新疆深层稠油井筒掺稀降黏举升摩阻分析

新疆深层稠油在井筒举升过程中,由于温度的降低,原油会逐渐失去流动性。掺稀油是有效降低井筒摩阻的方式。根据现场掺稀工艺建立室内模拟测量装置,模拟了掺稀过程中稠油和稀油的动态混合过程,并测量得到沿井筒温度降低过程中混合物的黏度变化;结合井筒传热及流动模型,模拟分析了不同掺稀比条件下的井筒摩阻。分析结果表明,掺稀比的增加能有效降低摩阻,但是单位稀油对摩阻降低的贡献随掺稀比增加而降低。     

风城稠油掺稀流动性变化规律研究

随新疆地区风城稠油产量的逐年提高,部分稠油需通过西部原油管道掺稀输送至下游炼厂。掌握风城稠油掺混稀油后所得混合原油的物性变化规律是稠油掺稀管输的关键环节。通过调研国内外相关文献,结合风城稠油、克拉玛依稀油、哈国油及其混合原油的实测数据,总结得到稠油掺稀前后的流动性变化规律。通过对比实测混合原油黏度数据和17种混合原油黏度预测模型计算结果,得到适合风城稠油与稀油的最优黏度预测模型,为西部管道输送风城稠油提供黏度预测数据,为制定稠油输油方案提供参考。     

吐哈油田稠油开采掺稀泵泵压与掺稀比关系研究

针对新疆吐鲁番地区玉东油田稠油具有粘度高、密度大、埋藏地深的特点,在开采时,选用泵上掺稀降粘举升开采工艺。对掺稀泵泵压与掺稀比的关系进行了研究,分析了掺稀泵泵压形成的原因,推导出了掺稀泵泵压与掺稀比的关系。现场应用时可以从掺稀泵的压力表上直观地看到掺稀泵的泵压,从而可以大致估算出所掺入的稀油量是否足够。     

神经网络构建稠油掺稀黏度预测模型研究

本文利用BP神经网络能够较好地在实验数据基础上建立稠油掺稀黏度预测模型,以对新疆塔河油田稠油掺入四种稀油的黏度预测为例,通过BP神经网络建立预测模型,并与四种传统基于线性回归的建模方法及进行改进的方法进行对比,结果表明：利用神经网络建立模型的最大误差为4.1%,黏度与温度、稀稠比的非线性关系能够较好拟合,对比基于线性回归方法的建模方法及其改进算法有着更高的拟合精度。     

稠油脱水中掺稀比的优化实验

掺稀油降黏脱水是提高稠油脱水效率、降低脱水能耗的重要方法。为了进行掺稀比的优化,采用实验分析的方法,对稠油脱水中掺稀油的比例与脱水效果之间的关系进行了研究。结果表明：混合原油含水降低,稠油的当量含水不一定降低;存在稠油当量含水最优掺稀比。掺稀油工艺参数优化时,应以稠油当量含水作为优化指标。     

深层稠油掺稀油举升方法研究

深层稠油在油藏条件下具有一定的流动能力,但在井筒中的流动阻力却很大,造成生产上的困难。该文针对深层稠油油藏的特点,在对稠油粘温关系和深井举升工艺进行研究的基础上,结合实验室掺稀油降粘效果研究结果,对空心杆泵上和泵下掺稀油举升工艺的可行性进行了研究,设计结果及现场生产分析结果表是,空心杆掺稀油是一种适合于深层稠油冷采的举升方式。     

高胶质稠油掺稀降黏技术

针对中原油田濮深18块稠油油藏特点和稠油性质,进行了稠油掺稀降黏规律和流变性室内实验研究。采用4种类型稀油对PS18-1井超稠油进行定温条件下不同掺稀比的稠油降黏实验,并将实验测得的稠油掺稀黏度数据进行拟合后得到模型参数。实验结果表明:对于PS18-1超稠油,在同等条件下4种稀油中文一联稀油掺稀降黏的效果最佳;掺入的稀油量越大,混合油黏度越低,降黏效果越好;井口温度越高,需要掺入的稀油量越小。在无外加降黏剂或互溶剂时掺稀比1∶1.5时就无法实现稠稀互混。用文一联稀油对PS18-1超稠油在130℃条件下互混,掺稀比在1∶1.8以下时基本可实现完全互混,但温度下降后仍有少许块状物析出。当井口温度为40℃时,PS18-1超稠油与文一联稀油按掺稀比1∶2混合时,井口混合油黏度为249 m Pa·s,能满足生产要求。当井口温度为60℃时,PS18-1超稠油与文一联稀油按掺稀比1∶1.8混合,井口混合油黏度为356 m Pa·s,也能满足生产要求。此外,模型计算值与实验值吻合较好,具有较高的计算精度。     

稠油掺稀井系统分析研究与应用

新疆塔河油田的稠油油藏,以掺稀油降黏方式开采为主.根据传热学、能量及物质平衡原理,综合考虑稠油井筒中压力、温度之间的相互作用,建立了稠油掺稀井井筒流体压力-温度耦合数学模型,并以此为基础,建立了以掺稀深度为节点的稠油掺稀自喷井系统分析模型,优化了掺稀比、油管管径和掺稀点深度等参数.以塔河油田某井为例进行的计算表明,压力-温度耦合模型得出的压降平均误差为2.6％,温降平均误差为8％;优化得出的最优掺稀比与现场不同产量下掺稀量得出的比值相符.     

深层稠油掺稀油举升方法研究

深层稠油在油藏条件下具有一定的流动能力 ,但在井筒中的流动阻力却很大 ,造成生产上的困难。该文针对深层稠油油藏的特点 ,在对稠油粘温关系和深井举升工艺进行研究的基础上 ,结合实验室掺稀油降粘效果研究结果 ,对空心杆泵上和泵下掺稀油举升工艺的可行性进行了研究。设计结果及现场生产分析结果表明 ,空心杆掺稀油是一种适合于深层稠油冷采的举升方式。     

振荡流混合器湍流流场的数值模拟

应用计算流体力学技术,采用层流模型和湍流模型对净流量为0、一定雷诺数区间振荡流混合器单腔室中的层流流场和湍流流场进行了数值模拟计算。首次实现了振荡流混合器流场湍流流动阶段的三维数值模拟,较好地反映了湍流阶段振荡流混合器速度场分布状况,并获得了反映振荡流混合器速度场在一定雷诺数条件下非对称分布的模拟结果。     

国内稠油热采井下动态监测技术现状

稠油热采井下动态监测技术能够提供热采井的温度、压力、干度、吸汽剖面、产出剖面等动态参数，分析各油层的吸汽状况。判断注汽效果，为稠油油藏的有效开发提供科学依据。文章通过对热采井动态参数测量技术及方法和现场应用效果进行分析阐述，提出了稠油热采动态监测技术发展方向。     

稠油掺稀开采井筒内温度分布规律

稠油在井筒中的流动阻力很大,造成稠油生产困难,而采用套管掺稀油工艺,可以使井筒中的混合液保持较低黏度,减小井筒流动阻力。根据传热学和能量守恒原理,采用节点系统分析的思想,考虑油管、套管、水泥环及地层之间的传热,建立稠油掺稀井筒和套管内流体温度分布数学模型。运用高斯列主元对模型进行求解,并对油管中的温度分布规律进行了分析,总结出影响掺稀效果的主要影响因素,为掺稀开采稠油油藏的参数设计提供了依据。     

稠油热采工具30CrMo和1Cr13材质的腐蚀试验研究

针对热采作业过程中出现的井口装置腐蚀刺漏、井下工具腐蚀破坏等问题,利用高温高压釜模拟油田实际生产环境进行腐蚀试验。分析30CrMo和1Cr13的腐蚀速率,确定其腐蚀类型,为井口装置和井下工具寿命预测提供依据。研究表明:生产阶段,30CrMo为中度腐蚀,1Cr13为轻微腐蚀; 注热阶段,30CrMo为极严重腐蚀,随腐蚀时间延长,平均腐蚀速率减小; 注热7 d时,1Cr13为极严重腐蚀,且有局部点蚀; 注热21 d时,1Cr13为严重腐蚀; 注热阶段腐蚀产物为Fe₃O₄。     

超高压磨料射流切割喷嘴表面强化技术研究

超高压磨料射流切割技术是海上油田弃井和海上废弃结构物安全高效切割回收的有效方式,喷嘴是切割系统中的关键部件。由于超高压力的混合磨料对喷嘴的内部结构产生冲蚀磨损,在切割过程中喷嘴容易失效。为了提高喷嘴的使用寿命,设计内嵌式喷嘴结构。喷嘴芯由纯碳化钨烧结而成,表面镀类金刚石薄膜。采用现代表面分析技术,评价喷嘴镀类金刚石薄膜前后的微观结构、硬度和摩擦磨损性能。结果表明:镀类金刚石薄膜可以提高喷嘴的表面硬度和耐冲蚀性能,延长喷嘴使用寿命。     

稠油热力-化学法复合采油技术数值模拟研究

根据热力-化学法复合采油技术作用机理,建立了相应的数学模型,利用有限差分法对该模型进行了数值求解.该模型中包括各组分质量守巨方程、能量守恒方程.其中表面活性剂质量守恒方程考虑了对流、弥散、表面活性剂吸附损失以及化学反应损失等.讨论了表面活性剂质量分数、注入量、注入时机等参数对采油效果的影响,为该技术的方案设计提供了理论依据.     

井下混砂工具地面物模试验研究

为了研究井下控砂浓度实时混砂机理,借助现场压裂设备及井下混砂工具,开展了井下混砂工具地面物模试验研究。试验方案依据井下控砂浓度工艺原理设计,按照1∶1的比例进行全真模拟,并设计、制作了可视化模拟井筒试验装置,优选了试验参数和配套设施,采用现场压裂设备完成了携砂液性能和泵注设备能力测试以及井下混砂工具性能测试试验。试验结果表明,采用常规压裂机组,使用高黏度基液携砂,可实现110%超高砂质量浓度(1 800 kg/m~3)条件下稳定泵注,井下混砂工具旋流效果明显,混砂距离在0.6 m以内。试验还发现井下混砂工具的混砂距离随着油管排量及环空排量变化而变化。该试验为混砂机理研究和现场施工方案设计提供了依据。     

特超稠油油藏蒸汽吞吐数值模拟

蒸汽吞吐是增加稠油产量的一种经济而有效的方法。克拉玛依油田九7区稠油在50℃时,地面脱气原油的粘度为2400～961000mPa·s,平均452029mPa·s,属超稠油油藏。针对克拉玛依油田九7区浅层特超稠油油藏的特点,利用数值模拟方法研究了蒸汽吞吐的主要注采参数。对注汽强度、注汽速度、周期注汽量、注汽压力、焖井时间和蒸汽干度等注汽参数进行了优化计算,推荐了注采参数的优化方案,在此基础上对蒸汽吞吐井的吞吐效果进行了预测,得到了不同周期的周期产油量等。计算结果对于克拉玛依油田九7区特超稠油油藏进行蒸汽吞吐开采具有一定的指导意义。     

稠油空心杆电加热井井筒温度场数值模拟

随着石油开采和钻井技术水平的提高,高黏度、高凝固点原油的开采比例越来越大,稠油的高黏度给原油开采带来很多困难,采用空心杆电加热井是一种非常有效的降黏方法。为了经济、高效开采稠油并合理设计电加热参数,井筒温度场预测至关重要,根据传热学原理,建立了稠油有杆泵电加热井的井筒温度场预测模型。用有限差分法求解数学模型,并通过实例井计算分析,为稠油有杆泵电加热井生产方案设计提供了科学依据。     

稠油蒸汽吞吐辅助层内水热催化裂解数值模拟研究

稠油蒸汽吞吐辅助层内催化裂解过程中,层内原油随温度场分布不同而发生不同程度的化学改质,为近似模拟层内原油的这一变化,预测稠油蒸汽吞吐辅助层内催化裂解后油井的产能,在蒸汽吞吐数值模型及催化裂解作用机理的基础上,仅考虑油、水两相流动,不考虑重力和毛管力作用,将地层中的温度场分布对稠油催化裂解的影响,表征为不同温度范围内地下稠油黏温曲线的变化,并将该变化引入成熟蒸汽吞吐数值模拟模型,建立了二维两相蒸汽吞吐辅助催化裂解数值模型,并给出了求解方法.利用所建模型对孤东K92N6井第3轮次蒸汽吞吐辅助催化裂解矿场试验进行了模拟计算,该井该轮次预测周期产油量为4 560.4 t,实际产油量为4 899.7 t,预测误差为6.92%,预测精度符合工程要求.研究结果表明:根据蒸汽吞吐过程中井周温度分布,将催化裂解原油分为未反应型、低温反应型和高温反应型,并将这3类裂解改质后稠油的黏温关系回归成温度的指数函数,引入到成熟蒸汽吞吐模型,可实现层内稠油蒸汽吞吐辅助催化裂解不可逆改质过程的数学近似表征模拟,模拟结果可以为蒸汽吞吐辅助层内催化裂解技术工艺参数的优化、产能预测提供依据.      

井下裂解提高稠油油藏蒸汽吞吐采收率

开展了井下裂解就地改质稠油,提高稠油油藏蒸汽吞吐采收率的室内模拟实验和矿场应用试验。研究表明,油藏矿物可催化稠油水热裂解反应,其中黏土矿物的催化效果优于其他矿物,可使稠油黏度降低30%以上,黏土矿物含量越高,越有利于水热裂解反应;注入催化剂硫酸镍和供氢剂四氢萘溶液段塞后,蒸汽吞吐最终采收率大幅度提高,比单纯蒸汽吞吐提高8.8%,产出油降黏率增加51.7%,饱和烃、芳香烃含量分别增加38.0 mg/g 和26.3 mg/g,胶质、沥青质含量分别降低41.9 mg/g 和41.1 mg/g. 矿场试验结果表明,井下裂解就地改质稠油技术可延长蒸汽吞吐周期生产时间、提高日产油量、提高油汽比和回采水率,较大程度地改善蒸汽吞吐开发效果。