水平井自适应控水与砾石充填复合工艺试验

在易出砂地层水平井开发中,单独应用自适应调流控水筛管难以实现良好的防砂效果,需要研究一种自适应调流控水与砾石充填相结合的新型完井工艺。为此,对影响充填砾石运移的排量、砂比、冲筛比、漏失量、携砂液黏度等试验工艺参数进行设计优化。根据试验工艺参数设计结果,自主设计并搭建水平井自适应调流控水砾石充填的地面模拟试验装置,并开展两次水平井自适应调流控水砾石充填试验。试验结果表明,优选的低密度砾石,解决了充填排量受限的难题。在优选的充填参数条件下,充填效率达到100%。充填砾石的轴向渗流阻力远大于径向渗流阻力,可实现环空封隔器作用,充分发挥调流控水装置的控水稳油功能。最终得到合理的施工参数范围,为现场应用提供有效指导。     

一种新型AICD装置的结构设计及性能测试

长水平井生产剖面难以均衡推进,易过早见水。传统流入控制装置（ICD）存在见水后失效的问题。本文创新提出一种新型自适应式流入控制装置（AICD）,该装置基于多级限流原理,结合遇水膨胀材料,根据含水率自动改变流动阻力等级,达到控水稳油的目的。本文设计了全尺寸物理模拟试验装置,与国际上主要应用的AICD进行了对比试验。结果表明,该装置结构简单,防堵能力强,具有卓越的性能,对流体粘度、密度不敏感,在中高含水情况下,控水稳油效果显著。     

多级限流AICD装置的结构设计及性能测试

长水平井生产剖面难以均衡推进,易过早见水。传统流入控制装置(ICD)存在见水后失效的问题。本文提出一种新型自适应流入控制装置(AICD),该装置基于多级限流原理,结合遇水膨胀材料,根据含水率自动改变流动阻力等级,以达到控水稳油的目的。设计了全尺寸物理模拟试验装置,与国际上主要应用的AICD进行了对比试验。结果表明,该装置结构简单,防堵能力强,具有卓越的性能,对流体黏度、密度不敏感,在中高含水情况下,控水稳油效果显著。     

水平井调流控水完井技术及优化设计方法

针对浅层疏松砂岩油藏边底水突进导致水平井高含水问题，国内一些油田采用自适应调流控水筛管完井技术进行控水增油，但分段控水完井理论研究较少，相关参数设计采用常规喷嘴型控水阀的经验，无法满足水平井自适应控水筛管完井的设计科学性要求，影响了现场实施效果。研究了水平井自适应调流控水技术原理和分段工艺技术，建立了水平井各段存在流体性质差异、渗透率差异时的控水阀阀孔尺寸设计方法，优选了冀东油田浅层油藏的防砂筛管精度，形成了水平井自适应调流控水完井技术及优化设计方法，在冀东油田浅层边底水油藏应用中取得了明显的降水增油、延长中低含水采油期的效果。     

新型三分支环腔式自适应流入控制装置设计及数值模拟

水平井作为一种先进的钻井技术,已广泛应用在各种复杂的油气藏中,但水平井在开采底水油藏时面临着底水脊进的主要问题,早期的流入控制装置(ICD)和现在的自适应流入控制装置(AICD)通过均衡流入剖面控制底水脊进对水平井开采的影响,但都存在一定的局限性。本文在前人研究的流道型AICD的基础上,设计了一种三分支环腔式新型AICD控水装置并进行相应的优化设计,该装置结构简单,能够自动识别油和水,并能够根据油水性质差异对油和水产生不同的压降;利用ANSYS数模软件,对该装置进行仿真模拟和结构优化,优化结果为分支角为60°,入口个数为3时最优。最后进行敏感性分析,结果表明水流过该装置的压降远远大于油流过该装置时的压降;流体密度,黏度和含水率等参数对压降都有不同的影响,其中黏度的影响最大,密度的影响最小。     

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。     

白于山区长4+5油藏合理开发对策

为确保绥靖油田白于山区长4+5油藏持续高效开发,达到提高最终采收率,实现油藏稳油控水的目的,对研究区生产数据及历年压力测试等相关资料分析研究,确定出合理地层压力、流动压力、注采比及注水井最大井口注入压力等参数.分析后对不合理开发对策进行调整:降低注采比,适度降低地层压力;开展周期注水试验,减缓油井见水速度;开展区域化学调剖试验,治理见水油井;实施酸化解堵,提高油井产量措施,为实现油藏的稳油控水提供方法和依据.     

注水开发后期河流相储层流动单元特征

在利用岩心资料划分流动单元的基础上,用岩心刻度测井资料建立了流动单元储层参数评价模型。利用该模型对储层空间流动单元进行划分和综合研究,结果表明,根据流动单元的渗流特征、储层质量、渗流能力及沉积微相等方面的特征,可将流动单元划分为7种类型。流动单元空间分布主要受沉积微相控制,剩余油主要分布于流动能力中等的Ⅴ—Ⅶ类流动单元中。在开发过程中,由于不同流动单元的变化程度不同,使不同流动单元之间的渗流能力相差较大。该研究结果揭示了在注水开发过程中高孔、高渗疏松砂岩储层不同流动单元的变化特征以及流动单元对微裂缝的形成、剩余油富集规律的控制作用,为高含水时期油田的控水稳油方案的制定提供了依据。     

注水开发后期河流相储层流动单元特征

在利用岩心资料划分流动单元的基础上,用岩心刻度测井资料建立了流动单元储层参数评价模型。利用该模型对储层空间流动单元进行划分和综合研究,结果表明,根据流动单元的渗流特征、储层质量、渗流能力及沉积微相等方面的特征,可将流动单元划分为7种类型。流动单元空间分布主要受沉积微相控制,剩余油主要分布于流动能力中等的Ⅴ-Ⅶ类流动单元中。在开发过程中,由于不同流动单元的变化程度不同,使不同流动单元之间的渗流能力相差较大。该研究结果揭示了在注水开发过程中高孔、高渗疏松砂岩储层不同流动单元的变化特征以及流动单元对微裂缝的形成、剩余油富集规律的控制作用,为高含水时期油田的控水稳油方案的制定提供了依据。     

自适应流入控制装置的稳油控水性能

为了解决长水平井常见的底水脊进问题,延长开采寿命,提高经济效益,采用自适应流入控制装置(AICD)来进行研究.基于流体仿真软件STAR-CCM+对AICD的稳油控水性能进行了仿真分析,采用水油压降比作为衡量AICD稳油控水能力的指标.仿真结果表明:当AICD的入口流量保持恒定时,其水油压降比随着入口数目的增多而增大;当AICD的入口数目一定时,其水油压降比随着流槽宽度的增加先增大后减小;最佳的AICD结构是进口数目为2个,流槽宽度为0.75 mm,该结构的水油压降比可超过5,且对流量、黏度、密度敏感性弱,对环境的适应性强.     

应用梯级筛管抑制水平井底水锥进研究

针对采用水平井开采底水油藏时,由于底水锥进速度过快,使得油井过早见水,降低了油井无水采收率的问题。在建立水平井井筒内产液流动模型的基础上,提出一种采用梯级筛管调整水平井段内各分割段的产液量,抑制水平井底水的锥进速度,从而延缓水平井过早见水,提高水平井的无水采收率的方法。通过实例计算可知,优化排列的梯级筛管可以使底水在水平井段内锥进速度大体一致,明显抑制底水的锥进速度。     

电场强化旋流分离装置的内部流场分析

提出一种运用高压电场强化提高旋流分离效率的装置,实现工业废油资源化工艺环节中的高效破乳脱水处理;强化装置内部的流场分布情况直接影响了装置的分离效率,但比较复杂,目前尚不明确;通过建立电场强化旋流分离装置模型,联合电场控制方程和乳化油液滴粒径控制方程,分别对5种不同强化电压条件下的装置内部流场进行了数值模拟;计算结果表明,当强化电压为11 kV时,装置内部混合流体切向速度的最大增幅为15%,轴向速度最大降幅为20%,底流管段的压力梯度得到明显增大,有效提高了装置分离效率,试验结果表明:建立的装置数值模型,能够合理揭示电场强化旋流离心分离装置内部复杂流场的分布规律。     

新型交联聚合物微球调驱性能研究

渤海油田地层具有高孔高渗、疏松脆弱、非均质性强的特点,部分井组存在注入水低效或无效循环、水窜加快和递减率大等问题。现场应用试验表明,新型交联聚合物微球P-90对该类储层具有更好的调驱效果。为更好分析和解释其调驱机理,采用扫描电镜、激光粒度仪、高温高压流变仪、微孔滤膜装置和一维物模流动装置等对P-90的基本理化性能与调驱能力进行了评价实验。结果表明,新型交联聚合物微球P-90溶胀效果好,水化溶胀后微球之间相互交联形成空间网状结构,粒径均匀分布并长期保持在15 μm,具有良好的耐温性及黏度保留率;对孔径5、10 μm微孔滤膜产生了有效封堵;新型交联聚合物微球P-90同时具备了聚合物凝胶交联网状结构与聚合物微球球形分散结构。其独特的微观结构对于非均质高孔高渗油藏有更好的改善作用,极大提高了封堵、驱油效率,可达到较好的深部调驱效果。     

基于Matlab的凝结水回收装置压力模糊控制器设计

在供热系统冷凝水回收装置中,集水器压力控制是整个回收系统的关键。采用模糊控制思路,借助Matlab/Simulink仿真技术,设计集水器内部压力模糊控制器。利用对集水器内部的压力的模糊控制,控制排汽电动阀门的开启度,使集水器内部压力稳定在某范围,有效控制集水器内部压力,从而控制集水器内部水蒸汽含量,防止水泵汽蚀,使装置在多路公网,恒压、衡液位、高温情况下全自动、安全可靠运行。     

徐深气田火山岩气藏水平井开发实践

徐深气田火山岩气藏是大庆油区未来天然气开发上产的主力产层。该类气藏储层物性差,气井以压裂投产为主,单井产量低,井控动态储量较小。底部普遍发育水层,气井稳产能力差。为改善开发效果,针对火山岩储层开展了水平井开发先导性试验,通过开展气藏地质、储层地质条件适应性评价。三维地质建模、地震和气藏工程等多学科优化设计论证,已在6个探明区块优选有利区带部署8口水平井,见到了明显的增产效果。通过水平井现场实践,初步形成了火山岩气藏水平井优化设计和水平井地质导向等开发配套技术,为提高火山岩气藏储量动用程度和整体开发效益奠定了基础,对同类气藏的开发具有指导借鉴作用。     

特低渗油藏水平井区深部调剖技术适应性评价及应用

肇州油田具有储层渗透率(特)低、非均质性强、油层薄等特点,由此导致水平井区油井含水上升快、产量低。针对该油田的油藏特点,选用地下聚合交联的凝胶SC-2作为调剖剂;从注入性、封堵能力、封堵选择性等方面对SC-2凝胶在目标区块中的适应性进行评价;并设计了目标区块水平井区深部调剖矿场试验方案。室内实验结果表明,在目标油藏条件下未成胶SC-2溶液的黏度与水相近,具有良好的注入性;在储层模型中聚合交联后的凝胶对水窜通道封堵率达到99%以上,且对水流通道具有良好的封堵选择性。矿场试验结果表明,目标区块实施深调后,注水井吸水剖面得到改善,油藏中液流方向得到调整,油井含水率明显下降,其中肇57-平35井的含水率由85.0%下降到78.2%,日产油由1.1 t上升至1.3 t。