摘要：为提高脉冲注水工具抗冲蚀能力,设计了一套实用可靠的脉冲注水工具。采用内部中空、无转动部件、不易藏垢的结构,应用CFD-DPM方法研究了不同开度和颗粒直径时两相流对导流孔-注水孔的冲蚀特性,分析了导流孔-注水孔的两相流和颗粒分布,明确了壁面的冲蚀分布规律和粒子数随冲蚀率的变化规律。当粒径增大时,沉淀效果显著,导流孔-注水孔内壁都发生了严重的冲蚀;导流孔-注水孔的最大冲蚀值随着颗粒大小的增加而呈指数级下降;粒子数对冲蚀程度起着主导作用。研究结果表明:在小开度的情况下冲蚀程度随着颗粒直径的增加而降低;当开度较大时,冲蚀程度先降低后增加。研究结果可为低渗油藏高效注水开发提供技术支撑。

摘要：连续分层注水是目前提高油藏采收率的重要技术之一,但存在注水能量利用率低、注水波及体积差等问题。提出了一种脉冲注水工艺方法,并设计了配套的螺杆驱动滑套式低频脉冲分层注水工具,该工具采用螺杆驱动,利用滑套轴向的往复运动实现脉冲压力调制,脉冲流体通过滑套和工具壳体上的内外射孔注入储层,对地层产生持续的高幅低频脉动干扰,提高注水效率;同时,运用牛顿运动定律描述滑套运动状态,并用abaqus进行了有限元分析,验证了工具结构的合理性。有限元模拟结果表明:滑套能够适应井下25 MPa注水的工况条件,具备井下工作能力,20~25 MPa动载荷下,滑套的最大Mises应力及最大位移均大于20 MPa工况下,且低于25 MPa,在载荷F=39 MPa时,滑套发生塑性形变。研究结果表明:新型螺杆驱动滑套式低频脉冲分层注水工具解决了脉冲波沿管柱传递过程中对管柱强度要求高、衰减快的问题,有助于在复杂的井身结构下保持较适合的层间压差,可以为分层注水工具的设计提供技术指导。

摘要：准确测定或计算钻井液密度是科学设计钻井水力参数的基础,受地层高温高压影响,油基钻井液密度沿井筒是变化的,将其视为常数势必影响井筒压力计算精度。以目前新疆地区常用的四种油基钻井液为例,对样品在10~150℃、0.1~100.0 MPa条件下的密度进行了测试,然后利用多元非线性回归分析法,在考虑温度和压力的情况下,建立了油基钻井液的密度预测模型。研究结果表明,油基钻井液密度受温度、压力影响较大,耦合温度、压力建立的油基钻井液密度预测模型相关系数达0.99,用该模型计算并分析在井深变化情况下各配方的当量静态密度变化趋势。相关研究成果为油井钻井液现场应用及钻井水力参数设计提供了支撑。

摘要：钻井液流变参数确定以及流变模式优选是钻井液设计、循环压耗计算的基础。针对非线性流变模式的钻井液模型,基于高斯-牛顿法,通过六速粘度计的读数,建立了非线性流变模式的回归模型;根据衡量偏差性关系程度的相关参数R,以C#为编程语言,开发了配套的钻井液流变模式优选计算软件,可输出各流变模式的流变曲线,并结合实测数据进行了实例验证。该算法可以确定非线性流变模式下钻井液的流变参数,并通过比较相关系数优选出合适的流变模式,为快速优选钻井液流变模式提供了有效的工具。

摘要：在控压钻井过程中,常规钻井节流阀压降梯度大,冲蚀较强,在开关度控制精度为3%~5%时误差大,达不到精细控压工艺要求。针对上述问题,利用CAD和流体仿真软件建立油田常用PFF系列直通式平板节流阀的力学模型,对其在不同开度下的阀芯压降变化进行分析,仿真结果和现场实际记录结果相符。在基于分流减压的优化方案后,对阀板结构进行改进,新型节流阀阀孔设计为盾牌形。优化结果表明:新型直通式平板节流阀在现场常用的开度区间(20%~40%)内压降呈线性变化趋势,相关性可达88%以上。此优化方案大大延长了节流阀的工作寿命。