注水井洗井过程中流态分析
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浅谈注水井测试常见问题处理方式发表时间:2019-04-30T10:51:56.870Z 来源:《基层建设》2019年第5期作者:彭志刚[导读] 摘要:注水井测试过程中,经常出现因注水井管柱结垢、井底出沙、井下落物等影响测试工作的各类井下问题,如果处理方式不得当,不仅增加班组的工作量,也会造成注水井作业。
大庆油田有限公司采油上二厂第五作业区 163000 摘要:注水井测试过程中,经常出现因注水井管柱结垢、井底出沙、井下落物等影响测试工作的各类井下问题,如果处理方式不得当,不仅增加班组的工作量,也会造成注水井作业。
关键词:注水井测试;常见问题;处理方式一、前言在以往的问题井处理过程中,通过收集数据,现场实验,并对处理中出现的问题进行分析,总结了注水进常见问题处理方式,经过实践,处理成功率得到了提高,希望通过总结并分享这些经验,能进一步的做好注水井问题井处理工作二、注水井测试常见问题处理方式1、第一步洗,洗井可以清除井筒内油污,杂质,保持注水井井筒内清洁,主要分注水井测试前洗井,特殊问题井洗井。
(1)一是正常洗井法,可以清除因注水管线在堵漏或更换的过程中的胶皮、塑料、铁渣和其它杂质造成的堵塞地层、堵塞偏心堵塞器的水嘴、部分杂质落入配水器的偏心孔眼内堵塞偏心孔,致使偏心堵塞器打捞不到或投送不进去,影响测试工作的顺利进行注通过一般洗井就可将井底的赃物冲洗出来,保持注水井的清洁,防止赃物堵塞水嘴和注入层剖面。
(2)二是故障井洗井法,怀疑注水井出沙、管柱结垢等原因影响测试的注水井,主要是由于管柱长时间在井下服务,会出现反沙的现象,再加上水质状况不理想,很容易造成沙与污水混合后沉积在工作筒底部,并且随着时间的推移,油沙越积越多,导致最下一级工作筒以下没有水流流动,这一位置出沙会比较严重,测试工具会在这一层段下不去,从而影响该层段的堵塞器更换及测调工作,通常会以注水井洗井的方式来解决,但由于注水井出沙,工作筒以下被堵塞,大部份水流从工作筒偏心反流出来,但井下球与座未动达不到洗进交果,我们采取的方法为将全部堵塞器拨出,将问题层以上全部投入死嘴子后再进行洗井,使油套空间内的高压水经过球与座入油管,从而解决水井沙埋、结垢洗井不彻底产生的问题。
注水井精细洗井效果分析摘要:分析了目前注水井洗井现状及洗井存在的问题,总结出注水井精细洗井的实施步骤及取得效果。
针对如何确保注水井洗井合理有效,并提出了精细洗井的观点,选择了合理有效洗井方法,使洗井效果达到较高水平。
结果表明,在以水驱开发为主的油田中,注水效果的好坏,将直接影响油田整体的开发效果。
改善注水井吸水能力,为油田开发注好水,注够水提供有力保障。
关键词:注水井;精细;洗井一、注水井洗井现状目前A队可采用三种洗井方式:罐车拉运洗井,干线冲洗结合罐车拉运洗井及干线冲洗出口井直接洗井。
罐车洗井是用两辆罐车拉运洗井污水集中回收,干线冲洗结合罐车拉运洗井是干线冲洗时先将干线上需要洗井的井吐水,吐完水后冲洗干线,干线冲洗合格后对吐水的井进行罐车洗井,干线冲洗出口井直接洗井是指冲洗干线时选取一口井(通常是干线末端井)接放空管线到污水回收池进行污水回收,依托这条放空管线该井可直接将洗井污水排放到回收池中,无需罐车参与。
二、注水井洗井存在的问题2.1罐车洗井的不连续性影响了洗井质量在罐车洗井过程中需要开关井重新连接罐车,而且在罐车少的情况下,部分井距外排地点远时,放水需要的时间很长,这就造成了不连续洗井。
由于洗井的不连续,使得洗井时返上来的污垢因关井又沉淀回井底,使水嘴堵塞或造成油管越洗越脏,致使水井二次污染。
部分水井洗井质量受到很大的影响。
2.2罐车洗井受到各种环境因素的限制罐车排放洗井液需要时间,因此洗井的时间和罐数都受到很大制约,另外由于受车况、路况、天气的影响,容易造成洗井不及时的现象。
三、精细洗井实施步骤3.1精准洗井需求,提高洗井针对性每月针对低注井结合动静态资料进行系统分析,筛选出近井地带油层污染井,优先安排洗井。
实时监控注水量变化,发现吸水能力下降井及时洗井。
3.2洗井操作流程标准化洗井前先关井降压,此时井筒压力向地层扩散,时间约30分钟,以防止突然返吐,造成套损。
然后进行吐水操作,将井筒及近井地带的脏物清除一部分。
油水井动态分析内容及方法第一节油水井动态分析一、油、水井动态分析的目的油水井动态分析的目的,就是通过对油、水井在生产过程中注水,产液(油)、含水和压力等情况的变化,经过对比分析,发现问题,找岀原因并提出解决问题的措施。
通过不断的注采调整,保证油、水井在产油、注水、含水和压力在相对稳定的情况下进行生产,从而合理地开发油藏。
单井分析将地下、井筒、地面看作一个有机的整体;地下分析与生产管理相结合,循着先地面、再井筒、后地下的分析程序逐步深入地搞好分析;油、水井分析与经济效益相结合,通过分析,提出经过优选的措施方案,最大限度地提高油井产能,达到少投入、多产出,提高经济效益的H的。
二、采油井动态分析的主要内容及分析方法地下的原油通过釆油井采出地面,要通过两个互相衔接的阶段,即油流在一定压力差的驱动下,经过油层岩石的孔隙,从油井井底周围的油层流向井底的油层渗流阶段和油流从井底通过井筒流向井口的举升阶段,而后再输送到集油站。
所以,油井生产过程中的动态变化,主要表现在油层、井筒.地面三个阶段的动态变化,单井动态分析亦应包括三部分内容。
(一)地面管理状况的分析油井地面管理状况的分析主要包括热洗、清蜡制度及合理套压的选择等。
1、热洗、清蜡制度其总的要求是保证油流畅通,自喷井无蜡阻、抽油机井示功图和电泵井电流卡片无结蜡显示。
在此前提下,使清蜡热洗次数达到最少(即为热洗、清蜡周期合理)。
2、合理套压的控制合理总的来讲,也影响着泵效的大小。
套压高低直接影响着动液面的高低,的套圧应是:能使动液面满足于泵的抽汲能力达到较高水平时的套压值(或范圉)。
套压太高,迫使油套环形空间中的动液面下降,当动液面下降到深井泵吸入口时,气体窜入深井泵内,发生气侵现象,使泵效降低,油井减产,严重时发生气锁现象。
发生这种情况时,应当适当地放掉部分套管气,使套压降低,动液面上升,阻止气体窜入泵内。
对于一口抽油机井来讲,该不该放套管气,首先取决于套管气是否影响深井泵工作。
水平井井筒流态分析方法水平井是油田开发中重要的钻井方式之一,通常采用快速钻进技术进行施工。
但是,在实际的井筒施工中,往往由于地层的复杂性,导致油井流体的流态变化,从而对油田的开发和生产造成困难。
因此,对水平井井筒流态进行分析,具有非常重要的意义。
本文将重点介绍水平井井筒流态分析方法。
一、井筒流态的分类井筒流态是指在油井掏空区域内,油气流体在井筒内流动的状态。
根据油井内流体的运动规律,常见的井筒流态可分为三种类型: 1. 层流流态;2. 过渡流态;3. 湍流流态。
1. 层流流态:流体在井筒内呈稳定状态,流动速度按一定的规律分布,呈现层状分布。
层流流态下,流动速度均匀,阻力较小,黏性作用较显著,一般适用于井深较小、粘度较大的区域。
1. 模拟实验法:通过模拟实验,在实验装置中模拟出井筒内流体的流动情况,通过对实验数据的处理和分析,得到井筒内流体的流态类型和流动规律。
模拟实验法的优点是实验可控,可模拟出不同水平井的油气流动情况,缺点是实验成本较高,数据处理复杂,不能真实反映出实际井筒的细节情况。
2. 数值模拟法:利用数值计算方法,通过建立数学模型,描述井筒内流体的流动,分析井筒的流态变化规律。
数值模拟法的优点是可反映出井筒内油气流动的变化规律,能够预测井筒运动状态,缺点是需要对井筒内气体黏性、温度等进行精确的描述和建模,还需要付出较高的计算成本。
3. 结构物理模型法:采用实物结构物理模型,通过真实物体的仿真、调整和测试,得到井筒的流态变化规律。
结构物理模型法的优点是可以通过实验反映出真实的油气流动状态,在模型化建设的过程中可以考虑到井筒的复杂部分,缺点是实验成本比较高,建模时间可能会增加。
4. 现场测试法:在现场进行测试,根据井筒内流体的运动情况,对井筒的流态进行分析,通过现场测试法可以反映出真实的井筒运动状态,但是由于条件的限制,测试的数据存在一定的不确定性。
三、总结针对水平井井筒流态的分析方法,不同的方法各有优缺点。
水平井井筒流态分析方法水平井井筒流态分析方法是石油工程中用于判断井筒内流体运动状态的方法。
它基于流体力学原理和井筒流动方程,通过分析井筒内的流体速度和压力分布来评估井筒内流体的流态特性,为油井设计和生产提供依据。
本文将从流态分析的概念、方法流程和实际应用三个方面介绍水平井井筒流态分析方法。
一、流态分析的概念井筒内的流体运动状态可以分为静态流态和动态流态两种。
静态流态是指井筒内的流体速度较小,流体流动基本上是层流状态,它在生产中往往是理想的流态状态。
动态流态是指井筒内的流体速度较大,流体流动呈现出混杂、紊乱和非层流的特点,这种流态会对油井的生产效率和井筒的安全性产生负面影响。
流态的分析就是通过对井筒内流体速度和压力分布进行分析,判断井筒内流体的流态状态。
二、方法流程1. 收集井筒数据流态分析的第一步是收集井筒数据,包括井深、井筒直径、井筒壁面状况、井底流速等信息。
这些数据是进行流态分析的依据。
2. 建立流态模型根据收集到的井筒数据,建立流态模型。
流态模型可以采用数学或物理模型,通常采用二维或三维模型。
在建立模型时需要考虑井筒的几何形状、井筒壁面摩擦和液体在井筒中的流动特性等因素。
3. 求解流态方程根据流体力学原理,建立井筒流动的基本方程,包括连续性方程、动量方程和能量方程。
根据边界条件和初始条件,通过求解这些方程得到流态模型中的流体速度和压力分布。
4. 分析流态状态根据得到的流体速度和压力分布,判断井筒内的流体流动状态。
可以根据速度分布进行层流与紊流的分析,根据压力分布进行压降和液体分布的分析,进而判断井筒内的流态状态。
三、实际应用水平井井筒流态分析方法在油井设计和生产中有着重要的应用。
通过流态分析可以优化井筒结构和生产参数,提高油井的生产效率。
流态分析也可以帮助评估井筒内流体的流动特性,提前判断井筒存在的问题,为井筒的安全性评估和油井的管理提供依据。
如何提高注水井洗井质量分析及应用[摘要]针对目前注水井洗井质量较差,洗井操作不规范,洗井与测试不同步,并且在洗井过程中缺少定量,直接影响洗井质量,使部分井洗井效果达不到要求,导致井筒脏,造成测试过程中出现堵和掉仪器的事件发生,浪费了人力和物力。
[关键词]洗井质量套管腐蚀对比法中图分类号:TE357.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)12-0013-01一、影响注水井洗井质量原因分析1、我们认真分析了影响注水井洗井质量的各种因素,我们认证:a、水质因素;b、地层因素;c、环境因素;d、人为因素。
以上四条因素是影响注水井洗井质量的要因。
2、制定对策针对上述问题,我们从能够解决的几个方面入手,在联合站采用水质节点管理方法,即:源头控制、节点分析、过程管理、监督考核,控制源头水质,保证水质合格;在生产现场我们采用洗前除垢法、定量洗井法、洗井与测试同步、与套管保护相结合等措施,一套洗井方法。
二、实现注水井洗井三同步1、洗井同时对管柱进行除垢:对两年以上未动用管柱的注水井,洗井时进行除垢。
洗井前将除垢器下入油管内,把附在配水器附近管壁上的垢及脏物随洗井液一同洗出,能够提高洗井效果。
2、依据有效厚度及有效孔隙度确定返吐量:注水井在注水的过程中,由于水质脏,造成油层污染,洗井的返吐过程,可以有效将油藏中的污染物吐出。
依据地层条件,使用该井的有效厚度和有效孔隙度计算出需要返吐的量。
一般情况下,返吐量是地层污染体积的1.5倍。
用该井的有效厚度、污染半径,即可计算出洗井液体积,并填在洗井通知单中,洗井工人按照通知单给定的量进行返吐,并观察水质和压力的变化,若已达到规定的量,水质仍然不合格,可加大返吐量。
具体公式如下:V=1.5 H πr2ФV 孔隙体积H 有效厚度r 污染半径一般情况下按1米计算Ф有效孔隙度3、依据套管及管线支线长度确定反洗量:返吐后,改入反洗井流程,根据井筒容积及注水支线长度,计算出二者容积,一般情况下,反洗量是支线容积与井筒容积的2-2.5倍。
水平井井筒流态分析方法
水平井井筒流态分析方法是石油工程领域中常用的一种方法,用于评估水平井井筒内流体的流动情况。
该方法主要通过测量井筒内的流体压力和流量来分析流态,从而进行生产优化和井筒设计等工作。
下面将介绍水平井井筒流态分析方法的基本原理和步骤。
水平井井筒流态分析方法的基本原理是根据流体动力学的原理,通过测量井筒内的流体压力和流量来计算流体在井筒中的速度、流量和阻力。
根据流体的流速、流量和阻力之间的关系,可以判断井筒内的流体是属于单相流(只有一种组分的流体)还是多相流(有多种组分的流体)。
1. 环境条件确定:确定井筒的环境条件,包括井筒内的温度、压力和液气比等参数。
2. 流态判断:利用测井仪器测量井筒内的流体压力和流量,并根据流体的流速、流量和阻力之间的关系判断井筒内的流态。
5. 阻力计算:根据流体的流速和流量,计算井筒内的阻力。
7. 生产优化:根据流态分析的结果,对井筒的生产进行优化,包括调整生产流量、改变注入条件等措施。
水平井井筒流态分析方法的应用范围广泛,包括油井、气井、注水井等。
通过分析井筒内的流态,可以评估井筒的产能、确定最佳生产方案、提高生产效率等。
该方法还可以帮助工程师进行井筒设计和生产优化等工作,提高油井的开发效果。
注水井洗井过程中流态分析
摘要鉴于目前注水井出口排量难以计量,造成洗井水量控制存在盲目性的问题,本文利用了水利学的研究方法,通过对洗井过程中,油管内部的流态进行分析,推导出流量与沿程压力损失、冲刷能力间的内在关系,归纳总结出通过控制进口排量、压力调节洗井喷量的方法,使注水井的出口排量得以有效控制,最终洗井效果得以明显提高。
主题词紊流沿程压损喷量变流量旋流板
洗井是水井常见的一项维护措施,随着新技术的不断推广,洗井工作逐渐走向正轨。
近年来,洗井管线的丢失,特种车辆洗井逐渐占据主导地位,洗井工作难度明显增加,致使洗井周期不断延长。
如何使珍贵的洗井水量,全面达到解除油层堵塞、清除油管内外污物,维持水井正常运行的目地,是一项十分紧迫、重要的研究课题。
一、现状:
1、洗井方式调查胜采四矿共有水井208口,正常开井175口。
其中有洗井流程井123口,可用管线车洗井10口,可用自循环洗井车洗井33口,其他方式8口。
2、洗井效果调查由于按传统理论制定的注水井方案,存在较大偏差,致使洗井操作存在一定盲目性,洗井效果往往不尽人意。
以2014.01-2014.6为例,6个月,全矿共发生维护洗井96井次,有效71井次,实际有效率为73.96%,有6次措施洗井后未恢复到正常的吸水能力、19次测调洗井未解决遇阻问题,因此说,洗井效果不甚理想。
二、洗井过程中的水力分析
鉴于用静力学,静液柱压力推导制订的洗井方案,误差较大,洗井效果差,今年7月份以来,我们引入了水力学动态研究方法,对洗井过程中的水流状态进行分析。
由于油套环形空间内,油管接箍凸出,造成洗井水在下行过程中产生一系列旋涡,不能形成规则形式的运动,且没有实际意义,因此在分析过程中主要讨论油管内部的水流状况。
(一)洗井中油管内部流态分析
1、流型确定
2、洗井过程中油管内沿程压力损失的分析
油管内有一定的锈蚀和结垢现象,但考虑到水的冲刷能力不足以改变锈蚀和
结垢形态,故认为在洗井过程中绝对粗糙程度△基本不变,水的运动粘度也是相对不变,这样油管内沿程阻力系数λ可按紊流状态,v>1.2 m/s(洗井时在1.38~4.14m/s之间)时的经验公式计算,即:λ=0.021/d0.3=0.021/0.0620.3=0.048,这样沿程水头损失hf=λ*L/d*v2/2g=0.048*L/d*v2/2g,折算成压力损失Ph=hf/100,在L、d一定的情况下,hf与v2与正比关系,设k=0.048*L/d*1/2g,则公式简化为hf=kv2(为抛物线方程式),即两者之间抛物线关系。
3、洗井过程中井口油压的确定
设洗井时喷量为Q喷,则Q喷=k吸*(P地-P流),由于P流=P油+Pf+P柱,于是Q喷= k吸[P地-(P油+Pf+P柱)],由于k吸、P柱、P地为定值,流量一定时,Pf也一定,于是Q喷随P油变化,控制好P油,便可获得需要的Q喷。
(二)洗井过程中质点速度分析
1、由于Re=85560-256680>2000,水流为紊流,质点呈布郎运动形态的不规则运动,瞬间速度大小己方向难以确定,但从宏观上,油管中水质点都在向上运动,平均垂直流速相同,数值上v=4Q/πd2,显然v与Q成正比,因此要获得好的冲刷清洗效果,就必须提高V,因此,应尽可能采取大排量洗井。
2、旋流板的引入鉴于压力损失hf=kv2(k=0.048*L/d*1/2g),随着V 的提高,压力损失hf成平方关系增加,因此V的增加值受到一定限制,针对这种情况,建议在油管底部(底球上部),安装旋流导向板,迫使洗井水以螺旋线的形式上升,这时水流质点速度u2=v2+(rω)2,其中v为水流平均垂直流速,r为半径,ω为角速度,显然ω一定,u随r变化,在管壁处,r最大、u也最大,冲刷能力最强,其次,由于水流旋转,洗井液中的碎屑、砂粒在离心力的作用下沿管壁运动,从而对污物形成粘附效应、摩擦效应和击打效应,使污物比较容易脱落,想信会大大提高封隔器、配水器内部的清洗效果。
旋流板可用4mm不锈钢板扭成螺旋形(类似麻花钻,断面成S形)。
长度和螺距可以根据需要设计,旋流板的制作须由上级部门协调解决,安装应经作业施工方可完成。
三、洗井前必要的分析步骤
1、首先要认真分析井况,同时确定洗井目地,是解堵地层还是清洗油管,同时准备如下数据:吸水指数、地层压力、油管长度、管径、套管内径等。
2、选择合理的进口排量,可参照“三二二一”洗井技术中推荐的排量选择。
3、选择合理的喷量:结合出砂程度、吸水指数、污染程度选择,在确保解堵油层的同时要避免出砂。
4、计算油管内沿程压力损失,按Pf=hf/100=λ*L*v2/100d*2g计算,其中v根据v=4(Q入+Q喷)/πd2计算。
5、确定合理的井口油压,按P油=P流-P柱-Pf,P流=P地-Q喷/K吸计算,当仅清洗油管洗井时,按Q喷=0代入即可。
6、确立累计洗井水量,可以结合以前的洗井资料,及目前的污染程度确定洗井水量的多少。
四、结论
将流态研究方法引入洗井工作后,制定洗井方案的依据更加充分,效果也有显著提高。
在注水系统中,流体为单项流,同一管线直径一致,方向变化规则,基本具备水力分析的条件。
注水过程中压力损失、系统效率的计算,井下工具故障的判断,都可用流态分析的方法予以研究,加强对水力学知识的学习,可以使我们不断深化对水流运动规律的认识,有助于提高注水质量。