复杂断块油藏高温解堵技术

复杂断块油藏高温解堵技术
复杂断块油藏高温解堵技术

复杂断块油藏高温解堵技术

【摘要】为解决中原油田高温低渗油层解堵存在的技术难题,研制了高温缓蚀、高温缓速、深部穿透的解堵剂配方,解堵剂比常规土酸缓速率提高94%,可应用于150℃的地层,现场应用增油增注效果显著。文中对解堵剂配方性能进行了全面评价。

【关键词】高温深井解堵剂缓速缓蚀应用

中原油田部份油层深度为3 1 0 0~3800m,温度为130~149℃,矿化度为275000~347000mg/L,渗透率为6.03×10-3~131.44×10-3μm2,属于高温高盐低渗油藏。普通的土酸酸化解堵技术对文东油田解堵效果欠佳。首先是高温下酸液与地层矿物反应速度极快,酸液有效作用距离短,活性酸不能到达地层深部;其次是高温时酸液对井下管柱及工具腐蚀性很强,用普通酸化缓蚀剂无法满足施工要求;再者,其它酸液添加剂,如粘土防膨剂、铁离子稳定剂、表面活性剂在高温下性能大大下降,因此我们开展了《深井解堵工艺技术研究及应用》这个课题,并经现场试验获得了良好的效果。

1 井解堵剂配方研究

1.1 主剂的研究

配方中的主剂为缓速酸,研究采用《SY/T5886-93砂岩缓速酸性能评价方法》标准对其性能评价。试验方法:将取自钻井过程中的天然岩芯研研制成100目的细粉砂5g,加入配制好的100ml主剂中,用恒温油浴在试验温度120℃~150℃下加热反应20~240min,然后冷却至室温,反应剩余在150℃下用电烤箱烘至恒重,计算其失重率,并与土酸解堵剂进行对。试验结果证明,土酸的反应熔蚀速度极快,而主剂缓速酸的溶蚀速度与反应时间成正比关系,其最长反应时间可达180min,具有良好的缓速溶蚀效果。其最终溶蚀状态略优于土酸。

1.2 高温酸化缓蚀剂

试验是在内衬聚四氟乙烯的钢筒中进行,用恒温油浴加热,试验条件为N80钢片,缓速酸液200ml,浸泡时间4h。

试验结果表明:当温度为120℃,使用缓蚀剂浓度为2%;当温度为150℃,使用缓蚀剂浓度为2.5%即可满足实际需要,缓蚀剂具有较好的缓蚀性能。

1.3 解堵剂配方综合性能评价

试验结果表明:试验温度150℃,缓蚀率达94%,腐蚀速度达36.74 g/m2.h,表面张力23.0 mN/m,粘土防膨率72.2%,稳定Fe3+能力75.3 mg/g,无悬浮物和沉淀物,高温解堵剂各项性能优良。。能够解除钙质,硅质,铁质,蜡质,沥

压力脉冲解堵振荡场数值模拟

压力脉冲解堵振荡场数值模拟 王春生;褚会娟;卢澍涛;王晓虎;孙英蕃;庞博学;陈桂玲;田明磊 【期刊名称】《数学的实践与认识》 【年(卷),期】2014(044)024 【摘要】在油田开发过程中油水井地层堵塞一直严重影响油水井产能,在诸多解堵方法中,压力脉冲解堵技术由于施工方便、操作简单,有很好的应用前景.目前解堵机理方面还有待进一步研究,所以对压力脉冲解堵工艺进行数值模拟计算.以压力解堵脉冲管为研究对象,建立其三维结构模型,研究其腔室内部结构,分析其结构尺寸对流场的影响规律.建立其内部流场二维简化模型,编译装置内橡胶球体运动状态的UDF程序,应用动网格技术通过Fluent对脉冲管内非定常流动进行数值模拟计算.通过对流场压力、速度及进口截面物理量的监测,研究分析仪器安装深度、工作流量、装置结构及地层泄压过程对压力震荡场的影响规律.揭示脉冲管工作机理,推动认识压力脉冲解堵工艺的本质,为脉冲管的结构优化设计提供依据和方向,为压力脉冲解堵技术的应用及其动力学模拟奠定理论基础. 【总页数】5页(146-150) 【关键词】压力脉冲;解堵;UDF;动网格;数值模拟 【作者】王春生;褚会娟;卢澍涛;王晓虎;孙英蕃;庞博学;陈桂玲;田明磊 【作者单位】东北石油大学石油工程学院,黑龙江大庆163318;东北石油大学石油工程学院,黑龙江大庆163318;大庆油田有限责任公司一采油厂第七油矿,黑龙江大庆163000;东北石油大学石油工程学院,黑龙江大庆163318;东北石油大学石油工程学院,黑龙江大庆163318;东北石油大学石油工程学院,黑龙江大庆163318;东北石油大学石油工程学院,黑龙江大庆163318;东北石油大学石油工

复杂小断块油藏开发特征分析

复杂小断块油藏开发特征分析 广北区位于八面河油田的北部斜坡带,区内断层发育,主要为三角洲前缘沉积,发育构造油藏、构造-岩性油藏,单砂体含油面积多小于0.3km2,属于复杂、极复杂小断块油藏,油井生产情况差异大,注水效果待进一步认识,有必要分油藏类型进行开发特征认识,以指导区块及同类型油藏下步开发调整。 标签:复杂断块油藏;开发特征;含油宽度;开发调整 1 研究区储量分布特征 经落实,研究区共有510×104t地质储量,考虑研究区内各层系之间的渗透性差异,及由此造成的油藏开发特征、开发水平的差异,本次研究以50×10-3um2为界限,将细分后的各单砂体划分为中高渗透油藏和中低渗透油藏,其中中高渗透油藏300×104t,分布在沙三段、沙四段2、3、4砂组,平均渗透率154×10-3um2,中低渗透油藏210×104t,平均渗透率26×10-3um2,分布在沙四段1、5、6砂组。 2 中高渗透油藏开发特征 该类油藏具有以下地质特征:储层物性好、边水较活跃,地层能量评价为较充足或充足。 油井生产具有以下开发特征: 2.1 油井多以天然能量开采 新井投产、老井补孔措施后,初期产量高(大于10t/天),但含水上升快、产量下降快,且砂体水淹后,油井含水持续上升,由于后劲不足,提掖潜力小。 2.2 注水有效地降低了砂体自然递减率 例如:广北9块S423砂组注水15年,对应油井长期稳产,砂体共有15口井生产过,单井平均累采油16570t,最高达51500t。砂体采出程度43.6%,远远高于邻块同层位的24.8%和36.1%,目前开井4口,目前生产油井依然保持中含水状态,综合含水88.5%,日产油8.9t。因此,注采调整可有效控制砂体的自然递减率。 2.3 油井轮采可以取得较好效果 开发初期的高速调层补孔阶段为区块后期稳产造成被动的同时,也为油井轮采创造了可能性,轮采潜力逐渐增大。2005-2014年轮采20井次,平均单井年增油350t,因此,在构造有利区域进行轮采,逐渐成为广北区增油亮点,为该区的稳产、上产做出巨大贡献。

脉冲功率技术

脉冲功率技术 摘要:脉冲功率技术是以较慢的速度将能量储藏在电容器中或者电感线圈中,然后将此电场能获磁场能迅速的释放出来,产生幅值极高的,但持续时间极端的脉冲电压及脉冲电流,从而导致极高功率的脉冲。 关键词:脉冲功率,储能技术 引言:脉冲功率技术中的储能技术包括惯性储能,电容储能,电感储能 一.、脉冲功率技术的发展 脉冲功率技术正式作为一个独立的部门发展,还是近几年的事。事实上作为脉冲功率技术基础的脉冲放电, 早就存在于大自然中。而对脉冲放电的研究则开始于研究天然雷电特性, 以及它对输电线路、建筑物危害及其防护措施。当时这种放电仅限于毫秒级和微秒级。四十年代末期, 就有人开始注意到亚微秒及毫微秒级的高压强流脉冲放电形式。但是, 一方面由于当时客观要求并不迫切;另一方面, 这样快的脉冲放电, 无论在产生技术上, 或者在测量技术上都存在着一定的困难。因此, 其后十多年,这种技术发展并不迅速。六十年代初期, 由于闪光辐射照相和瞬时辐射效应研究的需要, 英国原子能武器研究中心的J.C.马丁所领导的研究小组,开拓了称之为脉冲功率加速器的研究领域, 使毫微秒级脉冲功率技术往前推进了一步。同时, 一些科学技术在发展中受到障碍, 急需找寻新的途径。以微波和激光的发展为例, 利用速调管、行波管等原理去产生大功率高效率毫米或亚毫米微波已经不可能。利用一般方法产生大功率、高效率、波长可调的激光束也不可能。正当人们探索和寻找新的解决途径的时候, 他们发现脉冲功率技术是解决这些问题的良好途径。为此, 美国许多单位, 为桑地亚实验室、物理国际公司、海军研究实验室、康乃尔大学、加利福尼亚大学和斯坦福大学等单位, 对脉冲功

油井解堵技术研究及应用

油井解堵技术研究及应用 【摘要】为保证油田持续高产稳产的需要,许多油田二次加密井数量增多。与此同时,新老油水井油层堵塞污染的情况也不同程度地表现出来,有些区块表现得相当严重。为提高油田的最终采收率,必须研究新的技术和方法,改善油层的渗透率。本篇论文就是通过查阅国内外有关油井解堵技术的论文文献,归纳总结了。 【关键词】油井解堵油层渗透率 近年来众多国内外专业人士致力于油井解堵技术的研究,开发研制了各种不同的解堵技术。根据油井地层特点和堵塞性质的不同,在采用解堵措施时,应针对具体情况,选择合适的解堵技术。 1 油井地层堵塞机理和特征 地层堵塞的特征是多方面的,几乎所有的井在堵塞前都有一定的前兆,如油井产液、产油、含水、动液面、地层压力、井底压力、出油剖面等方面都会有所显示,因此,识别地层是否堵塞是容易的,但要回答诸如堵塞的特征以及如何解堵等深层次的问题就显得较为困难。 1.1 油井堵塞机理 (1)历次作业对地层造成伤害。在油气田开发过程中,由于地层内岩石颗粒、流体成分非常复杂,外来的注入流体与地层接触会产生一些堵塞物,如钢铁的腐蚀、细菌繁殖产生的有害无机离子和细菌菌体及代谢产物,这些物质沉积在射孔炮眼周围或进入油层,使地层的渗透率大幅度下降。 (2)不合理的开采方式及生产参数导致油井堵塞。为了取得较高的原油产量,现场一般采用较大的生产参数,在用大压差生产过程中,会出现液面下降,产液能力下降的现象,这在一定程度上是由于地层中的微粒运移和流体运动阻力增加造成的。 (3)注入流体与地层流体不配伍。在开发和施工作业过程中,注入流体与地层流体不配伍可在地层内形成盐垢、乳化物或细菌堵塞,使孔隙吼道流通断面不断缩小,地层渗透率不断降低。 1.2 油井堵塞特征 (1)以堵塞成分看,具有一定的规律性。对于生产时间极短的井,堵塞物大多以有机物为主;对于生产时间较长,以往又进行多次增产措施的井,其堵塞物成分往往相当复杂,从总体上看,表现为有机物和无机物并存。

复杂断块油藏精细油藏描述与剩余油分布规律研究

复杂断块油藏精细油藏描述与剩余油分布规律研究 摘要:油藏资源是支撑社会经济飞速发展的主要能源,复杂断块油藏是原油储层当中的重要组成部分,并在油气田的开拓开发当中占有很高的地位和重要的影响。所以这就使得对现有复杂断块油藏开展剩余油分布现状规律的研究具有十分重要的经济价值和现实意义。本文通过对中原油田等多个复杂断块油田的精细描述和实践了解、资料收集,首先整理了复杂断块油藏的基本特征,科学运用前沿的油藏精细描述手段,对中原油田数个复杂断块油田通过运用动静态分析法等模拟技术研究和考证了剩余油分布的规律。 关键词:复杂断块油藏;精细油藏描述;剩余油;分布规律; 断块油藏通常是说由断层作用形成的圈闭,在开始发生变动的过程中断层可以作为流体运移的通道,而在闭合的过程中对油气运移起遮挡作用。断层很多时候也会把一块相对完整的背斜褶皱分割成一些断块,这些断块就会形成一个个独立的储油圈闭,就像一份相对完整的披覆构造,使得许多断层成为了分割油田的分界线,使油田显得支离破碎,并且形成一个个大小不等的独立的次生油气藏和原生油气藏,所以,断块油藏就是主要因为断层作用形成的油气圈闭。 一、复杂断块油藏的一些地质特点 复杂断块油田主要是指断块油藏的含油面积不足一千平方米,切石油地质储量占总储量的一半以上的断块油田。其一些主要的地质特征是:1、构造复杂,类型多,断块小,断层多;2、多种砂体沉积类型(河流相、三角洲相),储层物性比较好,但是其中的变化很大;3、含油层系多,主力含油层系大面积分布,切不同的区块其含油层系也大不相同;4、油水关系复杂,油藏数量多类型广,油藏之间的天然能量区别很大。 二、复杂断块油藏精细描述的内容与技术 复杂断块油藏精细油藏描述的内容主要应该包括:储层单元的细胞对比,微型构造,自然断块的划分,储层非均质,精细油藏类型,储量复算,与地层单元、断块划分紧密结合的沉积微相分析,油藏地质模型,储层空间封闭单元,流体模型等。 1、储层单元的细胞对比 储层单元的细胞对比作为精细油藏描述的基础,在当前,主要可以分为下列几类对比法:按沉淀单元时间划分;层序划分;单砂体划分;按小层、小小层划分四种。 2、微型构造

高压水射流解堵技术的应用

收稿日期:!""!#"$#$! 作者简介:牛世龙($%&’#),男,山东东营人,工程师,硕士,现任胜利油田有限公司海洋石油开发公司党委常委、副经理, 从事油气田开采生产技术管理工作。 文章编号:$""$#’()!(!""!)"’#""($#"’ 高压水射流解堵技术的应用 牛世龙,董贤勇 (胜利油田公司海洋石油开发公司,山东东营!*+!’+) 摘要:介绍了高压水射流装置的工具结构、工艺过程、解堵机理、施工工艺、实施效果,指出高压水射流解堵技术 对解除油层井壁堵塞、污染,提高近井地带渗透率效果较好,是一种简便易行的工艺解堵增产措施。 关键词:高压水射流;解堵;增产;应用中图分类号:,-%’$.!"’ 文献标识码:/ !"#$%&’()*)(++,)(-(’’(.$/"0,(,+(1’2)(324(%(556752.8,* 012345#6789,:;0<=5>8#?789 (!"#$$%&!’#(’)*%$’+,-’.’$%/,’0)1%,/#02,!"’03$454$64’$71%,/#02,-%032403!*+!’+,1"40#) 97+’)&.’:,4@A78BCDEAC5787F C4@C776B ,C4@GD58A5G6@7F H67AIEG D@J7K>6,C4@GD7A@BB F67L ,!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!>8M C4@@FF@AC 感器反馈的电流信号是否正确(以增压泵上的常规压力表为标准,校正智能仪表)。 7)检测变频器的输入是否正确 (以智能仪表读数为准)。1’!N 8 ( O $""P N $."P 。式中,8为智能仪表示数为"时变频器上显示的反馈电流信号值。 .)设定9!"N $, 系统转为Q1:闭环控制。1)系统正常运行, 这时要记录!个时间值,一个是电动机停止时增压泵的输出压力与变频器上监测压力值的差值;另一个是电动机重新自动启动时增压泵的输出压力与变频器上监测的压力值的差值。当这两个值比较大时,可增加9!$(Q —增益)和 9!’ (1积分时间),此过程要反复多次,直至控制在"R*SQ>以内。9!( (微分时间)一般取变频器出厂值。调整9!*可增加Q1:控制系统的稳定性。 :应用情况 该系统研制成功后在胜利油田进行了现场应 用,从使用情况来看,该系统参数设置方便,工作可靠,能够实现恒压控制,控制压力精度为T "R *SQ>,满足现场使用要求。 该系统的应用使得增压泵的实际排量可以根据不同时刻地层吸水率的变化而自动调节,解决了地层吸水率低而注入量大这一矛盾,极大地满足现场注水工艺要求,最大限度减少高泵压对设备、管网的危害,避免对储油地层的破坏,确保驱油措施的实施和稳油上产。 ;结论 <)该系统可以实现闭环控制,具有响应迅速、控制精度高、自动化程度高、可靠性高等特点。=)将控制系统中压力传感器更换为其他传感器(如流量传感器),即可推广到其他应用领域。 参考文献: [$]张尚才R 控制工程基础[S ]R 杭州: 浙江大学出版社,$%%$R !""!年第’$卷石油矿场机械 第’期第($页 >?@ A?B@C BDE?FGBHI !""!,’$(’):" """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""($U (’ 万方数据

复杂小断块油藏开发中立体井网开发技术的应用

复杂小断块油藏立体井网开发技术的应用 张金岗(孤岛) 【摘要】复杂小断块油藏因为断块的分割作用,形成形态各异、断块碎小的独立开发单位。复杂小断块油藏在开发上存在着油藏能量低、断块面积小的特点,因此使用常规面积井网进行注水开发十分困难,导致了油藏产量逐年减少。本文结合复杂小断块油藏开发的特殊性和地质特点,在对储量进行最大限度控制的基础上,将“少井高产”作为生产理念,使用水平井控制定向井、直井、优势油砂体的方式,对注采关系进行完善,最终形成完善的立体井网优化控制理论。在对立体井网进行部署的过程中,应该首先对一下几个特征进行考虑:油砂体的分布特征、断块规模、断块几何形态,同时对渗透率方向性和储层非均质性进行考虑,明确二者对水驱效果产生的影响。在对复杂小断块油藏进行开发的实践之中,使用立体井网理论的直井和水平井联合井网,能够比直井井网更有效的对复杂小断块油藏进行开发。 【关键词】复杂小断块立体井网注采系统 研究复杂小断块油藏的立体井开发是人们关注的重点,我国目前对复杂小断块油藏的开发主要采用不规则三角形井网,但是由于这种井网的理论研究十分有限,而且没有形成完整的开发模式。通过油田开发研究,针对我国目前对油藏地质的了解,在充分了解复杂小断块油藏的基础上,逐步形成了立体井网开发技术,并在此基础上形成了井网优化部署的一般原则和方法。 1 立体井网开发技术的提出 复杂小断块油藏具有断层密集且多的特点,因为油藏被众多断层切割,断块的面积较小,含油量很低,开发单元很小,而且每个开发单元具有不同的形态,因此,对井网的开发造成了很大困难,增加了步井难度,很难形成系统化的注采井网。同时,在复杂小断块油藏中含有多套含油层系,而且油砂体缺乏均匀的分布,断块中具有错综复杂的特点,很难整合为一个开发单元,最终很难形成开发井网。在半圆形断块油藏之中,采油井部署在沿着构造轴线的构造顶部,在构造底部部署注水井,使用比一般井网大的井距,遵守“顶稠底稀”的步井原则。在条带性断块油藏之中,在条带中部部署采油井,注水井和采油井在断层控制的方向进行均匀的分布。在三角形断块油藏之中,针对油藏的不同特点,针对井距使用不规则的井网部署,并且对地质储量进行控制,将采油井部署在高部位上,将注水井部署在低部位上,同样遵守“底稠顶稀”的原则进行步井。在四边形断块油藏之中,首先将采油井设置在油层较高的位置,一些面积较小的断块,可以使用一口井对地质储量进行控制,在面积较大的断块之中,可以使用不规则井网,在断块中心设置中心井。 复杂小断块油藏在开发上具有复杂性的特点。油藏的油砂体分布不均匀,很难进行注采,有由于储层平面多种地质因素之间的相互作用,使得纵向和横向的动用程度呈现不均衡的现象,粘性指进和单层突进现象十分严重,降低了在开发复杂小断块油藏时的经济效益。因此,对储量进行控制,是提高采收率的重要因素。随着技术水平的提升,以及定向井和水平井技术的不断进展,我国目前已经形成了完善的水平井开发技术,在大港油田、冀东油田和胜利油田已经得到了广泛的使用,从具体的开发指标可以看出,在阶段采收率和含水量上升速度上来说,直井井网比水平井联合井网略逊一筹。 在一些复杂小断块油藏的开发过程中,无法与以往的常规面积井网理论相适应,在特殊油藏之中,油藏的断块部分特征、断块规模和几何形态等特征,使以往以直井为主的常规面积井网无法和开采的要求相适应。因此,应该在对现代油藏的准确描述的基础上,将对储量的控制作为前提,将“少井高产”作为开发的理念,使用水平井对优势油砂体进行控制,使用定向井和直井对注采关系进行完善,并使用这种步井方式对立体井网理论进行优化。立体井网

酸化解堵技术

酸化解堵技术简介 酸化是油井增产、水井增注的重要措施。酸化的目的是为了恢复和改善地层近井地带的渗透性,提高地层的导流能力。达到增产增注的目的。 一、酸化增产原理 碳酸盐岩储层的主要矿物成份是方解石CaCO3和白云石CaMg(CO3)2,储集空间分为孔隙和裂缝两种类型。其增产原理主要是用酸溶解孔隙、裂缝中的方解石和白云石物质以及不同类型的堵塞物,扩大、沟通地层原有的孔隙,形成高导流能力的油流通道,最终达到增产增注的目的。 二、酸化类型 1 、普通盐酸酸化技(适用于碳酸盐岩地层:见附件1:晋古1-1井施工记录) 普通盐酸酸化是在低于破裂压力的条件下进行的酸化处理工艺,它只能解除井眼附近堵塞。一般采用15%-28%盐酸加入添加剂,通过酸液直接溶解钙质堵塞物和碳酸盐岩类钙质胶结岩石。优点是施工简单、成本低,对地层的溶蚀率较强,反应后生成的产物可溶于水,生成二氧化碳气体利于助排,不产生沉淀;缺点是与石灰岩作用的反应速度太快,特别是高温深井,由于地层温度高,与地层岩石反应速度快,处理范围较小。此项技术已在华北油田、大港油田、青海油田、大庆油田、中原油田、辽河油田、河南油田、冀东油田(唐海)、长庆油田共施工2698井次,用盐量38979.2方,成功率98%,有效率达到92.8%。 2 、常规土酸酸化技术(适用于砂岩地层:见附件2:晋95-16井施工记录) 碎屑岩油气藏酸化较碳酸盐岩油气藏难度大,工艺也比较复杂。常规土酸是由盐酸加入氢氧酸和水配制而成的酸液,是解除近井地层损害,实现油井增产增注的常用方法。它对泥质硅质溶解能力较强。因而适用于碳酸盐含量较低,泥质含量较高的砂岩地层。优点是成本低,配制和施工简单,因而广泛应用。此项技术已在华北油田、大港油田、中原油田共施工1768井次,用酸量26872.9方,成功率97%,有效率达到91.5%。 3、泡沫酸酸化技术(碳酸盐岩地层) 泡沫酸是由酸液,气体起泡剂和泡沫稳定剂组成。其中以酸为连续相,气体为非连续相。酸量为15%-35%,气体体积约占65%-85%,表面活性剂的含量为酸液体积的1.0%-2%。由于泡沫的存在减少了酸与岩石的接触面积,限制了酸液中的H+传递速度,因而能延缓酸岩反应速度,多用于水敏性储层和地层压力较低的储层。此项技术已在华北油田、大港油田、青海油田、大庆油田、中原油田、辽河油田、河南油田、冀东油田、长庆油田、共施工78井次,用酸量2269.6方,成功率95.8%,有效率96%。 4、胶束酸酸化技术(碳酸盐岩地层) 胶束酸是国内的一种新型酸液,它借助于胶束剂在酸中形成的胶束体系,有以下特点:(1)胶束酸具有很强的活性,降低酸液表面张力,防乳破乳能力较强,利于酸液返排。 (2)由于酸液体系为微乳液,粘度比常规酸化大,在酸后返排时,悬浮固体颗粒能力强,能将酸化反应物中的固体颗粒携带出地面,有利于疏通油流通道,提高地层渗透率。 (3)胶束酸与地层流体配伍较好,残渣低,在一定程度上保护了油层。> (4)胶束酸具有一定的缓速作用,可以延缓酸岩反应速度,增加酸液的有效作用距离,提高整体酸化效果。 此技术已在华北油田(二连油田)大港油田等共施工136井次,用酸量3098.8方,成功率96.6%,有效率97%。 5、乳化酸酸化技术(碳酸盐岩地层) 乳化酸是以油为外相,酸为内相的酸性乳化液。外相一般为原油或柴油等,内相一般为15%-28%盐酸+添加剂,油酸比为3:7左右。在酸化过程中,当酸液进入地层深部后,在地层高温高压条件下,

电脉冲增产技术

电脉冲增产技术-高聚能电爆震 电爆震发展状况 电爆震技术是采用电脉冲产生水锤效应作用于油层的一种纯物理方法。 国际发展状况: 美国于上世纪70年代便开展了电脉冲采油技术的研究,但未见有产品报道。 前苏联于1975年开展电脉冲采油技术工作,并取得较好的应用效果,某些油田还将该技术作为修井过程的常规手段。 俄罗斯和乌克兰均有产品出售(国内也有引进),其最大储能<1.5kJ 国内发展状况: 主要有井下储能式和陆地储能式两种。 井下储能式能量和功率偏小,陆地储能式设备复杂、庞大,不方便携带。 中科院电工所从1986年开始进行电脉冲采油技术的研究工作。 地矿部物化探所,清华大学,西安交通大学、河南油田等也相继开展过类似的研究工作,并取得了较好的试验效果。 ?.各单位的样机仅仅有进行过不多于20口油 井实验的报道。 ?. 未见到各单位产品的中等规模作业(单台设 备150口油井以上的作业量)的报道。 ?. 尚未发现设备在大量作业中的问题。 ?. 产品在参数选取上尚不够先进,基本上参照 了俄、乌两国的设备参数,适用作业油井的范 围小。 ?. 河南油田进行了大量的基础性研究。 ◆.进口俄、乌两国的设备在使用上有不配套的 问题。 ◆.进口设备的耗材供应和设备维护困难。 ◆.进口设备至少在技术服务上跟不上。 ◆.使用进口俄、乌两国的设备也未见大量作业 的报道。 ◆.进口设备的指标和参数并不先进。 电爆震的组成和工作原理 ◆地面电源控制柜 ◆.高压直流电源 ◆.高聚能电容器 ◆.能量控制开关 ◆.能量转换开关 整套设备分为地面部分和井下部分。高压直流电源、高聚能电容器、能量控制开关和能量转换开关组装成井下部分。电缆车送井下部分到油层位置并连接 地面电源控制柜 ?.地面电源控制柜将井场220V工频电源经整流再逆变成 600V、1000HZ中频电源。 ?.由射孔电缆车将中频电源送给井下中频升压变压器 ?.高压硅堆将中频变压器的输出再整流成30kV 直流高压。 ?.直流高压经厄流圈给高聚能电容器充电。 ?.待高聚能电容器充电到能量控制开关的工作阈值时,能量 控制开关导通,传递电容器中的储能给能量转换开关。 ?.能量转换开关将电容器中电能转换成液体中的机械能(冲 击波能量) 电爆震的技术基础 ◆高聚能电爆震的技术基础是脉冲功率技术 ◆.脉冲功率技术是在瞬间获得高功率的一门专 项技术 ◆.脉冲功率技术是当代高新技术的基础学科之 一 ◆.脉冲功率技术主要应用于国防高科技领域 ◆.通过不同的物理原理可以将高功率电脉冲转 换为电子束 能、激光能量、微波能量、热能、等离子体能量 ◆.电爆震将高功率电能转换为机械能作用于油 层 电爆震的技术原理-液电效应 ?在高压强电场作用下,液体中的电极会发射电子, 电离电极附近的液体分子。 ?.电极发射的电子和液体中被电离出的电子被电极间 强电场加速电离出更多的电子。 ?.在液体分子被电离的区域形成等离子体通道。 ?.随着电离区域的扩展,在电极间形成放电通道,液体被击穿。 电爆震的作用机理 脉冲放电功率可达MW量级,产生的冲击波速度达1000~4000m/s 冲击波产生的压力 冲击波是一个包含许多频率的宽带脉冲波,其能量密度很高,高频部分形成陡峭的波阵面 陡峭的波阵面与近井地带的油层相互作用后,衰减为“二次脉冲”低频声波,向介质发射新的应力波 1

强负压抽吸解堵装置的完善与改进

强负压抽吸解堵装置的完善与改进 在现今国内油田开发过程中,水力压裂、化学解堵是解决油层污染,实现油气田增产、稳产的重要措施。常规的压裂、酸化解堵等工艺在一定程度上解决了近井地带油层的堵塞,但是水力压裂因其施工规模庞大、措施费用高昂,限制了此技术在现场的应用范围;化学解堵因其药剂反应主要发生在井筒周围一英尺内,同时还可能对油层产生二次伤害,不能有效解决储层深部堵塞问题。基于茨榆坨采油厂严峻的产量形势和成本压力以及常规解堵增产措施的不足,有必要探寻一种解堵的新技术。 标签:压抽吸解堵装置;现场应用;现状分析 通过现场实践表明,油井污染和堵塞往往都是复合型的,采用复合型的解堵技术效果往往优于单一的解堵措施。如何再进一步融入新的解堵方法,与强负压抽吸解堵有机的合为一体,丰富解堵工艺的处理手段,形成更加完善的油層解堵处理技术,更全面的解决油井的污染堵塞问题,意义深远。 1 国内外研究现状分析 油井在长期开采过程中,受到水质及作业措施等的影响,造成地层污染,使油井在近井地带逐渐堵塞,导致油井供液不足、产能下降,甚至不出液。为了恢复油井的生产能力,需要对堵塞的地层采取解堵措施,目前的解堵方法很多,从解堵机理上可以分为物理法、化学法、复合法。总体而言,不管是化学或是物理方法,各单项技术均具备不同程度的局限性,任何一种方法对油层的解堵都有很强的针对性,一种方法只能适合某一类油层,或适合于某一种污染机理,因而这些解堵技术在应用过程中,不能取得最佳的效果。 2 需要解决的关键技术问题 关键的技术问题:为弥补水力冲击压力作用时间短的问题,在原有复合型解堵处理工艺上增加新的油层处理手段,首先需要研究增加的新工艺是否可以从理论上进一步改善对油层的处理效果;新增解堵方法的工艺机理研究,参数的优化设计;负压抽吸解堵增加新的解堵功能后,将会融入三种解堵方法为一体,管柱结构和工艺机理复杂,科学合理地进行整体工艺管柱结构设计尤为重要;水击压裂、负压抽吸参数进一步优化设计;管柱安全控制的设计。 3 主要研究内容 3.1 改进的强负压抽吸解堵装置管柱结构 强负压抽吸解堵装置完善与改进后的管柱结构主要包括多级变孔径旋转喷射装置、水力冲击压裂、强负压解堵装置、泄压装置、单流阀等部件。多级变孔径旋转喷射装置是该技术主要增加的核心工具,主要由高压喷射总成和旋转控制

电池脉冲技术

双极性过电压电池脉冲装置及方法 发明人:奥弗·T·阿嫩森达格·阿利尔德·瓦兰德 申请日:2011-05-05 下证日:2013.01.04 提供了一种双极性过电压电池脉冲装置及方法,其在电池的端子上交替地施加正脉冲电压和负脉冲电压。所述双极性过电压电池脉冲装置及方法的目的在于增加蓄电池比如铅酸蓄电池的循环寿命及容量。正脉冲前沿及负脉冲下降沿的上升时间与电化学溶液的离子弛豫时间相比要短。正脉冲与负脉冲之间交替为每个新脉冲提供了相同的起动条件,而无需实现最后施加的脉冲具有相同极性时可能产生的任何记忆效应,使可以使向所述电池施加的过电压的程度降低并使可以使得最高可用脉冲循环频率降低,而无需经历脉冲重叠。可以对脉冲的形状、类型及定时进行调整以产生持续时间长、振幅高的过电压脉冲 一种改善电池脉冲供电的方法 申请人:深圳市三奇科技有限公司发明(设计)人:陈安民朱炳权朱辉李丕林彭军杨智锋 申请日:2013-12-23 公开:2014-05-14 本发明公开了一种改善电池脉冲供电的方法,电池处于标准电流输出状态,包括以下步骤:步骤2,控制芯片收到一个改变电流输出状态的命令;步骤3,电池工作状态控制电路自动改变电池的输出状态为大电流输出状态,按照预先设定的固定时间长度计时;步骤4,控制芯片控制电芯输出大电流;步骤5,控制芯片在预先设定的一个固定时间长度后控制电芯回到原来的标准电流输出状态。本发明不仅可以满足手持设备的大电流输出,手持设备发出去的通信协议中的起始引导文件被基站完全接收的成功率大大提高,避免手持设备的丢帧现象,而且可以起到对电池和手持设备的保护功能。 铅蓄电池脉冲放电节油装置 申请人:上海爱逊电气有限公司潘明道刘忠麟发明(设计)人:潘明道 申请日:2005-10-24 下证日:2008-02-20 本实用新型揭示了一种铅蓄电池脉冲放电节油装置,包括一个外壳,内设有的脉冲发生指令单元、脉冲发生单元、脉冲传输单元、脉冲放电执行单元、脉冲放电与脉冲发生频率同步单元构成的直流电源脉冲放电电路,及由所述电路的正、负极引至所述外壳一侧的二根与直流电源,即铅蓄电池正、负极须对应连接的软导线,将铅蓄电池组/只的储能电势的电压电平传导至装置外壳内的电路的正、负极,经与电路各单元的构通配合,使直流电源,即铅蓄电池组/只进行脉冲放电。由脉冲放电产生“宽”脉冲波,既能有效杜绝阻碍铅蓄电池充、放电的铅极板“硫化物”的生成,予电池充、放电畅通而稳定;又能以产生的“宽”的脉冲波强劲、集中、稳定提供给发动机火花塞点火端,促使电喷雾化燃油颗粒更细、燃爆更充分,以减少积炭、增大扭矩、提供动力,并节省燃油。

低频电脉冲振动波技术的作用机理分析

低频电脉冲振动波技术的作用机理分析 1.对地层岩石的作用 从波动力学和岩石力学的观点来看,低频脉冲振动波在地层中衰减小,传播距离可达到远井地带200m以上,并且能保持一定的强度,从而给地层及孔隙介质内的油水以较强的冲击振动力,使波及到的地层岩石及流体以极大的加速度作激烈振动。油层岩石由于长期受到地质力的作用,存在断层、裂缝、层理等因素,这时在强大的低频脉冲波的作用下使得非均匀的岩石产生相对撕裂的剪切应力,当这种剪切应力超过岩石的抗疲劳强度时,就会出现宏观裂缝、微裂缝网及微观裂缝。这些裂缝可以从试验前后岩心的CT扫描图像对比中清晰地看到,它与压裂对地层产生的影响类似,从而起到疏导和增加地层孔隙的作用,提高了地层的渗透率,达到一系列的解堵、增渗、强化采油及增注的目的。 2.对岩石、油、气、水界面的剪切作用 低频脉冲波可改变油层孔隙介质中固一流,油-水界面状态及毛细管力的束缚作用,改善孔隙介质中油水的分布和运移,促进剩余油聚集、渗流。油层砂岩为复杂介质,由岩石颗粒、充填粘土矿物、饱和的油气水等复杂成份组成,各组份的物理特性迥然不同,低频脉冲波振动时由于其声阻抗不同,它们产生的振动速度及加速度各有差异,从而在固-固(粘土-胶结物),固-液,油-气-水的界面上产生剪切力,声阻抗差异越大,接触面上剪切应力就越大,结果就出现如下效应:(1)岩石颗粒表面粘土胶结物被振动脱落,从而解除孔道堵塞,扩大孔隙半径,改善孔隙连通性;(2)改变固-液界面状态,克服岩石颗粒表面对原油的吸附亲合力,使油膜从岩石颗粒表面脱落;(3)改善孔隙介质中油、气、水界面的状态,克服毛细管力的束缚滞流效应,降低油水界面张力,并使以油珠、油柱状分布的剩余油重新分布、聚集,便于排驱。

脉冲功率技术

华中科技大学研究生课程考试答题本 考生姓名李猛虎 考生学号 M201371361 系、年级高电压与绝缘技术2013级类别硕士 考试科目脉冲功率技术 考试日期 2013年12月15日

脉冲功率技术是指把较小功率的能量以较长时间慢慢输入到能储存能量的设备中,然后通过动作时间在毫微秒左右的快速开关将此能量在毫微秒至微秒时间内释放到负载上,以得到极高的功率,实质上是输出功率对输入功率的放大。脉冲功率系统中能量的储存方式有许多种,如电容储能,电感储能,脉冲电机储能以及电池储能等。脉冲功率技术研究的技术指标为:电压1kV~10MV,电子能量0.3~15MeV(电子伏),述流大小1kA~10MA,脉冲宽度0.1~100ns,束流功率0.1~100TW,总能量:1kJ~15MJ。脉冲功率技术的特征是:高脉冲功率,短脉冲持续时间,高电压,大电流。 脉冲功率技术,是以电气科学技术为基础,把电工新技术和高电压-大电流技术融为一体的新型学科。脉冲功率技术在国防科研和高新技术领域有着极为重要的应用,而且现在已经越来越多地应用于工业和民用部门,它是高新技术研究的重要技术基础之一,有着极其广泛的发展和应用前景。 脉冲功率的发展历程 脉冲放电现象存在于大自然。人们最早是在20世纪30年代开始研究脉冲功率现象。1938年,美国人Kingdon和Tanis第一次提出用高压脉冲电源放电产生微秒级脉宽的闪光X 射线;1939年,苏联人制成真空脉冲X射线管,并把闪光X 射线照相技术用于弹道学和爆轰物理学实验。采用高压脉冲电容器并联充电、串联放电方式来获得较高电压脉冲。第二次世界大战期间,企图将脉冲功率技术应用于军事的电磁炮和其他研究再度兴起,也促进了脉冲功率科学技术的形成和发展。1947年,英国人A.D.Blumlien以专利的形式,把传输线波的折反射原理用于脉冲形成线,在纳秒脉冲放电方面取得了突破。1962年,英国原子能研究中心的J.C.Martin领导的研究小组,将Marx发生器与Blumlien的专利结合起来,建造了世界上第一台强流相对论电子束加速器SOMG(3MV,50kA,30ns),脉冲功率达TW(1012W)量级,开创了高功率脉冲技术的新纪元。1986年建成PBFA-II 装置,其峰值电压为12MV、电流8.4MA、脉宽40ns,其二极管束能为4.3MJ,脉冲功率1014W,是世界上第一台功率闯过100TW 大关的脉冲功率装置。 美国和俄罗斯目前在脉冲功率技术上处于领先地位。美国从事脉冲功率技术研究的机构有Sandia国家实验室、Lawrence Livermore国家实验室、Maxwell实验室、Los Alamos科学实验室、海军武器研究中心、Texas技术大学等。1967年在Sandia 实验室建成的Hermes2I 为当时最大的脉冲功率装置;1972年美国陆军的Hary Diamond实验室建成了Aurora装置,这个设备由4台Marx发生器组成,是脉冲功率史上的一个里程碑;1986年Sandia实验室又建成了FBFA2II,是世界上第1个闯过100TW 大关的装置。俄罗斯从事脉冲功率技术研究的机构有库尔恰托夫研究所、新西伯利亚核物理所、托姆斯科大电流电子学研究所、电物理装备所、列别捷夫所等, 建造了许多大型的Marx成形线型联合装置,1985 年建成的AHrapa25就是其中之一。日本的脉冲功率技术主要应用于强流粒子束加速器,特别重视轻离子的惯性约束聚变。从事脉冲功率技术研究的机构有东京大学、熊本大学、大阪大学、长岗技术大学等, 较著名的装置有大阪大学的Raiden2IV和1986年长岗技术大学建成ETIGO 2II。

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