaCl₂型。通过对地层水中不同类型离子的组合特征及含量变化分析,结合邻区地层水分布特征,认为造成目前油水界面分布状态的主要原因是地下存在一个水动力系统,自西北部侵入鄯善油田,使西区、北区油水界面严重抬升,地层水矿化度及化学成分也发生了相应变化。为油田确定今后新钻加密井的井深及提高水淹层解释的符合率提供了有力的依据;同时也为分析油水界面变化的影响因素提供了一个新思路。     

水下储油防污染及保温关键技术研究报告

该研究是在该课题组前期研究基础上的深化研究。主要解决常规水下储油技术存在的累积污染和难以储存高凝点原油的问题,并逐步为工程应用奠定基础。该研究优化了油水隔离式水下储油模式、开发模式及其适应条件,深化研究了水下储油保温技术、防污染技术、监测预警与应急保护技术,开展了水下储油工艺流程、测控技术、施工技术的应用性研究,完成了一项浅海水下储油技术示例设计和1/5比尺的海上中间试验。该成果的技术核心是油水柔性隔离置换技术。常规油水置换原理是油水不相溶,自然形成油水界面,但仍会有少量原油随水外排。采用油水柔性隔离置换,避免油水直接接触,从而从根本上解决污染问题,实现正常作业零排放目标。该技术同时允许在油水界面设置保温层,解决保温问题。本技术安全性高,可有效避免雷击风险,极大降低油气呼吸损耗,降低风浪影响。该成果主要包括如下创新技术:(1)水下储油生产模式,包括两种浅海生产模式和一种深水生产模式;(2)无污染油水置换水下储油技术,该技术通过试验验证了技术具备实施可行性;(3)油水置换界面活动式保温新技术,该技术经试验测试证明可行;(4)水下漏油应急收集与暂存成套技术。另外还研制温度场动态测试仪器一套,配套编制了测试与处理软件。该成果所述水下储油技术,具有与浮式生产系统、固定储罐平台相当的储油功能,适用生产规模范围广,既适于浅海边际油田采用,也适于新油田滚动勘探开发,具有重复利用等优点,与现有钻井、修井、采油、处理与输运技术能够良好结合,尤其适于边际油田开发,具有良好的推广应用前景。     

浮筒式油水界面检测仪设计与实现

针对现有的油水界面检测装置精度不高且往往具有机械部件、使用寿命不长、维护工作量大等缺点,设计了一种浮筒式油水界面检测仪。该油水界面检测仪是以重力传感器为测量元件,将重力转换为电压信号;然后,利用4～20mA两线制U/I变送器XTR101,设计了实用的变送电路,将电压信号变换成电流信号;最后,通过单片机MSP430F149测控装置实现油水界面高度的实时显示,并具有油水界面超限报警和自动排水功能。实验表明,该浮筒式油水界面检测仪抗干扰能力强、稳定可靠,平均误差在±3%以内。     

鄯善油田三间房组油藏油水界面分布状态的主导因素分析

近期的新钻加密井发现鄯善油田三间房组油藏油水界面与开发初期所认为的形态有明显不同.通过对油水界面分布情况及地层水矿化度、化学成分、水型等方面的研究,认为造成这种状况的主导因素是鄯善油田正好位于地下水排泄区内,地下水自西北部侵入鄯善油田,使西区、北区油水界面严重抬升,地层水矿化度及化学成分也发生了相应的变化.这对确定新钻加密井井深,提高水淹层解释符合率具有现实的指导作用.     

集输站库原油精密盘库计量系统设计

为实时精确测量原油储罐液位及油水界面高度、计算集输站库原油库存量、达到原油收发计量误差小于0.35%的国家标准,设计了基于磁致伸缩液位计的集输站库原油精密盘库计量系统.系统采用三浮子法测量油水过渡带厚度,根据油水过渡带含水率随厚度的变化计算储油罐原油净油量,克服了常规测量方法由于油水过渡带厚度变化带来的测量误差;同时,为提高油罐盘库的测量精度,对罐内原油密度变化进行了补偿.系统综合误差小于0.2%,满足油田盘库计量精度的要求.     

介绍一种新型的伺服式液位计

本设计是一个小型随动系统构成的液位计。本液位计采用浮子法测量原理,应用单片机技术,可以测量液位高度、油水界面、油品密度,在线改写罐高值、高低报警值等参数。     

弯管流量计的研究与开发

弯管流量计是根据流体流经弯管时具有离心力的原理进行和开发的一种新型流量计。用它进行流量测量时，测量管道内无可动部件，无附加的压损，并可测脏污介质的流量。由它组成的含砂含水原油弯管流量计量装置，解决了油田含砂油水两相流的测量难题。本文讨论了弯管流量传感器的基本公式和流量系数，取压位置及取压孔直径的确定方法以及现场使用的管道条件，介绍了测水介质时的准确度和量程比，并对测油水两相流时与腰轮流量计的现场…     

基于卡尔曼估计融合算法的油水两相流测量

针对采用单一传感器无法对油水两相流流量准确测量的问题,将电导环阵列和内锥式差压2种传感器相结合,采用卡尔曼集中式融合估计方法与并行式融合估计方法分别实现油水总流量的测量.前者是根据局部各个传感器的测量值来重构全局的油水两相流总流量,后者是根据局部各个传感器测量值的估计值来重构全局的油水两相流总流量.实验测试结果表明,这2种方法均可以实现油水总流量的较准确测量,且并行式融合结果优于集中式融合结果.     

气顶油环协同开发下油气界面运移规律研究

针对气顶油环协同开发时,油气界面运移规律认识不清的问题,展开了不同采气速度下油气界面运移规律的 研究,研究中通过三维可视化气顶油环油藏物理模拟装置和与室内实验等尺寸的数值实验模型,模拟不同采气速度下 气顶油环油藏的开发过程,通过模型可视窗口和数值模型饱和度场,实时观察记录油气界面运移规律以及油井生产动 态。实验结果表明,随着采气速度增加,气顶膨胀能得到有效抑制,油气界面运移速度减慢,且内、外油气界面运移速 度逐渐趋于平衡,油气界面运移形态逐渐稳定,有效减缓油井气窜的发生,增加气顶膨胀驱油的动用范围。通过物质 平衡原理,建立气顶油环协同开采的油藏工程方法,推导不同开发方式下的油气界面运移规律,计算结果表明,当采油 速度越小,采气速度越大时,油气界面向油环侵入的速度越小,合适的采油速度和采气速度可以保持油气界面平衡。     

油层微型构造影响油井生产机理研究

对微型构造的定义、成因、分类作了简要论述。提出“注入水油水界面”的概念,指出在油层内部油井水淹停产是由于此“界面”上升至油层顶面所引起。对微型构造影响油井生产的机理作了论证,通过数学公式推导,证明在通常条件下,正微井控制油层面积大于负微井,油水重力分异作用对正微井有利。引用莱弗里特方程证明正微井在注水开发中处于向上驱油的有利条件,而负微井则处于向下驱油的不利条件,还有部分低部位油向高部位运移。因此,正微井生产普遍比负微井好。     

注气开发驱替前沿的离散渗流模型

注气开发生产过程中产生的驱替前沿是一个气油交替的突变界面,在数学上是一个间断界面。常规的Muskat分相渗流模型只适用于连续介质的油藏,根据气驱毛细管中的驱替现象,将通过前沿界面的产气量分解为2部分,即气驱油和气驱气产生的流量,以渗流微元为对象,建立了离散形式的渗流模型。通过实例可以发现,分相驱替加权法模型预测的注气饱和度的分布更为合理。     

海拉尔盆地苏德尔特构造带布达特群碎屑岩潜山油藏类型划分

综合利用岩心、测井、录井、生产测试等资料，对海拉尔盆地苏德尔特构造带布达特群碎屑岩潜山油藏类型进行了划分，提出了以圈闭成因与油贮形态为主要依据的潜山油藏分类方案。结果表明，苏德尔特构造带布达特群潜山油藏共划分为块状单斜断块型潜山油藏、不规则裂缝网络状剥蚀单斜断块潜山油藏、不规则裂缝网络状剥蚀褶皱断块潜山油藏、不规则裂缝网络状褶皱剥蚀断块潜山油藏、不规则裂缝网络状内幕单斜断块潜山油藏和不规则裂缝网络状内幕褶皱断块潜山油藏6种类型。研究区多存在不规则裂缝网络状潜山油藏类型，其特征是以多期裂缝构成网络状储层及受不整合面和断层影响而形成的有效裂缝网络体系。油藏内部具有强非均质性，不具有统一的油水界面，其宏观外部形态不完全受地层界线控制；当裂缝高度发育时，则地层连成块状，并具有统一的油水界面，可形成块状油气藏。     

饱和含水土壤埋地原油管道冬季停输温降

建立了饱和含水土壤埋地原油管道在低于冰点环境温度下的停输流动和传热模型，该模型不仅考虑土壤水分结冰和管内原油凝固相变过程与初始温度场和流场的影响，而且考虑了水分在土壤多孔介质中和管内原油的自然对流。通过数值模拟，获得了停输期间温度场、流场以及土壤水分结冰界面和管道中原油凝固界面的分布情况。结果表明，停输期间越靠近管壁正上方的土壤，其温度梯度越大；受温度分布的影响，土壤水分和管内原油产生沿y轴对称线自下而上的自然对流；土壤水分结冰界面和管道中原油凝固界面随停输时间向埋深方向推进，管道顶部土壤中的结冰界面推进速度较远离管道土壤中的结冰界面缓慢，管内原油凝固界面也向埋深方向偏移。     

直流电提高低渗透砂岩油藏驱油效率实验

针对我国渗透油藏敏感性矿物丰富、孔隙喉道小、微孔隙发育、比表面积大、流体与岩石界面作用力显著等特点,利用水驱油实验研究了反向直流电场对岩样水驱油效率的影响。结果表明:不同渗透率岩样具有对应的最佳直流电电位梯度,低于该电位梯度,驱油效率随电位梯度的增加而增加,高于此电位梯度,反而出现驱油效率下降的现象。依岩样物性的不同,在直流电场的电化学、电泳及电渗效应等作用下可以提高室内水驱油效率3.20%～11.94%不等,当岩样渗透率位于20×10-3um2左右时,电场提高的驱油效率值达到最大,渗透率继续增加,所提高的驱油效率反而开始下降,证实了利用反向直流电提高水驱油效率,特别是低渗透油层水驱油效率的有效性。同时,直流电具有阻滞水流,相应增加油相流动能力的效应,从而能有效降低油井含水率。     

The Mechanism and Usage for Enhanced Oil Recovery by Chemotaxis of Bacterium BS2

Due to its chemotaxis, the motion ability of bacterium BS2 is very strong, and under the microscope, the distribution grads of bacterium concentration can be seen at the oil-water interface. During the experiments in glass box, it can be observed, with eyes, because of the chemotaxis, that muddy gets thicker and thicker at the interface gradually, and it is measured there, from sampling, that the bacterium concentration is 10^9 cells/mL, pH value 4.4 and the concentration of bio-surfactant 2.87%; The microbial oil-displacement experiments are carried out in emulational network models, and the oil-displacement mechanism by the bacterium and its metabolizing production is studied. And, during oil-displacement experiments in the gravel-input glass models, because of the profile control of thalli and the production, the sweep area of subsequent waterflood becomes wider, which can be seen with eyes and the recovery is enhanced by 13.6%. Finally, the successful field test is introduced in brief: the ratio of response producers is 85.7%, and the water-cut degrades by 6.4%, while 20038t oil has increased in accumulative total in 2 years.     

底水稠油油藏单井条件下隔夹层参数研究

开发底水稠油油藏的主要问题在于底水的脊进,利用水平井开采可以有效地缓解这一开发矛盾。同时,隔夹层的存在能够大大减缓底水上升,提高采出程度,改善开发效果。讨论了单井条件下,隔夹层参数变化对开发效果的影响。影响开发效果的隔夹层因素较多,根据调研,并考虑到典型性和可行性,选取无因次隔夹层面积、无因次隔夹层垂向位置、隔夹层渗透率这3个参数进行隔夹层对开发效果影响的研究。基于渤海A油藏实际参数建立了含隔夹层的底水稠油油藏数值模型,通过油藏工程方法对采出程度曲线、含水上升曲线、流线模型场图和饱和度场图进行了分析,研究了单因素对开发效果的影响：无因次隔夹层面积越大,开发效果越好;隔夹层越靠近油水界面,开发效果越好;夹层渗透率较小时,开发效果优于隔层。在单因素影响分析的基础上,进行了正交实验,分析了多因素之间的影响,确定了3个参数的影响程度排序：由大到小依次为无因次隔夹层面积、无因次隔夹层垂向位置和隔夹层渗透率。     

基于拉伸胶结强度的水泥环一界面完整性评价

油气井工作液密度降低或油气开采必将导致井筒内压降低,使水泥环一界面受到拉伸作用,造成水泥环与套管发生剥离,从而产生微环隙。过去由于没有拉伸胶结强度测量装置和方法,在进行水泥环封隔完整性研究和设计时,均采用水泥环一界面的剪切胶结强度或者水力胶结强度,导致在水泥浆体系优选和封隔完整性设计时存在不足。为此,根据水泥环工作时的受力过程,研制了水泥环一界面拉伸胶结强度测试装置并提出了相应的测量方法,基于该装置进行了水泥浆体系优选及一界面封隔完整性评价。通过对比水泥环一界面拉伸胶结强度和剪切胶结强度,发现前者约是后者的0.37～0.45,采用剪切胶结强度进行水泥浆体系优选或封隔完整性评价可能导致水泥环一界面封隔失效。实验发现,在高压养护条件下胶乳水泥浆体系一界面拉伸胶结强度大于膨胀增韧水泥浆体系和自愈合水泥浆体系一界面拉伸胶结强度。将水泥环一界面拉伸胶结强度作为油气井固井水泥浆实验设计、评价水泥环封隔完整性的重要依据之一,更能保证油气井安全生产运行。     

草古潜山裂缝性碳酸盐岩油藏油水界面确定及有利区预测

草古地区奥陶系潜山油藏岩性以碳酸盐岩为主,储集空间和渗流通道主要为裂缝,其次为溶蚀孔洞。草古潜山油藏具有较高的初始产能,但开发过程中水侵严重,导致储层流体性质判别和油水界面确定困难,极大地影响了草古潜山油藏的生产开发。为了更有效地对草古潜山油藏进行生产开发,首先,以成像测井标定常规测井建立了储层识别与分类标准,利用电法和非电法测井组合图版进行流体性质识别;其次,结合测井解释和试采结果确定油藏原始油水界面,并且在考虑断层和裂缝影响的条件下,提出了一种单井动态油水界面预测方法;最后,叠合储层分布、裂缝分布与剩余油分布确定了开发潜力有利区。研究结果表明:草古潜山油藏储层可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类;声波～深电阻率/浅电阻率(AC～RD/RS)图版和自然电位*深电阻率/浅电阻率～深电阻率(SP*RD/RS～RD)图版结合可有效区分油层、水层和干层;油藏原始油水界面深度为920 m,考虑垂直裂缝影响的油水界面计算公式能较准确确定动态油水界面;过断层的井初期含水率高,远离断层的井含水率上升速度快;平均裂缝孔隙度越高、Ⅰ类储层占比越高,含水率上升速度越快;A113、A11-9、A1-4井区具有开发调整潜力。提出的油水界面及有利区的确定方法为后期油藏开发提供了依据,也为其他裂缝性油藏的开发提供了新思路。