摘要：为了明确致密储层渗吸作用规律,在开发过程中充分发挥渗吸驱油效果,从而达到提高原油采收率的目的。利用核磁共振技术与高压压汞测试,研究了岩心的微观孔隙结构;设计了模拟储层条件的自发渗吸实验,分析了岩心孔隙度、渗透率、储层温度、压力、人造裂缝等因素对渗吸采收率的影响。结果表明:致密岩心具有3种孔隙结构,其中亚微孔为原油主要赋存空间,其孔隙体积占比接近80%;亚微孔的孔径小、毛细管力大,渗吸初期的渗吸效率最高,且对渗吸原油采收率的贡献程度最大;致密岩心孔隙度、渗透率越低,渗吸采收率越低;渗吸过程中信号相对振幅峰值向小孔隙尺寸偏移,孔径范围减小,岩心越致密,偏移越明显;温度与压力对渗吸采收率的影响较大,模拟储层条件的高温高压渗吸相比常规条件下渗吸采收率提高了120%,模拟压裂的岩心人工造缝后的岩心整体渗吸采收率提高了24.7%。研究成果对利用自发渗吸作用提高采收率具有理论指导意义。

摘要：在开发新油田和调整老油田时,为了减少井眼相碰带来的经济损失,采用了井眼轨道设计、随钻测量和防碰扫描等技术,但这些技术均存在一定的不足,不利于井眼间防碰监测。为此,设计了一种井下震源发生器。该工具的基本工作原理是通过液压装置蓄能,利用弹簧力驱使冲锤冲击铁砧产生理想的震击力。以冲锤为研究对象,建立了井下震源发生器的动力学模型,通过MATLAB GUI进行数值模拟程序编制,求解冲锤速度、加速度和位移与时间关系的微分方程,获得井下震源发生器输出性能规律,通过改变弹簧刚度、冲锤质量、节流面积和钻井液密度等,研究了井下震源发生器设计参数对冲锤输出性能的影响。研究结果表明,当钻井液密度为1100 kg/m^3,弹簧刚度为76.26 N/mm,冲锤质量为80 kg,节流面积为2875.19 mm^2时,井下震源发生器冲锤的输出性能最好。研究内容与结果可为井下震源发生器的现场应用提供指导。

摘要：针对现有冲击器存在的单次冲击功小、入井连续工作时间短和深井工作稳定性差的问题,设计了一种新型机械式冲击器。该冲击器由动力机构、动力转换机构和冲击机构组成。动力机构由轨道和传动销组成,传动销与冲锤连接后置于轨道内,轨道随传动轴旋转,带动传动销和冲锤往复运动。提出了满足冲锤运动规律的两种轨道轨迹线,根据冲锤的位移、速度和加速度之间存在的微分和积分关系、冲锤应满足的边界条件求解得到了冲锤的速度和加速度函数。对传动销进行受力分析,由牛顿第二定律及受力平衡关系求解得到了轨道受力及扭矩方程,计算得到了轨道受力、扭矩、冲锤速度与轨道旋转角度的关系,通过减小冲锤下行时的加速度可减小轨道受力及扭矩。以轨迹线1为例,使用Adams软件对冲锤进行运动仿真,仿真结果显示冲锤运动规律与设计的运动规律相同。研究结果可为机械式冲击器的进一步优化设计提供参考。

摘要：针对随钻地震强度低、不利于井眼间防碰监测的问题,设计了一种蓄能式井下震源发生器。该发生器主要由活塞、弹簧、冲锤、铁砧和延时装置等组成,通过钻井液蓄能获得高效冲击功。为使其获得最佳输出性能,以冲锤为研究对象,建立了井下震源发生器冲锤流道模型,基于CFD动网格技术,利用CFD软件分析了弹簧刚度、冲锤质量、节流面积、出口直径和数量等设计参数及钻井液密度对井下震源发生器输出性能参数的影响规律,分析得知:节流面积、出口数量、出口直径和钻井液密度与井下震源发生器输出性能参数呈正相关关系;弹簧刚度越大,冲锤最大冲击功对应的位移越小;冲锤的质量越大则速度越小。基于单因素分析结果,以冲锤冲击功为优化目标,利用正交试验优选了设计参数组合方案。研究结果表明:各设计参数对井下震源发生器输出性能的影响不尽相同;出口直径和弹簧刚度对井下震源发生器输出性能的影响极为显著,节流面积、冲锤质量和出口数量对井下震源发生器输出性能的影响显著,而钻井液密度的影响不显著。根据研究结果筛选出了各设计参数水平的最优组合,研究结果还可以为井下震源发生器的设计提供依据。

摘要：为了探究由于地层情况的不确定性导致水平井水平段井筒上下起伏波动对积液的影响,通过实验,对水平井水平段分别处于上倾、波浪、台阶式轨迹波动下的水平井积液问题及压降规律进行研究。结合理论分析,对水平段上倾不同角度、台阶式轨迹波动以及上下波浪式轨迹波动对压降及携液情况进行了对比。结果表明:台阶式轨迹波动以及上下波浪式轨迹波动的井眼形态,从压力损耗以及排液稳定性两方面来看,均不适合在现场实际生产中使用;从压力损耗方面来看,水平井水平段随着倾斜角度越大,其水平段压力梯度及总压降值越小;从排液能力方面来看,随着水平段向上倾斜角度越大,气流带液能力逐渐降低。

摘要：在气举装置投入生产前,分析连续气举设计装置对目标油井含水率、气油比、地层压力、产液指数、注气压力和注气量等重要参数的适应范围,评估出气举设计的适应性,进而优化或优选出最佳的气举设计方案是非常必要的。将气举工况诊断与节点分析进行有机结合,分析气举设计对目标油井各重要参数的适应范围,进而制作出不同的含水率、气油比条件下气举地层压力、产液指数适应性图版,得到了气举设计适应性评价新方法。实例分析表明,新方法制作气举设计适应性图版与现场测试判断结果较吻合,可以评价气举设计方案在油井生产中的适应性。

摘要：为了研究往复式压缩机进气阀的多物理场变化特点,运用CFD和动网格技术模拟进气阀从膨胀到进气的整个过程。通过模拟流场计算阀片壁面上的压力,然后求解阀片运动方程,获得了阀片的运动规律以及瞬时温度场和流场。研究结果表明:阀片开启后,气缸内各物理量分布呈现明显的不均匀性,局部压力和温度持续下降后再逐渐升高;当曲柄转角为60°和80°时,分别有最大温差17.1℃和最大压差3 930 Pa,模拟的阀片开启区域为[53.2°,219.5°],与理论结果[56.0°,220.0°]很接近,验证了数值模拟方法的正确性;阀片对升程限制器和阀座的最大撞击速度分别为2.3和1.3 m/s,为确定阀片的冲击载荷提供了基本数据。研究结果对于全面认识流体流动细节、阀片运动规律和压缩机的工作性能具有重要意义。

摘要：研制了一款新型反作用液动冲击器,主要由蓄力弹簧、冲击组件及分流机构等元件构成,该冲击器具备较大的冲击力,可为井下钻进过程提供较大的冲击功,从而提高钻进效率。先根据冲锤运动方程求得不同弹簧刚度下冲锤末速度和频率大小,确定满足结构设计要求;再选定特定冲击组件材料,采用ADAMS软件建立了冲锤与砧座的冲击碰撞模型,结合Ansys Workbench软件模拟了冲锤冲击砧座的碰撞过程。根据最小破岩冲击功的计算公式及冲击组件结构强度分析,最终获得冲锤冲击末速度的适用范围为5.24~8.05m/s,为冲击器的结构设计提供了理论指导。

摘要：针对随钻地震强度低、不利于井眼间防碰监测的问题,设计了一种井下震源发生器,主要由活塞、弹簧、固定套筒、冲击锤、止推套筒铁砧和延时装置等组成,正常作业时能利用钻井液对动力装置蓄能,且不产生误震,通过钻井液蓄能、卡点解除等简单操作便能得到高效冲击功的功能。基于流体连续性方程、伯努利方程、水垫阻力和水头损失等流体力学理论,以冲锤为研究对象,建立了井下震源发生器的动力学模型,通过Matlab Gui进行数值模拟程序编制,获得井下震源发生器输出性能变化规律,并研究了不同弹簧刚度对冲锤冲击功、冲击效率等输出性能的影响。结果表明,在钻井液密度较低时,弹簧刚度越大,冲锤最大输出性能越好,最大冲击功为264.14J,所对应的冲击效率为50.41%;最大冲击速度为2.97m/s,所对应的位移为64.5mm;产生的最大震击力为71.28kN,满足丛式井防碰监控的需求。

摘要：页岩气井及时采用油管生产能够有效地保证气井的稳定递减,但油管下至哪个位置对气井稳产最有利,井身轨迹对该位置是否有影响尚无深入研究。为了确定油管的合理下入深度,通过水平井全井筒试验装置的气水流动实验,对油管下深至积液水平段、斜井段不同位置处(水平段和斜井段分别积液情况时,油管下深至斜井段上端、水平段跟端、水平段1/3处、水平段2/3处及水平段趾端)试验管段内的积液特征以及出口排液量进行了分析。结果表明,水平段下倾时,油管下入斜井段携液气体液量最小,水平段上倾且油管下入水平段1/3处携液气体流量最小。然后利用全动态多相流模拟系统OLGA,以威204HX平台几口井的气井产能方程、气井井身结构、地层压力下降梯度作为基本参数,对不同井身轨迹时油管不同下深对应的气井生产过程的井筒积液进行了模拟。结果表明,水平段上倾累计产气量大于水平段下倾累计产气量,水平段上倾且油管下入水平段1/3处气井的累计产气量最大。综合分析,油管下入水平段1/3附近对水平页岩气井排采最为有利。