射流涡流排水采气模拟实验台研制与应用

研制了新的排水采气模拟高压实验台,适用于研究低压低产气井的射流涡流排水采气工艺和观测井下油管、井底多相流体流动状态。分析了研究射流涡流排水采气工艺的重要性,介绍了该实验台的基本组成。为优化排水采气工具,设计开发了一系列射流涡流及组合工具的实验项目,举例说明其可行性,使实验装置提升为多功能、综合性的教学、科研平台。     

国内外排水采气工艺综述

简要介绍国内外常规排水采气工艺,接着介绍了几种国内外排水采气新工艺。描述了它们的工作原理、优缺点以及用于排水采气井的应用条件、实际效果。由于国内外常规采气工艺在现场应用中有一定的局限性,所以国内外新的采气工艺将大有作为。     

试论排水采气工艺研究现状及发展趋势

排水采气工艺技术是当前国内外有水气田开采后期的一项主要采气工艺,近年来随着我国气田的勘探面积不断增大。气田勘探的地形也逐渐变得复杂化,好多气田气藏产水的现象日益突出,严重影响了气井的生产,造成气田的产量急剧下降,目前,我国气田水淹停产井的数量呈现逐年上升的趋势发展,这也成为了当今气田生产突出的矛盾。为了扭转因气田产水而导致产量大幅度递减的局面,我国各大油田不断地研究新的排水采气工艺,使排水采气设计从常规优化设计发展为软件包体系决策,并将经济评价列入排水采气工艺的决策中,使排水采气工艺技术更加的科学、合理、经济,开拓了我国有水气藏开发的新局面。     

抽油机井合理下泵深度的优化设计

针对抽油机井下泵深度往往是按经验选取一定的沉没度或利用泵效与沉没度关系确定的问题。通过对下泵深度与泵效和系统效率关系的对比分析,提出了以系统效率最高或产液量最大或经济效益最佳作为目标函数,对抽油机井系统的优化设计和多个设计方案进行了对比,认为目标函数最高的下泵深度才是合理的下泵深度,自喷转抽井、稠油井、间抽井、排水采气井等不同井况,目标函数的选取应有所区别。对油田开采具有较大的应用价值。     

煤层气井有杆泵优化设计方法研究

目前煤层气井多采用有杆泵的方式生产,但目前还没有针对煤层气井的有杆泵优化设计方法。从流入动态、下泵深度、载荷计算、冲程冲次的选择等几个方面比较了煤层气井与常规油气井有杆泵优化设计的差别,并给出了煤层气井定产量优化设计方法。最后以河东煤田柳林区块两口井为例进行了优化设计,结果表明优化后的抽油机的生产情况明显好于优化前。     

苏里格气田排水采气工艺技术分析

随着苏里格气田气井开采时间的不断延长,气井低压、低产的特征表现越来越突出,部分气田由于产量很低不能完全满足气井完全携液生产的要求,井底及井筒产生的积液造成地层回压则增大,并加重了液面下油,套管的电化学腐蚀,同时由于水侵,水锁和水敏粘土矿物的膨胀,使气象渗透率大大降低,这严重影响了气井的正常生产。因此,急需开展排水采气工艺技术研究。     

混凝土射流泵的研究

通过实验确定了混凝土射流泵的主要参数。该射流泵结构合理,满足设计要求,大大提高了生产效率,在料粒输送过程中没有发生堵塞现象。     

射流流化床不同环隙气速下射流深度的研究

以4种单一组分、3种混合组分为实验物料,研究了射流流化床不同环隙气速下射流深度的变化规律.利用6支Pitot管组成的电磁阀循环切换装置,考察了射流动量的轴向分散.结果表明,射流深度随射流气速的增大而增大;当射流气速相同时,喷口直径增大射流深度增加.射流周围环隙气速由0变为2.5倍最小流化气速时,射流深度降低;射流周围环隙气速由2.5增为3倍最小流化气速时,射流深度不变.提出了预测混合物床层不同环隙气速下射流深度的关系式.     

小直径电潜泵排水采气技术研究与应用

产水气井生产后期井筒积液严重,严重影响了气藏的开发.为了降低气藏的报废压力,提高气藏的开发效果,采用小直径电泵排水采气工艺技术,对采气方式进行参数优化设计.内容包括泵型选择、设计泵、电机型号选择、电缆的选择及保护、地面电压的确定以及控制屏和变压器规格的确定.在太7井进行小直径电泵排水采气先导试验,取得了较好的效果.     

基于改进狼群算法的井下排水采气超声速喷嘴优化

相比于超声速喷嘴,传统板孔喷嘴雾化效果不佳、携液能力不强。采用改进狼群优化算法,利用计算流体力学数值模拟,对超声速喷嘴的外形进行了优化设计,以期提高井下排水采气效率。研究结果表明,改进狼群优化算法,具有高效的全局寻优能力。优化后的超声速喷嘴喉部靠后,扩张段曲率增大,产生的高强度正激波,能够增强气流中液滴流动的不平衡性,提高喷嘴的雾化效果,加速后的气流具有更好的携液能力,对于气动法排水采气具有一定的工程指导价值。     

两种排水采气新方法研究

目前川渝地区大量有水气藏气钻井深度大,常用的“避射水层”排水采气方式无法满足生产需求。首次提出采用双管柱法排水采气。根据四川M气田储层特征,运用数值模拟方法,对比分析了气水同采、双管柱法与常规的避射水层法效果,发现射开气水层能延长稳产期,并拥有较高的采收率,双管柱法能获得最高的采收率。     

在引射方式下气体水合物的形成与蓄冷特性

提出了一种新型的气体水合物蓄冷技术,介绍了用水作为动力引射Ｒ１２液体,在混合室中由于降压Ｒ１２汽化并与水充分混合而形成絮状的Ｒ１２水合物晶体的过程。由于气体水合物的蓄冷密度与冰相当,蓄冷温度在８～１２℃的范围与目前广泛使用的水冷机组相匹配,所以是一种极有前任的蓄冷介质,还给出了引射式Ｒ１２气体水合物的蓄冷物 曲线并得了佳引射比为０．４３的结论。     

页岩气水平井油井水泥的原位增韧技术研究

针对页岩气水平井开发过程中油井水泥作为一种非均质多孔脆性复合材料,难以承受大型水力压裂带来的非均质载荷,导致水泥环的力学完整性失效破坏问题,开展了油井水泥原位增韧技术研究。研究中采用了固相烧结法和球形重淬技术,获得了微晶铁铝酸钙（MB）作为原位增韧材料。研究结果表明,制备的原位增韧材料在提升力学性能的基础上降低了水泥石的弹性模量,养护7 d后的抗压强度可达24 MPa,抗拉强度提升50%,弹性模量降至5.55 GPa。微晶铁铝酸钙的增韧机制为：“裂纹偏转”、“裂纹终止”、“消耗断裂能”。该研究的开展对满足以页岩气开采条件下的油井水泥服役要求,延长页岩气井寿命,增加页岩气产能具有重要意义。     

复杂结构井在页岩气开发中的应用进展

复杂结构井作为一种高效、先进的钻井工艺,能够很好地挖掘各种油气藏的潜能,在北美页岩气工业化、商业化开采过程中,产生了显著地经济效益。在概述复杂结构井的类型、适用条件的基础上,结合国外页岩气开发中复杂结构井的应用情况,分析了复杂结构井在中国页岩气开发中的应用前景。考虑到中国页岩气藏多分布于地表和地下条件复杂的山区,紧紧围绕页岩气开发产能和成本这一核心问题,建议重点发展小井眼连续管一体化钻完井、丛式水平井批量钻井和多分支水平井技术,来减少井场占地面积、优化资源配置管理、降低开发成本、最大限度提高页岩气藏整体效益,实现中国山区页岩气高效、低成本开发。     

延长低渗致密气藏采气工艺初探

延长气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡的东南部,储层为具有典型的低渗、低压、低产、低丰度特征的致密砂岩气田。单井控制储量小、非均质性强、连通性差,气井投产后初期递减快,中后期递减慢,在较低的井底流压下,气井表现出一定的稳产能力。本次研究主要通过对气井的井口装置、管柱优化、完井工艺和排液采气工艺的研究和现场应用分析,初步形成了一体化管柱射孔、压裂投产、储层保护等适应延长气田特点的开采工艺技术。通过对各生产阶段、不同压力及出水量的气井采气工艺的研究和合理选择,满足了开发初期气井的生产需求。     

基于波前快速推进法的页岩气储层动用预测

对非常规能源尤其是页岩气藏的开发越来越受到人们的重视,然而,目前对页岩气藏动用情况的预测还有待 提高。波前快速推进法是一种可以快速高效地预测波前运移情况的方法,在考虑页岩基质吸附解吸特性,及基质孔隙 中气体的滑脱作用影响的前提下,利用Van Kruysdijk 提出的多段压裂水平井的复合线性流模型,将储层划分不同的流 动区域,并分别建立基质与裂缝的程函方程,基于波前快速推进法求解程函方程,从而达到对多段压裂水平井页岩气 储层的动用进行预测的目的。绘制了储层动用情况与时间的关系图,对比了考虑解吸和滑脱与不考虑解吸和滑脱的 储层动用情况。结果表明,滑脱效应加快了储层的动用速度对储层动用影响较大,而解吸作用降低了储层的动用速度 对储层动用影响较小。     

腈纶厂酸洗系统喷射泵结构优化设计

针对某腈纶厂酸洗系统中的喷射泵腐蚀快，寿命短的现象进行了理论分析，设计研制了新的满足要求的喷射泵。通过对新喷射泵所做的一系列性能参数试验，得出了影响喷射泵性能的主要参数为面积比m，扩散角α2，喉嘴距l2，喉管进口角α1和喉管长度l4，并按照试验得出的最佳参数改造喷射泵，大大延长了喷射泵的使用寿命和无故障运行时间。     

苏25井区产水气井分析及泡沫排水技术应用

随着苏里格气田的开发,地层压力不断下降,气井普遍产水,且大部分井积液状况不明,影响了排水采气的效果。针对苏25井区的生产现状,从压力、产量的变化和气藏物性等方面分析了积液和未积液井的生产特征,未积液井一般物性较好,或处于主砂带内部,生产能力和生产稳定性较好;积液井一般物性较差或处于主砂带附近,生产能力和生产稳定性较差。利用常用的临界携液流量模型--圆球液滴模型和椭球液滴模型,结合井区气井实际生产动态特征,对比了两种模型的计算结果,椭球携液模型与实际情况符合程度较高。简要介绍了目前苏里格气田常用的泡沫排水采气工艺并结合典型井分析了该工艺的效果。