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超声波近井处理室内模拟及工艺参数优化

许洪星  
【摘要】: 随着我国油气资源勘探开发工作的不断深入,陆上石油开采难度加大、成本提高,同时油田高效开发与生态环境协调、可持续发展的压力越来越大等,加快寻找、研究、发展一些效果好,对生态环境不造成破坏的提高采收率新技术,正显得越来越为重要和迫切,超声波近井处理技术就是能适应这一需要的物理法采油技术。但超声波近井处理技术理论研究严重滞后于其工艺技术的发展,这限制了该技术的进一步推广应用。针对这一现状,本文首先在超声波增产增注机理研究的基础上,建立了超声波造缝、清除流体粘附层、解聚大分子等的理论模型,尝试展开超声波解堵定量研究,以期形成完整的超声波解堵理论体系;并通过波动场、渗流场及固体介质场三场耦合,建立了超声波解除固体微粒粘附堵塞、桥型堵塞数学模型,通过堵塞微粒的受力分析及模型求解,得到了超声波解除固相微粒堵塞的基本动力学条件,建立了超声波参数与解堵效果间的量化关系。文中利用波场采油动态模拟实验装置,展开了超声波解除聚合物堵塞、石蜡沉积、钻井液堵塞、无机垢堵塞、岩心水敏等室内模拟实验研究,系统研究了影响超声波解堵效果的主要因素及其规律;并将超声波、化学剂及超声波-化学剂复合解堵效果做了对比,结果表明超声波-化学剂复合结果效果较好。通过超声波解除固相微粒堵塞理论计算结果与实验数据的对比,得到二者结论相吻合。并在理论与实验研究的基础上,优选了超声波近井解堵施工参数及工艺,初步建立了超声波近井处理选井、选层的基本原则与标准,为指导超声波现场施工提供了理论与实验依据,有助于提高超声波现场施工效果与成功率。


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