聚合物驱抽油机井合理沉没度研究

论文摘要

采用大庆油田聚驱区块所产原油和油田注入水调配实验溶液,通过垂直井筒管流模拟实验装置进行室内聚合物溶液及聚合物-原油混合液管流实验研究,依据非牛顿流体力学理论,结合管流实验和不同驱替阶段采出液流变性测试,建立内井筒内只有抽油杆、抽油杆加有结箍式扶正器、抽油杆加有结箍式及插入式扶正器三种不同条件下聚驱抽油机井采出液垂直管流摩阻计算的数学模型（油井流出动态）。依据渗流力学理论,参照以往的岩心渗流实验和油层中渗流规律的数学模型,利用聚驱油井实测数据对模型进行修正,确定适合于大庆油田聚驱抽油机井的流入动态模型。分析抽油杆柱的受力组成,将抽油机的运动分为下冲程和上冲程两种情况来计算分析研究。分析明确泵效率的计算方法,建立描述聚驱油井采出液进泵规律和杆管柱受力计算的数学模型。结合抽油机悬点运动规律,综合考虑泵充满系数、杆管弹性变形等因素的影响,建立聚合物驱抽油机井井下效率和地面效率的计算模型,提出系统效率的计算方法。通过编制计算程序进行计算分析,对聚合物驱抽油机井合理沉没度模型计算验证和修正,并确定聚驱各种因素影响下的抽油机井合理沉没度的变化规律,建立半经验半理论的实用的聚合物驱抽油机井合理沉没度模型。综合考虑聚合物驱抽油机井的生产特点,结合聚合物驱不同阶段流体的流变特性,在保证聚合物驱油井产量要求的前提下,以供排协调为原则,以系统效率较高和能耗最低为目标函数,建立沉没度优化的数学模型。以确定不同抽油泵在不同阶段的最小沉没度、最大沉没度界限及最佳沉没度。。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 第一章 聚合物驱油井产出液性质研究
• 1.1 聚合物驱油井采出液流变性实验
• 1.2 实验成果分析
• 第二章 聚合物－原油混合液管流室内实验研究
• 2.1 聚合物－原油混合液管流室内管流模拟实验装置的建立
• 2.1.1 实验装置基本组成与结构
• 2.1.2 实验管线内部结构
• 2.2 聚合物－原油混合液管流室内实验步骤
• 2.2.1 实验溶液的配制
• 2.2.2 实验测量步骤
• 2.3 实验成果分析与处理
• 2.3.1 理论分析
• 2.3.2 实验成果分析
• 第三章 聚合物驱油井流入动态及产能预测方法
• 3.1 水驱阶段油井流入动态模型
• 3.1.1 Vogel 型流入动态
• 3.1.2 Fetkovich 方法
• 3.1.3 与Fetkovich 方法类似的经验公式法
• 3.1.4 Klins 方程
• 3.1.5 M.L.Wiggins 方程
• 3.1.6 广义IPR 曲线法
• 3.1.7 油气水三相流含水修正法
• 3.2 聚合物驱油井流入动态模型
• 3.2.1 连续性方程
• 3.2.2 状态方程
• 3.2.3 幂律流体的渗流定律
• 3.2.4 多孔介质中稳定渗流油井流入动态方程
• 3.2.5 聚合物驱油井产能预测方法
• 第四章 系统效率计算方法
• 4.1 抽油杆柱受力分析
• 4.1.1 下冲程抽油杆柱受力计算
• 4.1.2 上冲程抽油杆柱受力计算
• 4.2 泵效率计算方法
• 4.2.1 泵的输出功率与输入功率之比的方法
• 4.2.2 分级效率法
• 4.2.3 充满系数法
• 4.3 系统效率计算方法
• 4.3.1 常规法
• 4.3.2 停开机法
• 4.3.3 开口流速法
• 4.3.4 拟自喷法
• 4.3.5 柱塞作功法
• 4.3.6 折算举液高度法
• 第五章 聚驱抽油机井合理沉没度的确定
• 5.1 泵合理沉没度的确定
• 5.1.1 最小沉没度确定方法
• 5.1.2 最佳沉没度的确定方法
• 5.1.3 最佳沉没度计算流程
• 5.2 聚驱抽油机井合理沉没度设计系统软件的的编制
• 5.2.1 软件开发的目的
• 5.2.2 软件主要功能
• 第六章 现场应用及影响因素分析
• 6.1 油井流入动态应用
• 6.2 油井流入动态的影响因素
• 6.2.1 聚合物浓度对油井流入动态的影响
• 6.2.2 含水率对油井流入动态的影响
• 6.3 最低沉没度界限的影响因素分析
• 6.3.1 聚合物浓度的影响
• 6.3.2 泵径的影响
• 6.3.3 产液量的影响
• 6.3.4 含水率的影响
• 6.4 单井最小沉没度分析
• 6.5 聚合物驱抽油机井合理沉没度模型计算验证
• 6.6 聚合物驱抽油机井合理沉没度范围
• 6.7 聚合物驱抽油机井不同泵径要求的合理沉没度
• 6.8 不同泵径达到相同充满系数要求的合理沉没度
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要