防止热采井套管热破坏的预压固井技术

热力采油是开采稠油的最广泛、效益较高的方法。实践表明:注蒸汽稠油井如果用常规方法固井,那么在通常的注汽温度下,套管都因热应力而产生屈服变形。目前现场常用的防止套管热破坏方法不能从根本上解决问题。该文提出了防止热采井套管热破坏的预压固井技术,即在注水泥结束但没有凝固时,向油层套管施加内压强,使套管膨胀;水泥在套管膨胀的条件下凝固。计算表明:采用预压固井技术后,热采井在整个生产周期内,套管不但不屈服,而且还有较大的安全系数。此项技术可能成为延长热采井套管使用寿命的重要手段。     

热采井半预热固井技术

在热力采油井中,注入蒸汽加热油层套管,油层套管受热产生压应力,当压应力达到套管钢材的屈服极限后,套管开始变形。计算表明,如果用常规方法固井,在通常的注汽温度下,套管都因热应力而产生屈服变形。目前现场采用的防止热破坏方法在理论上没有得到论证。热采井半预热固井技术是在注水泥完毕后,通过井口向油层套管内下入加热器,加热油层套管到预定的温度,使水泥在加热条件下凝固,水泥终凝后取出加热器。该技术可使套管在整个开采过程中一直处于弹性状态,不发生塑性变形,从而解决了套管热破坏问题。     

钻柱涡动分析及防涡稳定器设计

钻井时钻柱在绕自身轴线旋转的同时，还发生绕井眼的涡动，钻柱的涡动对钻柱有很大危害。在分析了钻柱涡动机理以及涡动角速度的基础上，从其结构上指出了现有的稳定器涡动时对钻柱的破坏作用。设计了利用稳定器主体在螺旋套内可自由旋转原理来防止或减少钻柱涡动从而减少对钻柱破坏的新型防涡稳定器。分别介绍了圆柱滚子轴承稳定器和滑动轴承稳定器两种稳定器的结构以及各自的特点，并且与辊子稳定器进行了对比分析，指出防涡稳定器具有防涡或减涡的优点，且工作可靠、结构简单，应用前景广阔。     

油气井杆管柱力学研究现状和发展方向

油气井杆管柱在充满流体的狭长井筒内工作 ,在各种力的作用下 ,处于十分复杂的变形和运动状态。对油气井管柱进行系统的、准确的力学分析 ,具有重要的工程实用意义。鉴于此 ,介绍了油气井杆管柱的组成及研究油气井杆管柱力学的重要意义。重点阐述油气井管柱的运动状态、动力学基本方程、油气井杆管柱稳态拉力和扭矩、下部钻具三维力学分析、钻柱振动、杆管柱的稳定性、有杆泵抽油系统参数诊断和优选等方面的研究意义、研究应用现状和发展方向     

利用等级优化方法优选采油工艺方案

在油田开发过程中，采油方式的选择是一个重要的环节，合适的采油方式是开发油田的根本保障，它对充分发挥油井产能、提高采收率和降低生产成本起着重要作用。因此，在油田正式投入开发前，正确选择不同阶段的采油方式并确定不同采油方式的转换时机是非常有必要的，市场经济条件下这种情况尤为突出。而目前各油田选择采油方式，大部分单纯从技术方面来考虑，有时甚至根据多年经验来决定，这在很大程度上不能起到很好的指导作用，也不能收到良好的经济效益。章针对各采油方式的适应性特点，结合理论研究，围绕技术和经济指标两方面来对其进行评价，利用等级优化方法来优选不同油田区块的有效采油方式，并编制了一套采油方式优选的应用软件。通过该软件可以选择新投产油井的油井方式，同时在节点系统分析的基础上，可选择各采油方式工作参数、最佳工作状况。     

蠕变地层与油井套管相互作用力学模型

在油井生产过程中,地层的蠕变使套管承受的外部挤压载荷逐渐接近于上覆岩层压力。当套管的外部挤压载荷大于套管的抗挤强度时,套管将产生屈服、变形甚至破裂。目前采用的蠕变地层与套管相互作用的力学模型存在理论上的错误,无法正确计算套管的外部挤压载荷。根据实际建井过程和力学原理,建立了正确的蠕变地层与套管相互作用的力学模型。如果地层不具有蠕变性,地应力不会作用在套管上;如果地层具有蠕变性,且持续时间比较长时,套管所受的外挤载荷为地层的上覆岩层压力。现场检测到的套管非轴对称形变主要是由套管壁厚不均匀、材质不均匀、套管受到刮伤及套管一侧黏土膨胀等因素所致,而不是地层的非均匀地应力造成的。     

基于新型油井套管磨损实验机的钻井工况模拟

运用MZM-500新型油井钻杆-套管摩擦磨损实验机,针对转速、温度与正压力、钻井液性能、间歇负载等影响套管磨损量的因素进行试验。对更为精确的套管磨损量值的分析发现,钻杆试件在小转速时套管磨损体积与转速为线性关系,这种关系会被转速继续增加引起的振动所破坏,造成套管磨损体积急剧增加;多项式关系更符合磨损量随时间的实际变化;高于临界温度60℃会直接增大套管磨损;间歇负载对套管磨损影响不明显;高粘度的钻井液会大幅度减小套管磨损。研究成果可为建立正确的磨损模型来预测和计算钻井过程中的套损提供参考。     

用钻特殊井方法提高采收率

尽管三次采油过程的各种提高采收率技术在经济、合理、最大限度的开采石油方面发挥了重要作用,但由于许多技术目前尚处于部分工业运用及实验室研究阶段,加上许多技术本身的局限性和油藏的复杂性,导致其效果并不理想。随着钻井技术的进步,水平井、侧钻水平井、分支井、大位移井等特殊井在提高石油采收率上的贡献日见报道,但是从观念认识上,往往没有把这些钻井方法列入提高石油采收率的技术之列。文中在讨论目前各种提高采收率技术的优点和不足之处的基础上,提出了对现有采收率技术不适用的油藏而言,用特殊井提高采收率比现有各种提高采收率技术优越,并阐述了钻井方法提高采收率技术的优点及其前景。     

热采井套管损坏力学机理分析

热力法采油是提高稠油采收率的最重要方法.实践表明,稠油热采对井套管损坏十分严重.根据弹性力学厚壁圆筒理论,建立了套管应力计算模型,并通过实例计算了不同注蒸汽温度下生产过程中套管的有效应力强度.计算表明,注蒸汽热采井套管损坏的主要机理是注汽过程中较高的温度在套管柱内产生过大的热应力,导致套管内应力超过了套管屈服极限强度....     

稠油开采技术

稠油不同于常规原油 ,主要是粘度大 ,难于用常规方法开采。文章针对稠油的特殊性质 ,介绍了几种常用的常规稠油开采技术 (如蒸汽法和火烧油层法 )的基本原理及这些技术的不足之处 ,并介绍了几种新的非常规开采稠油技术。