节流阀冲蚀性能仿真分析与试验研究

为研究节流阀在实施压井节流时的可靠性和耐冲蚀性能,采用有限元仿真分析和试验相结合的方法,对新型筒式节流阀、楔形节流阀和孔板节流阀的冲蚀性能进行了对比研究。研究结果表明,泥浆密度1.8 g/cm~3,冲蚀时间8 h。新型筒式节流阀相对于楔形节流阀、孔板节流阀具有更好的抗冲蚀能力、可靠性高,能够满足井控工艺的要求。     

节流阀冲蚀性能仿真分析与试验研究

节流阀出现被侵蚀现象,只有对节流阀井下的耐冲蚀性能进行实验分析,才能提升施工人员的安全。本文为了提升节流阀冲蚀性能,采用了仿真分析与实验相结合的方法对节流阀仿真实验进行了分析研究,通过在仿真实验结果对比分析,当井下的泥浆密度为1.8g/cm3时,整体侵蚀的时间为8小时。为了满足施工井控要求,采用新型筒式节流阀相对于节流阀来说是具备更好的抗侵蚀能力。     

井控节流阀冲蚀机理及结构优化

节流阀是钻井井控管汇中的关键设备，它是否正常工作直接关系到压井的成败。为此，采用现代分析软件ANSYS对井控装置中的井控节流阀进行了流场分析，根据节流阀流场的特点，定性地研究了楔形节流阀现场使用中容易产生冲蚀的原因。对现有节流阀的结构进行了优化设计，即将楔形节流阀的平面改为弧面；在阀心上部仍采用楔形平面，但在阀心末端留一段平面使其平行于壳体的中轴线，楔形面与平面间采用圆弧过渡，保证流体出流方向不指向壳体，避免了流体对壳体壁的冲蚀。同时，阀心上端部的直线段满足了对压降的线性调节要求，更适合现场使用。     

钻井用节流阀抗冲蚀性能的实验评价

发生井喷事故时主要依靠节流阀来控制井内流体的流速,因而要求其具有较强的抗冲蚀能力,但目前的节流阀抗冲蚀能力评价大多都停留在有限元分析或流体流场模拟计算阶段,无实测数据,未进行定性、定量评价,给选型和使用都带来了较大的困难。为此,采取远程控制阀开启度调整实验压力和流体流速、氮气注入压力略高于实验压力来保证气体有效混入形成三相流体的实验思路,闭环模拟了不同流速、不同流体组分、不同压力条件下的井喷对孔板、圆柱和楔形3种节流阀的冲蚀情况。实验结果表明:①抗冲蚀能力依次为圆柱节流阀>楔形节流阀>孔板节流阀;②在实验压力范围内,楔形节流阀阀芯出现轻微蚀痕,下游短节发生单边冲蚀,抗冲蚀能力较弱;③当孔板节流阀开度约1/8时,实验泵压多次跌落回4 MPa,其阀芯后端受到严重冲蚀。进而依据实验结果,提出了改变楔形节流阀阀芯形状、优选材质、在孔板节流阀的阀芯侧面增加密封件等改进思路。结论认为,所形成的三相流体抗冲蚀评价方法可应用于类似结构节流阀的评价。     

一种基于阳离子稠化剂的高抗盐压裂液研究及应用

针对目前压裂作业向着高温油气藏措施改造、节约用水,利用海水、地层高矿化度水配液等非常规领域的拓展,通过对疏水缔合聚合物压裂液增黏机理研究,基于阴阳离子电吸引原理,开发研制了自缔合高抗盐压裂液体系,并对其进行了性能评价和现场应用。研究表明,在阳离子聚合物溶液中加入阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠,可以使聚合物分子通过静电吸引作用进行自缔合交联,并通过在分子中引入球状胶束及钙镁离子稳定剂,大幅度增强压裂液的抗温抗盐性能。该压裂液体系黏度可以达到331 mPa·s,耐盐达60 000 mg·L-1,有良好的抗钙镁性能,岩心伤害性低,在130℃、170 s-1剪切1 h后黏度保持在50 mPa·s以上,可以满足60~130℃水温配液和压裂施工的要求;并且该压裂液在剪切速率上升时黏度降低,剪切速率下降时黏度又会恢复,可以有效降低摩阻。该体系在华北油田二连地区阿尔3-26井现场应用,采用矿化度达到9 104 mg·L-1的邻井地层水直接进行配液,提高了施工效率,增油效果显著。体系原料易得、成本价格低,抗盐性明显优于其他压裂液体系,具有良好的应用前景。      

一种低伤害压裂液的性能评价与现场应用

随着对致密低渗油气藏开发力度的增大,压裂作为致密低渗油气藏的主要增产、增注的重要手段,愈来愈受到人们的关注。该研究参照中华人民国和国石油天然气行业标准SY/T 5107-2005《水基压裂液性能评价方法》对一种新型压裂液增稠剂的耐温耐剪切性能、耐盐性、破胶性能等性能进行评价,实验结果显示,该压裂液增稠剂在100℃,170 s-1下恒温剪切90 min黏度大于50 m Pa·s,破胶液中无残渣,80℃下破胶液的表面张力为25.87m N/m等优点,现场施工8次,取得了日均提高产油量的良好效果,并具有良好的耐温耐剪切,携砂性能良好;破胶彻底、破胶液的表\界面张力低、伤害小,对于低渗透油气藏的压裂开采具有广泛的应用参考价值。     

一种新型压裂液的现场应用及分析

介绍国外研制的一种新型非聚合物压裂液，通过国内外现场应用实例对 其进行详细分析说明。该压裂液具有独特的流变性，液体工作效率高，配制简单方便，对地层伤害小，经现场应用效果明显，值得大面积推广应用。     

控压钻井节流阀液-固两相流冲蚀预测及验证

运用欧拉-拉格朗日法和离散相模型,预测了节流阀内部粒子运动和分布规律,利用半经验冲蚀模型求解了颗粒对阀芯的冲蚀率,并设计相关实验验证了数值模拟的准确性。结果表明,数值模拟能够较为精确地预测节流阀阀芯的冲蚀轮廓;5 h以内的预测冲蚀损失量与实验数据贴合度很高,5 h以后的预测数据经合理修正后与实验结果相近,随冲蚀时间增长,预测误差逐渐减小,最终达到1% 以下;该模型能够用于预测控压钻井节流阀复杂流场的冲蚀,有望为控压钻井节流阀的进一步优化设计提供参考。     

水下井口节流阀优化设计及应用

随着海洋石油装备的发展,对井口节流阀的要求越来越高。井口节流阀在水下作业过程中,不仅要抵挡流体磨损和酸性介质的冲蚀作用对产品带来的损坏,而且需要保证产品的可靠性和使用寿命。分析了常规节流阀失效的原因,提出了新的阀芯优化方案。在进行性能参数计算和基于CFD的流场分析后,关键部件选用新的防腐耐磨材料,并对优化后的阀芯进行了工业测试。结果表明,新型节流阀阀芯性能良好,寿命更长,成本更低,能有效地满足深水作业需求。     

高抗挤厚壁套管的性能及应用效果评价

中原油田套管损坏的主要原因是现有套管强度不够,无法抵抗盐膏层段的巨大外挤力。开发了TP130TT型高抗挤厚壁套管,其强度能很好地抵抗盐膏层巨大外挤力。实验室试验表明,各项性能指标达到了设计要求,现场使用取得了很好的效果,解决了中原油田盐膏层段套管强度不足的难题。     

一种高抗扭矩套管螺纹的研制

目前随着我国石油开采难度的加大以及开采技术的不断发展,大斜度井以及水平井的开发数量越来越多。在大斜度井与水平井的开发过程中,套管的下入阻力比普通的竖直井或者小斜度井的下入阻力大得多,为了解决该问题,在套管下入过程中,需要给套管施加较大的扭矩从而克服阻力,实现套管的下入工作。普通的套管螺纹无法满足需求,为此设计一种高抗扭矩的套管螺纹来完成套管的下入工作。     

一种酯类防锈剂的性能及应用

合成了一类具有脂肪酸酯分子结构的无灰防锈添加剂，并对其油溶性、防锈性和对基础油的抗乳化影响进行了考察。结果表明，这类防锈剂在大庆加氢基础油中具有良好的溶解稳定性和优异的防锈性能，而且对基础油的抗乳化性能无不良影响。另外，在不锈钢轧制液配方中进行了防锈剂的应用研究。     

一种HPAM/酚醛凝胶体系调剖剂的性能评价及现场应用

针对一种HPAM/酚醛的弱凝胶体系进行了地层模拟试验和岩心评价试验,结果表明该交联凝胶体系具有良好的抗盐性和封堵性。当水样矿化度逐渐上升时,凝胶体系黏度先降低然后趋于相对稳定。选取原始渗透率差异较大的4块岩心,挤入该凝胶体系,岩心的渗透率明显降低且封堵率均在70%以上。在白于山区块3口井进行了调剖施工,表明该凝胶体系调剖后增油降水效果明显,累计增油158.54t,累计降水209.48m3。     

一种缓蚀剂残余浓度的定量分析方法及现场应用

介绍了一种用于监测油气井采输工艺常用缓蚀剂在气田产出水中残余浓度的定量分析方法。该方法具有快速、准确、简便等特点，在川渝气田已得到验证与应用。该方法能监测缓蚀剂是否排出，反映缓蚀剂返排的浓度变化规律，为现场推荐经济有效的缓蚀剂加量及保护周期，及对油气田防腐方案的制定和提高现场缓蚀剂应用的管理水平有着重要作用。     

一种树脂覆膜砂支撑剂的研究及现场应用

讨论了制备用作压裂支撑刺的树脂覆膜砂使用的树脂和固化剂的选择、包胶设备及工艺。选用软化点〉80℃、富含酸基并中和成盐、在水中易乳化的改性双酚A环氧树脂和中温固化的潜伏型固化刺，制备了树脂覆膜石英砂。该覆膜砂的导流能力在闭合压力〉15MPa时明显高于原始石英砂。〉40MPa时与52MPa陶粒相当或略好；该覆膜砂的52MPa和70MPa破碎率远小于石英砂，仅为3．01％和7．00％，浊度、圆度、球度、酸溶度均好于石英砂。井深3750m、油层温度130℃、原始压力系数高达1．8的某油井，1987年用普通陶粒压裂后投产，返吐砂量0．544m^3；1988年用普通陶粒压裂酸化后，砂面高于人工井底45．35m；2003年压裂中使用该覆膜砂38m^3，压裂后未返吐砂。产油量增加，有效期已超过6个月。图2表2参5。     

一种新型多元醇钻井液性能评价及应用

新开发的多元醇为EO／PO共聚物，相对分子质量3000，无色液体，浊点23℃，在室内性能评价中，这种多元醇在淡水，饱和盐水，7％KCl溶液中对页岩的抑制性（页岩回收率）良好；1．5％多元醇在膨润土浆中的润滑性好于3％白油，加入3％多元醇的膨润土将可耐4％粘土和1％水泥的污染，在120℃滚动16小时后性能变化不大；多元醇能与聚磺钻井液配伍。在塔里木依南4井斜度变化大且易坦塌井段，使用由聚磺钻井液转化的多元醇钻井液钻进，井径扩大率有所减小，钻井液滤失量减小，摩阻系数减小，起下钻柱时摩阻减小，电测仪器起下顺利，在不加消泡剂情况下钻井液不起泡。     

一种多用途混配压裂液性能评价及应用

随着油气田开发进入中后期,大多数区块均采用储层改造地层油气提高采收率,而压裂过程中压裂流体的降阻性、携砂性能、破胶性能等对压裂工艺的成功具有决定性作用。为此,研发了一种多用途混配压裂液,通过大牛地气田现场试验结果表明,该体系为可变黏的一体化乳液压裂液体系,通过调整稠化剂浓度,可实现低黏滑溜水、高黏携砂液无级转变,简化现场施工工艺,能满足大型压裂连续混配对压裂液性能的要求。     

北京化工大学开发出一种具有高抗湿滑性能的改性丁苯橡胶制备方法

<正>北京化工大学开发出一种具有高抗湿滑性能的改性丁苯橡胶的制备方法。它是采用自由基乳液聚合,各单体的组分含量(质量分数)为:苯乙烯15%-28%,丁二烯70%~80%,4-乙烯基吡啶1%~5%。聚合的引发剂为氧化还原体系,聚合温度控制在50~80℃,转化率控制在70%~85%。采用该方法制备的改性丁苯橡胶玻璃化转变温度较高,应用于胎面胶,能提高轮胎的抗湿滑性能,同时在滚动阻力变化不大的     

YLD-1油水井堵漏剂的性能特点与现场应用

YLD-1油水井堵漏剂是在胶结界面微观结构研究的基础上，依据界面胶结强度的增强机理和方法开发出的一种新型油水井化学堵剂。与常规堵剂相比，YLD-1化学堵剂具有3个突出的特点：1)进入封堵目标层后能快速形成牢固的网架结构而有效地驻留在漏失层中；2)能在目标封堵层形成抗窜强度高、耐冲蚀的封堵层；3)在井筒内的YLD-1化学堵剂在较长时间内能保证有良好的流动性，不会沉淀和凝固，而堵浆一旦进入封堵目标层就能快速形成结构和强度。重点分析了YLD-1油水井化学堵刺的特点，并介绍了其在现场各种复杂井中的推广应用情况。