注水油管柱轴向位移分析

为了正确确定注水作业中封隔器的坐封位置和轴向位移补偿量，须精确计算在不同工况下注水油管柱的轴向位移量。综合考虑了注水油管内液体的横向压力效应与流动摩阻效应，应用弹性力学方法对注水油管进行应力和位移分析，计算了注水油管在不同因素影响下的轴向伸长量。结果表明，注水油管内的横向压力效应对油管轴向位移有明显影响，油管内液体流动引起的油管轴向伸长与注入速度的平方成正比。     

注水管柱应力与轴向变形分析

利用弹性力学理论详细分析了注水压力、注水管柱自重、井口压力、流量、地层温度和液体流动摩擦阻力对注水管柱应力及轴向变形的影响,并给出了相应的计算公式。通过实际算例得出以下结论：（１）液体流动摩擦引起的动应力与速度的平方成正比,在总应力中占有相当比例;（２）注水管柱的轴向变形中,液体流动及地温引起的变形是不可忽略的因素;（３）在实际工程中,由于井壁对注水管柱及封隔器的摩擦作用,管柱的实际应力和轴向变形小于理论计算值。     

三级分层注水管柱蠕动研究

多级细分层注水已成为开采薄差层油气资源的重要手段,但由于其注水管柱结构、工艺流程以及管柱受力相对复杂,使得封隔器蠕动失效问题日益突出。为了更准确地分析注水管柱蠕动影响因素及蠕动规律,在考虑管柱受力、管柱结构和作业参数等多种因素的基础上建立了三级分层注水管柱封隔器蠕动模型,并提出了蠕动计算的新方法。通过对实际注水管柱在不同作业工况下的蠕动分析,得到了注水压力、节流压差及注水温度等因素对注水管柱蠕动的影响规律,即第一层段注水压力增大时,注水管柱蠕动量最小;当第一层段配水器节流压差逐渐增大时,各级封隔器蠕动量最小;当注水温度随着注入时间的延长越接近地层初始温度时,注水管柱蠕动量越小。研究结果表明:施加刚性锚定和锚定补偿措施可以大幅度减小管柱蠕动,对延长封隔器寿命和提高分注作业成功率有重要意义。     

插入式封隔器注水管柱力学及蠕动规律研究

注水管柱在井下受到多种载荷以及活塞效应、鼓胀效应、弯曲效应、温度效应的影响,受力状况复杂,易造成封隔器蠕动,产生巨大经济损失。在考虑内压、外压、轴向力、弯矩、井壁支反力和摩擦力等多种载荷的基础上,建立注水管柱蠕动分析模型,分析多层段分层注水管柱的受力状况,并研究插入式封隔器结构特点、最大摩擦力以及蠕动机理。考虑现场不同温度、排量、井口压力等工况参数,根据建立的注水管柱蠕动分析模型,提出多层段分层管柱蠕动计算方法,并在实例井得到成功验证。     

注水管柱的受力分析及理论计算

注水管柱在工作过程中受井口压力、注入量、井深、井温等的影响，会引起伸缩蠕动，导致封隔器解封或失效，影响分层注水的水驱效果。为了保障注水管柱有效合理地工作，应准确地掌握注水管柱的应力和铀向变形，合理地计算注水管柱的伸缩力和伸长量，为采取有效合理地预防措施，提供理论依据。     

海上油田井口安全注水压力研究

注水井最大井口注水压力主要与地层破裂压力、井深、沿程压力损失和水嘴压力损失有关,若井下注水压力超过地层破裂压力则会造成地层出现微裂缝,影响注水作业安全。在总结分析分层注水压力影响因素的基础上,确定了井口安全注水压力计算方法,并针对海上油田常用的4种注水管柱形式,开发了井口安全注水压力计算软件,该软件的推广应用对于指导海上注水作业、保障注水安全具有重要意义。     

分注井水力压缩式封隔器失效原因分析与对策

随着分层注水向深井、斜井发展，以及注水压力的提高，封隔器工作时的移动严重影响了分层注水的成功率。由于在斜井中分层注水管柱受力不平衡，在正常注水时，管柱上存在虎克定律效应、压力效应、螺旋弯曲效应及温度效应，此四种效应的综合作用导致了分层注水管柱的伸长和缩短，造成封隔器在井下移位，使封隔器密封失效，甚至造成封隔器自动解封。     

一种计算油田注水系统效率的方法

通过对油田注水系统效率分析、实例计算,介绍了一种计算注水系统效率的方法,为分析油田注水系统效率提供了依据。从电动机、注水泵和管网运行效率等３个方面,分析了影响注水系统效率的因素,进一步提出了优化注水工艺,提高注水泵效率,合理匹配增压泵和调整注水管网,增加油田注水系统效率的方法。该方法在文留油田应用后,注水系统效率提高了２％～５％,取得了良好的经济效益,。     

深井分层注水管柱受力变形计算方法改进

针对原高压注水受力分析计算模型的不足之处,提出以下几点改进建议:区分计算完全与部分弯曲管柱的缩短量;细分工作状态,计算温度分布;在多级分层注水中考虑封隔器胶筒摩擦力和配水器水嘴压力与水量损失;增加下入、洗井和停注过程,完整描述整个注水过程中管柱受力变形变化情况。最后,编制深井分层注水管柱受力分析软件进行实例计算。     

江汉油田常压注水管柱技术现状及建议

针对江汉油田采油厂目前设计的注水管柱的应用情况,对其结构进行分析计算,说明产生问题的原因,提出相应的改进措施及建议,达到完善注水管柱结构及管柱技术的目的,满足不同井况注水的需要。     

利用吸水剖面测试资料优化分层注水措施

非均质油藏随注水开发时间的延长,层间干扰越来越严重,注水井吸水状况逐渐变差。分层注水是改善吸水剖面、提高油藏水驱动用程度的重要措施,需要采取科学合理的理论和方法来优化分层注水措施。利用层次分析方法计算不同地质开发因素对注水井吸水剖面变化的影响权重,量化不同因素的影响程度。在此基础上选择重点影响因素作为出入样本参数,以注水井小层相对吸水量作为输出样本,采用模糊神经网络方法,建立吸水剖面预测模型。根据预测模型预测不同分层条件下注水井吸水剖面变化,优化分层注水措施。     

长庆油田注水管道经济流速确定方法

注水管道运行参数最优化是油田注水系统高效、节能运行的重要手段。文章考虑油田注水管道自身特点,结合流体力学和经济评价手段,推导了长庆油田注水管道经济管径和经济流速关系式,计算了西北地区油田部分在用注水管道的经济流速范围,可为注水管网的设计计算提供借鉴。     

新疆油田注水管柱标准化破解难题激活效益

<正>近年来,针对新疆油田注水管柱无统一要求、常规管柱存在油套管柱腐蚀、带压作业不能便捷实施、深井注水管柱失封率高等问题,新疆油田公司工程技术处协同工程技术研究院相关科研人员开展了"注水管柱标准化"项目的攻关研究与应用,首次实现了注水管柱标准化。目前,此研究成果已在全油田试验并规模推广应用,取得了显著效果,2012—2014年3年时间累计创效7 821万元。科研人员首先采取理论计算与实际分析相结合,明确注水管柱标准化关键参数。通过建立注水管柱受力模型计算管柱不同状态轴向变化量,分析分注井失封率与井深关系,最终确定了深井管柱防蠕深度界限。     

应用数值模拟技术研究周期注水

在层间、层内渗透率差异较大的情况下,利用周期注水来形成不稳定压力场,可以提高该类油藏的开发效果。应用油藏数值模拟技术,结合室内研究成果,对周期注水机理进行研究分析,结果表明,渗透率和毛管力是影响周期注水效果的主要因素,不同工作制度、合理周期注水、注水量变化幅度对其效果也有一定影响。在此基础上,对黄骅坳陷王官屯油田官80断块开展矿场试验,结果证实:在保持地层能量和注采平衡的基础上,多层均质油藏采用周期注水可以提高注入水的波及体积和最终采收率;应最大限度提高注水量变化幅度,当层间矛盾突出时,可实施分层系周期注水;在弥补水量和保持地层压力方面,不对称型周期注水工作制度优于对称型。图2表4参1(闻国峰摘)     

低渗透砂岩油藏注水诱导裂缝发育的主控因素——以鄂尔多斯盆地安塞油田W区长6油藏为例

低渗透油藏在长期注水开发过程中会产生注水诱导裂缝,严重影响油藏开发特征。以鄂尔多斯盆地安塞油田W区长6油藏为例,利用地质、测井、分析测试及生产动态等资料,对注水诱导裂缝形成及发育的主控因素进行了研究。注水诱导裂缝在形成和发育过程中主要受地质和工程两大因素综合控制,其中地质因素包括天然裂缝、现今地应力、储层构型及储层岩石力学性质等,工程因素主要包括人工裂缝和注采参数（如注水时长、注水量、注采比或注采量）等。天然裂缝和人工裂缝为注水诱导裂缝的形成提供了物质条件;现今地应力控制了注水诱导裂缝发育的优势方向,并间接影响其延伸过程中的难易程度;不同级次构型单元控制注水诱导裂缝的规模,不同级次的构型界面影响注水诱导裂缝的持续延伸;储层岩石力学参数一定程度上影响了注水诱导裂缝的延伸路径;注采参数则直接控制了注水诱导裂缝的形成和延伸速度。     

油田注水管道腐蚀磨损交互作用的试验研究

国内一些进入中后期开发的油田，开始逐步采用注水方式提高原油采收率，金属管道的腐蚀磨损严重影响了油田的生产。在考虑温度、含砂量、介质pH值及流速等因素的情况下，采用自制的旋转试样腐蚀磨损电化学试验装置，利用析因试验设计，模拟油田注水管道的工作状况，进行了碳钢Q235在含砂介质中的腐蚀磨损试验。试验结果表明，腐蚀磨损的交互作用强度很大，发现影响交互作用量的主要影响因素依次是溶液的pH值、转速和溶液的温度，金属腐蚀严重的情况下，如果温度升高、溶液中含砂量及流速加大，就会加快金属管道的腐蚀磨损，降低金属管道的使用寿命。通过试验得出了设计点处交互作用量的估计方程和数学表达式，并指出控制注水管道腐蚀磨损的主要手段是降低介质腐蚀性。     

一种注水阶段考虑含水率变化的产量预测方法

油藏不同开发阶段引起产量递减的因素各不相同,在注水阶段含水率变化对产量的影响较大.根据含水率、舍油率和累积产液量三者乘积的变化趋势,结合水驱合理注采比的计算,对注水阶段含水率变化进行对比优化,同时形成注水阶段油藏产量预测的新方法.将这种新方法应用到实际生产中,在没有数值模拟的情况下可以为油藏后期的开发调整提供一定的依据.     

深斜井注水管柱下放力学模型研究

为了研究深斜井注水管柱的受力情况,在前人研究的基础上建立了适合于深斜井注水管柱下放的力学模型,综合考虑管柱自重、摩阻力及液压力的作用,计算了直径段、弯曲段和稳斜段管柱的摩阻力和轴向力,同时计算了各井段井口的大钩载荷;提出了管柱顺利下放的判定依据,分析了管柱下放的影响因素,并结合实例验证了计算方法的正确性。分析结果表明,弯曲段下放的管柱摩阻力随着井斜角和摩擦因数的增大而增大,管柱下放到稳斜段时摩阻力随着摩擦因数、井斜角、管柱规格的增大而增大;弯曲段管柱的钩载与下放深度呈非线性关系,随着管柱在弯曲段下放角度的增大,钩载逐渐减小,且摩擦因数越大,钩载减小幅度越大。     

连续管伸长量分析

连续管在作业过程中因受残余应力等多种因素的作用,容易发生塑性变形伸长。在分析连续管残余应力的形成及塑性伸长原理的基础上,重点讨论了轴向载荷引起的伸长、热伸长、内外压差引起的伸长及螺旋弯曲引起的缩短等4种变形问题,研究了相应的理论计算公式和计算方法,并通过实例计算绘制关系曲线,阐明了连续管变形伸长的基本特点:连续管在起下作业中的塑性变形伸长比常规油管复杂,其变形伸长量比较明显;连续管轴向伸长量和螺旋屈曲缩短量都比较大,在作业中应重点考虑;热伸长和内外压差引起的伸长比较小,在作业中可不作为重点考虑;在实际作业中连续管总的变形伸长量是上述4种变形的不同组合,由于伸长与缩短相互抵消,故总的变形伸长量并不大。     

考虑压力约束的精细分层注水耦合调配模型

为解决现有常见分层注水调配计算模型考虑因素不全、模型计算精度较低的问题，建立了井筒管流–水嘴孔流–地层渗流的耦合模型，计算分层注水量，并考虑井口压力及地层压力的约束条件，构建了一种分层配水器水嘴调配反演计算方法，分析讨论了不同条件下模型正演及反演计算结果。分析结果表明，所建模型能够精确计算不同时刻各注水层的注入量及压力，单层配水器水嘴直径与该层注入量呈正相关关系，与其他层注入量呈反相关关系。该模型能够在满足压力约束条件的情况下给出最优水嘴调配方案，为分层注水提供一种较精确的注水量计算及配水器水嘴调配方法，指导现场分层注水调配工作。