液流空化技术在欧力坨油田的试验与应用
采油工程实验.ppt
(1)不要触摸运转中抽油机的平衡块和刹车; (2)要保证泵筒中心线与驴头对齐; (3)开动抽油机前,一定要检查相应的供液管和供气管是否畅通; (4)不要无休止地拧空气定值器的调节钮; (5)实验过程中要注意观察柱塞和凡尔的工作情况; (6)出现意外情况时先关闭电源。
中国石油大学(华东)石油工程实验中心
1.5吨(或1KN)时,将送油阀放慢关闭维持此点上,将定值器打开使气体进入浮子流量计中,调节定值器旋钮,使浮 子指示到流量计刻度的最高度值。 ③送油阀继续开动,当指针加到所规定的吨数时,保持指针示数不变。 同时读出流量数Q和对应的压力P(精密压力表 示数)。 ④需要载荷分别依次加到3吨、5吨、 (7吨) 、10吨、(12吨)、15吨、(18吨)、20吨、25吨、30吨读出相应的P,Q值, 用达西公式计算。注意:在测点7、12、18吨处,保持载荷不变,改变P(调定值器阀),读出Q, 记5组数据,用于二项 式公式计算。 ⑤试验结束后,关送油阀,按红钮关电源,慢慢打开回油阀卸载,将岩心取出,观察支撑剂破碎情况。 ⑥双层支撑剂测定:将重量为岩心上铺设单层时支撑剂重量2倍浓度分量的支撑剂铺于岩心表面,依次按步骤(2)进行 操作,测出不同载荷下的P及Q值。
中国石油大学(华东)石油工程实验中心
三、裂缝导流能力实验
实验设备及材料
实验设备:裂缝导流仪,包括以下组成部分:压力试验机;空气压 缩机;定值器;精密压力表;浮子流量计;岩心(钢板)模;游标卡尺、 电子天平。
实验介质:不同产地的石英砂和陶粒 。
实验仪器照片 中国石油大学(华东)石油工程实验中心
三、裂缝导流能力实验
实验步骤
(1) 准备实验工作
①记录使用的支撑剂名称、产地、粒径及室内温度下的气体粘度。
水力脉冲空化射流技术首次在煤层气井中的试验研究
钻 井 技术 在煤 层气井 中的应用 情况 。
收 稿 日期 :0 2 26: 回 日期 :0 2 65 2 10 1 改 2 10 1
自檄 振
荡喷嘴
导 流 体 叶 轮轴
产 生金 属 盐 ,堵 塞 煤 层 气 通 道 _ J 因此 ,提 高 】 。 在 煤层气 井钻 井 施 工 的 机 械钻 速 ,缩 短 钻井 周 期 已成 为亟待解 决 的 问题 。水 力 脉 冲 空化 射 流钻 井 是利 用特定 的工 具 使钻 井管 柱 中的 连续 流 转 变 为 脉 冲空 化 射 流 ,从 而 改 善 井 底 流 场 的压 力 状 况 , 改 变井 底岩 石 的 受力 状 态 ,进 而 提 高 机械 钻 速 的
振 空化 喷嘴 , 对水 力脉 冲信 号进 行放 大并 产生 流体
谐振 , 当其 通过 振 荡腔 室 的出 口收缩 截面进 入谐 振
脉 冲空化 射流 钻井 技 术 可 更 为 有效 地 利 用 其 水力 脉 冲破 岩 效应 以提 高机械 钻速 , 约钻井 成本 。 节
一1 9● 第5 撕
2 1 年 1 月 02 0
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藏
D I 1 . 9 9 ji n 10 6 3 . 0 2 0 . 3 O :0 3 6 / .s . 0 6— 5 5 2 1 . 5 0 2 s
水 力 脉 冲 空 化 射 流 技 术 首 次 在 煤 层 气 井 中的试 验研 究
第 5期
王
伟等 : 水力脉 冲空化射流技术首 次在煤层气井 中的试验研究
19 2
水力空化技术降解有机废水的试验研究
水力空化技术降解有机废水的试验研究乔慧琼(内蒙古草原勘察规划院,内蒙古呼和浩特 010010) 摘 要:本文采用水力空化技术的新方法降解水体中的有机污染物苯酚及二甲苯。
试验研究了循环时间、苯酚初始浓度、二甲苯初始浓度等因素对降解率的影响以及水温、pH值随循环时间的变化。
结果表明:苯酚、二甲苯的适宜初始浓度分别为28~38mg/L、2.9~3.6mg/L,水力空化技术适宜于处理微污染水;苯酚、二甲苯的降解率随循环时间呈线性关系,具有一级反应动力学特征;随循环时间的延长,废水的pH值可升高1个pH,水温增加18℃后趋于稳定,水温的升高会影响到苯酚、二甲苯的降解率。
关键词:水力空化;降解;苯酚;二甲苯;废水 中图分类号:T Q085+.41 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)13—0121—02 水力空化技术是近年来发展起来的一种降解有机污染物的处理方法。
它用于治理废水中难降解的有机污染物,具有反应装置简单、处理效果较好、能耗相对少、操作方便、维护费用低、易实现工业化等优点[1~4],具有良好的应用前景。
本实验选择含苯酚、二甲苯废水作为处理对象,选择空化效果较好的孔板,将进口压力控制在14mH2O,对废水中的苯酚、二甲苯的降解规律及废水的水温、pH值随循环时间的变化作了一定的研究。
1 实验方法称量一定量的苯酚,量取一定量的二甲苯,在水箱内加入190L水,配制成一定浓度的含苯酚、二甲苯废水。
选取水力空化效果较好的孔板(33,2,4),将进口压力控制在14mH2O。
开启水泵,定时取样进行分析。
2 结果和讨论2.1 循环时间对降解率的影响经试验,苯酚及二甲苯的降解率随循环时间的延长而增加。
210min后,苯酚的降解率达50.4%,二甲苯的降解率达54.9%。
分析认为:当水流产生空化后,空化泡进入正压区时溃灭。
在其周围极小的空化范围内产生出1900~5200K高温和超过5.065×107Pa的高压[5],会使水溶液产生大量OH和H 等自由基,在水溶液本体内部和空化泡的气-液界面处形成高氧化氛围,易挥发的苯酚和二甲苯易于进入空化气泡内部发生高温热解反应或受OH和H自由基攻击产生易被降解的中间体,并进一步被氧化分解成CO2和H2O等,从而达到降解的目的。
CCUS-EOR驱油集输系统生产稳定性保障措施探索
CCUS 是CO 2捕集、利用与封存技术的简称。
CO 2利用可分为地质利用、化工利用和生物利用等。
其中,CO 2地质利用是将CO 2注入地下,进而实现提高油气采收率、促进资源开采的技术手段。
CCUS-EOR 是CO 2捕集、利用、封存与提高石油采收率技术的简称。
CCUS-EOR 不仅是我国实现“碳达峰、碳中和”的重要举措,也是低渗透油田大幅度提高采收率的战略性接替技术,并与绿色低碳发展战略高度契合。
因此,推广应用该技术意义重大[1]。
“十一五”以来,针对松辽盆地低渗透油藏,陆续设立7项CO 2驱重大开发试验项目,初步形成CO 2捕集、输送、驱油与埋存全流程配套技术。
但井口采出液油气比变化会对集输系统产生影响。
因此,确保CO 2驱油集输系统生产稳定性,是加大CCUS-EOR 推广应用的重要保障。
CCUS-EOR 驱油集输系统生产稳定性保障措施探索曹万岩(大庆油田设计院有限公司)摘要:CCUS-EOR 技术不仅是我国实现“碳达峰、碳中和”的重要举措,也是低渗透油田大幅度提高采收率的战略性接替技术。
确保CO 2驱油集输系统生产稳定性,是加大CCUS-EOR 推广应用力度的重要保障。
针对CO 2驱采出流体气液比高于水驱、化学驱等开发方式,且采出气中高含CO 2,导致集输系统运行出现气段塞等不稳定的问题以及对典型工程实例分析,分析国内外CO 2驱集输系统确保生产稳定性采取的典型做法,提出今后开展CO 2驱油集输系统生产稳定性保障措施的几点建议。
关键词:CO 2驱油;集输系统;气油比;水气交替;气窜DOI :10.3969/j.issn.2095-1493.2023.07.012Exploration of production stability guarantee measures for CCUS-EOR flooding oil gathering and transportation system CAO WanyanDaqing Oilfield Design Institute Co .,Ltd.Abstract:The CCUS-EOR technology is not only an important measure to achieve "carbon peak and carbon neutrality"in China,but also a strategic replacement technology to significantly improve oil recovery in low-permeability oilfields.Ensuring the production stability of CO 2flooding oil gathering and transportation system is an important guarantee for increasing the promotion and application of CCUS-EOR.In view of the fact that the gas-to-liquid ratio of CO 2flooding recovery fluids is higher than that of water-driven and chemical-driven development methods,and that CO 2is contained in the recovery gas,there are unstable problems and typical engineering examples that are easy to occur in the operation of the gathering system,this paper is analyzed the typical practices taken by the CO 2flooding gathering and transportation system at home and abroad to ensure the production stability,and puts forward several suggestions for developing the production stability guarantee measures of the CO 2flooding oil gathering and transportation system in the future.Keywords:CO 2flooding oil;gathering and transportation system;gas-oil ratio;water-gas alterna-tion;gas channeling作者简介:曹万岩,高级工程师,1997年毕业于大庆石油学院(采油工程专业),从事油田地面工程总体规划工作,130****3176,************************.cn,黑龙江省大庆市让胡路区大庆油田设计院技术专家楼,163712。
微颗粒强化射流空化及破岩能力研究
助破岩效果的关键ꎮ 研究结果可为提高深部难钻地层射流辅助破岩效率提供参考ꎮ
关键词: 深井钻井ꎻ 空化射流ꎻ 空泡云ꎻ 高速摄影ꎻ 空化噪声ꎻ 破岩
中图分类号: TE24 文献标识码: A DOI: 10 16082 / j cnki issn 1001 - 4578 2023 08 005
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2023 年 第 51 卷 第 8 期
楚恒智ꎬ 等: 微颗粒强化射流空化及破岩能力研究
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Keywords: deep well drillingꎻ cavitation jetꎻ vacuole cloudꎻ high ̄speed photographyꎻ cavitation noiseꎻ
量ꎮ 透明有机玻璃桶提供空化射流所需淹没环境ꎬ
高速摄像机用于拍摄空化射流中的空泡云ꎬ 大功率
卤素灯放置在摄像机对面用以提供光源ꎮ 由于光线
无法穿透由大量空化气泡组成的空泡云ꎬ 在高速摄
影图片中深色的部分对应着空泡云的范围ꎮ 同时ꎬ
采用水听器测量射流空化噪声ꎮ
120 ~ 960 sꎮ 同时ꎬ 为研究微颗粒大小、 微颗粒对
1 试验
射流的空化冲蚀能力 [16-17] ꎮ E HUTLI 等 [18] 证明了
1 1 试验设备
应关系ꎮ LI D 等
研究了喷嘴内表面粗糙度、
嘴上游压力ꎬ 压力表测量柱塞泵出口压力ꎬ 涡轮流
喷嘴接头尺寸和斯特劳哈尔数对空化射流冲蚀能力
量计测量射流流量ꎮ 微颗粒和纯水、 瓜胶以一定比
[21]
常用物理法采油技术在油田生产的应用
2 0世纪 5 O年代 , 美 国和前 苏联 就 开始 了物 理法
采 油 技 术 的研 究 , 先后 发 展 了振 动 采 油 和 声 波超 声 波 采油 技 术 , 在 现 场 应 用 并 获 得 了理 想 效 果 ; 2 0世 纪8 O至 9 O年代 国 内形 成 了物理 法采 油技 术 研究 的 高潮 , 对振 动 、 声 波超 声 波 、 水力 脉 冲 、 电脉 冲等 物理
示。 喷射 流体 经收 缩 喷 嘴加速 , 在 喷 嘴前 形成 周期 性 变 化 的压 力 场 , 在 压 力 场 内放 置 一谐 振 腔 形成 周 期 变 化 的压 力 系统 , 形 成大 小振 幅 交替 的声 波 超声 波 。
脉冲 , 长 期作 用 于油 层 , 解 除油 层堵 塞 , 提 高 油井 产
量。
圈 1 环腔 式流体声 波发 生器
声 波 产生 的交 变 力 作 用 于 卡堵 颗 粒 、 声波 对 地 层 的疲 劳 损 害 、 声 波 的空 化作 用 、 热作用 、 乳化 作 用
收 稿 日期 : 2 O 1 3 一O 6 —2 2
图 2 振动管柱结构 示意 圈
自激 波 对 堵 塞 颗粒 的交 变 力 、 自激 波产 生 的附
动 增油器 增 产试 验 , 效果 明显 。 表1 摄 动 增 油 器 现 场 试 验 效 果 统 计 表
1 1 5
加 压 力 梯度 以及 由此 引起 的 毛 细孔 道 附面 层 变 薄 、
贾 敏 效 应减 弱 等 效 应 共 同作用 解 除地 层 堵 塞 、 增 大
产 层 渗透率 。 振 动 片 的数 目、 排 列方 式 、 直 径与 类 型等 特性 参 数 以及油 层 深 度 、 抽 油 泵 工 作参 数 等 都会 影 响 到 低
空化模型在非定常空化流动计算的应用评价与分析
空化模型在非定常空化流动计算的应用评价与分析黄彪;王国玉;张博;时素果【摘要】To investigate the application of the Kubota and Singhal cavitation models for unsteady cavitat-ing flows, the cloud cavitating flow around a Clark-Y foil is numerically simulated by using the two cavitation models, respectively. The predictive capability of the two cavitation models is assessed with experimental results of the cavity flow structure, including the average velocity and vorticity. It is shown that the results based on the Singhal model are more accordant with the experimental phenomenon. The Singhal model can capture the detailed process of the vortex shedding in the rear part of the cavitation region, which is observed in the experiment.%文章基于试验观测数据评价了Kubota与Singhal两种空化模型在非定常云状空化流动数值模拟中的应用.采用商业软件的二次开发技术将两种空化模型引入了计算软件,针对绕Clark-Y水翼的云状空化流动进行数值计算,并与水洞试验结果进行了对比.结果表明,两种空化模型计算的云状空化阶段的流场时均速度分布以及涡量分布具有明显的不同.采用Singhal空化模型可以得到和试验观测更加相近的空化旋涡区与空泡云的旋涡分离的脱落形式.【期刊名称】《船舶力学》【年(卷),期】2011(015)011【总页数】8页(P1195-1202)【关键词】空化模型;云状空化;旋涡特性【作者】黄彪;王国玉;张博;时素果【作者单位】北京理工大学机械与车辆工程学院,北京 100081;北京理工大学机械与车辆工程学院,北京 100081;北京理工大学机械与车辆工程学院,北京 100081;北京理工大学机械与车辆工程学院,北京 100081【正文语种】中文【中图分类】TV131.321 引言空化现象不仅和汽液相变过程相关,还涉及到汽液两相的大规模旋涡运动,是一种复杂的非定常多相湍流流动。
电化学技术在油田污水处理中应用-
现今,石油作为工业的血液,需求量逐年上升,中国目前已成为全球第2大石油消耗国(仅次于美国。
随着石油勘探开发活动的增多,所生产油田废水随之增加,油田含油污水矿化度高,又不同程度地溶解了硫化氢、二氧化碳等酸性气体,DO 与大量化学处理药剂,对油田处理设施、回注系统产生强腐蚀性。
譬如,在一些腐蚀严重的区域注水井管柱腐蚀速度为3.2mm ·a -1,管柱一般使用15个月以上就出现严重腐蚀管漏现象,每年因腐蚀、结垢要维修的注水井约占总井数的44.8%,需要大修的注水井占注水井总数的11.5%,这不仅严重干扰了油田的生产,同时也给油田带来极大经济损失[1]。
因此如何有效治理油田在开采和生产过程中造成的污水腐蚀问题,已成为困扰油田生产的难题。
油田污水成分复杂,含有大量可溶性盐类、贵金属离子、悬浮物、颗粒固体、有机物及微生物等腐蚀介质,处理非常困难,而电化学作为最近发展起来的新技术,因其处理污水效果好、操作简单等优点引起研究者的广泛关注,目前已广泛应用于污水澄清、脱色、杀菌、去除有机物和贵金属离子[2]。
油田污水腐蚀性强,选择合适抗腐蚀强的电极是为电化学方法处理油田污水的关键[3]。
在电极发展史中,碳、磁性氧化铁、石墨、铂等材料都曾做过电极材料。
但是碳机械强度不够、导电率低、耐腐蚀性能差;磁性氧化铁虽然耐腐蚀,但导电性差,质脆不易加工做电极;石墨电极电阻大,电能消耗大,易于损耗;铂电极的性能最理想,但价格太贵,不适合于大批量用于工业生产。
钛基金属氧化物涂层电极被称为DSA (Dimensonally stable anode ,是20世纪60年代发展起来的一种新型不溶性阳极电极[4-6]。
自DSA 问世后,显示出了强抗腐蚀性能、优良催化性能和导电性,很快在电解工业中获得了广泛的应用。
就价格、机械加工性能等方面考虑,目前工业上大都采用金属钛作阳极的基体。
1试验部分1.1原理分别以钛基钌铱钽与钛基钌铱材料极板为阳极电极,比较2者电化学性能和抗腐蚀性能的差异,从而选择出性能较佳的一种电极材料作为油田污水处理电极。
空化技术研究现状与发展趋势
空化技术研究现状与发展趋势袁惠新;王赟冰;付双成【摘要】探讨了不同结构下空化设备的性能和空化效果,其中包含一些采用两种空化机理复合的空化设备,并分别阐述了它们的机理、结构及应用情况等.【期刊名称】《化工机械》【年(卷),期】2019(046)002【总页数】5页(P115-119)【关键词】空化设备;空化效果;工作机理;组合结构;研究现状【作者】袁惠新;王赟冰;付双成【作者单位】常州大学机械工程学院江苏省绿色过程装备重点实验室;常州大学机械工程学院江苏省绿色过程装备重点实验室;常州大学机械工程学院江苏省绿色过程装备重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TQ052.4空化是常温液体中局部压力降低到该处饱和蒸汽压时,液体开始汽化,形成大量空泡,且空泡随液体压力恢复而溃灭的过程。
此过程会释放出巨大能量,可以剥蚀固体表面,甚至可以打断分子链。
一直以来,空化现象在人们生产和生活过程中产生了巨大影响。
于是,相关专家便致力于研究空化机理以防止它对人类产生危害[1]。
随着研究的不断深入,人们利用空化现象开发了基于空化机理的各种设备,并以其高效、廉价的优点应用于环保[2]、生化、石油天然气开采及清洗切割等领域,给人们带来了巨大利益[3]。
空化产生的三要素为低压、低压作用时间和空化核。
物体几何形状的改变、来流条件的改变及物面粗糙度的改变等都会改变空化核周围的局部压力场,从而使空化核的生长条件发生变化。
广义的空化包括水力空化、振荡型空化、声致空化及光致空化等[4]。
其中水力空化即为在流动液体中的空化[5],包括射流空化、尾流空化及液哨等。
根据不同的空化机理所开发出的设备结构不同,主要分为孔板式、文丘里管、盘式和筒式三大类。
各类空化器各有优缺点,因此一些不同结构相互结合的空化器也逐渐发展起来,并取得了良好的效果。
1 孔板式与文丘里管空化器孔板式与文丘里管空化器原理相同,它们都是基于水力空化机理的空化发生器。
当液流流经孔板上的小孔时,因过流面积减小,因而会产生压力降,当压力降低至饱和蒸汽压时,溶于液体中的气体会释放出来,同时伴有液体剧烈汽化形成空泡。
液体空化的技术
金海能国际机电设备(北京)有限公司液体空化技术项目介绍“二十一世纪崛起的新技术”液体空化技术大事纪1998年:俄罗斯利用液体空化技术发明水下时速达370公里/小时的“火箭鱼雷”(详见2002年《兵器知识》)2007年:美国开发出450KW大型液体空化设备,用于生物柴油制备,单机年产50万吨生物柴油(美国钻石公司公布资料)2008年:美国利用液体空化技术将鱼雷时速提高至500公里/小时(详见2008年《北京日报》)2010年:德国利用液体空化技术使鱼雷速度达到445公里/小时(详见2010年《兵器知识》)第一部分公司简介金海能国际机电设备(北京)有限公司成立于2007年,由对公司核心技术价值具备战略投资远见的股东,以及志同道合、经验丰富的核心团队,组成了公司专业而高效的管理体系。
公司致力于技术创新、企业模式创新,秉承“诚信和谐、有效创新、追求专业、合作共赢”的经营理念,将技术、资本与管理有机结合,充分发挥资源整合优势,为具备行业和区域优势的合作伙伴不断提供高性价比的液体空化节能减排技术及产品,与社会各界共同推进国家节能减排方针的落实,实现社会效应和企业效益双赢,成为中国液体空化技术应用的领跑者。
经过三年努力,公司在能力建设方面卓有成效,为进入快速发展轨道奠定了基础:1、拥有两项发明专利、三项实用新型专利(见附件1-5),国内唯一知识产权所有人。
2、形成成熟液体空化加热类产品“液体内能调温机”系列产品,以及用于小分子液体制备的“小分子液体制备机”产品,已投放市场。
3、组建了精干、年轻,充满活力的研发团队,联合专业机构研发能力,开展了多项新应用领域的产品开发,取得了相应的成果。
4、与军工企业合作,建立了联合实验中心及年产3000台成套产品的制造基地(见附件6)。
第二部分液体空化技术价值一、技术原理:“液体空化技术”被国际学术界称之为“二十一世纪崛起的新技术”。
空化是发生在液体介质中的一种物理现象,是指当液体内部局部压力降低时,液体内部或液固交界面上蒸汽或气体空穴的形成、发展和溃灭的过程。
水力脉冲空化射流在江苏油田钻井提速中的应用
江 苏 油 Ⅲ 开展 水 力 脉 冲 空 化 射流 钻 井 提 速 试验 ,累 汁进 1 . 1 3 . 1 . 1 7 g / c m , 钻井液粘度 4 0 - 4 8 s 。 行了1 O次 下 - ; J f : 试 验 ,岽计 进 尺 超 过 6 k m, 试 验 井 的机 械 钻 速
深而起钻。 ( 1 ) 与富 1 2 6 — 1 井对 比 。
性 以各色泥岩为主, 夹杂细砂岩: 试验 区块为江苏油田老区, 井液密度 1 . 1 8 - 1 . 2 0 g / c m , 钻井液粘度 4 4 . 4 6 s 。
地层为软到中等硬度地层 ,试用水力脉冲 空化射流器主要 目
冲 空化射流钻井提速试验 , 优选试验方案和钻井参数 ; 累计进行 了 1 O次下井试验 , 累计进尺 6 2 3 8 . 4 m, 与同 区块 相似井深对 比, 试 验井的机械钻速平 均提高 1 5 . 2 8 %, 提速效果 显著 。 关键词 : 水力脉 冲空化射流 提速 江苏油田
中图分类号: T E 2 4 2
钻进参数: 钻压 3 0 . 8 0 KN, 泵压 1 2 — 1 4 MP a , 转速 9 0 r p m, 钻 钻进井段 ,2 6 7 7 . 5 1 . 3 2 1 4 . 0 0 m,进尺 5 3 7 m,纯 钻进 间 1 0 0 . 3 2 h ,平均机械钻速 5 . 3 5 m/ h 。本趟 钻是由于钻达 完 ̄ d i J - I :
的就是提高机 械钻速 , 提高钻井效益 。
2 . 1富 7 1 — 4井 试验 情 况 为i 1 1 2 1 5 . 9 mm, 完钻 井 深 3 2 1 4 . 0 0 m。
EOR原理9范文
EOR原理9范文EOR原理9范文EOR(Enhanced Oil Recovery)是提高油田采收率的一种技术方法。
油田开发中通常只能开采出地下油层约30%的原油,而剩余的油多数被各种原因阻塞在油藏中,无法被开采出来。
EOR技术的目的就是通过注入不同的物质来改变原油流动性,从而提高采收率。
EOR技术的原理主要包括三个方面:物理驱动机制、化学驱动机制和热力驱动机制。
物理驱动机制是通过改变岩石孔隙度以及油水相对渗透率差异来提高采收率。
包括用水驱替、用气驱替等方法。
其中,用水驱替是最常用的一种物理驱动机制,通过高压注入水来推动原油流动,在油藏中形成驱替前沿,使原油被迫向井筒方向流动。
这种方法适用于孔隙度大、地层压力高的油田。
化学驱动机制是通过改变原油与岩石之间的相互作用力来提高采收率。
常用的化学驱驶剂有聚合物、表面活性剂和胶体等。
聚合物类驱驶剂具有增加原油黏度和水溶解性,减小岩相与原油之间的相互作用力的特点;表面活性剂可以降低原油与岩相之间的界面张力,改变油相与水相的相互关系,使原油更容易流出;胶体类驱驶剂则可以提高原油流入能力,增加原油对岩相的吸附力,从而帮助原油从孔隙中释放出来。
化学驱动机制适用于岩相性质良好的油田,同时需要与物理驱动机制相结合。
热力驱动机制是通过改变油水黏度差异来提高采收率。
常用的热力驱动机制有蒸汽驱、热水驱等。
蒸汽驱是将高温的蒸汽注入油藏中,使原油加热膨胀,改变原油与岩相之间的相互作用力,从而提高采收率;热水驱则是注入高温的热水,通过将原油加热而减小黏度,使原油更容易流动。
热力驱动机制适用于原油黏度大、地层温度高的油田。
除了上述三个主要的原理外,EOR技术还可以通过改变油井压力来提高采收率,即压力驱动机制。
例如注水压裂技术可以通过注入高压水使岩石断裂,增加岩石微裂缝中的孔隙度,从而增强原油流动性。
总的来说,EOR技术是通过改变油藏中油相、水相、岩相三者之间的相互作用力来提高采收率的技术方法。
空化及应用
空化空化是液体内局部压力降低时,液体内部或液固交界面上蒸气或气体的空穴(空泡)的形成、发展和溃灭的过程。
1873年O.雷诺从理论上预言,船桨和水之间的高速相对运动会产生影响船桨性能的真空腔。
1897年S.W.巴纳比和C.A.帕森斯在“果敢号”鱼雷艇和几艘蒸汽机船相继发生推进器效率严重下降事件以后,提出了“空化”的概念,并指出在液体和物体间存在高速相对运动的场合就可能出现空化。
第二次世界大战后,有关空化研究的国际学术活动相当频繁。
国际船模试验池协会(ITTC)、国际水力学研究协会(IAHR)和船舶水动力学协会都把空化研究列为重要议题;此外,还经常举办空化专题讨论会。
船用螺旋桨、舵、水翼、水中兵器、水泵、水轮机、高速涵洞、闸门槽、液体火箭泵、柴油机气缸套等都会遇到空化问题,造成效率降低,材料剥蚀,并产生振动和噪声。
但是,在进行流态显示、水力钻孔和工业清洗作业中,空化并不完全是有害的,而在化学工程、医药工程、空间工程和核工程方面还是有应用价值的。
研究空化的主要实验设备是空化水洞,除此以外还有减压箱、真空拖曳水池、文丘里空化发生器、磁致伸缩仪、转盘空蚀装置、空化射流枪、单气泡空化发生器等。
有关空化的基础研究包括空化机理、空蚀、空泡流理论、空化噪声和不定常空化等课题。
应用光、声也能使液体发生空泡,近年来有人用这种方法研究气泡的运动。
空化状态液体中的固体同液体作相对运动时,固体周围的液体内部或液固交界面上的空化状态按照运动的速度,可分成亚空化、临界空化、局部空化和超空化四种。
亚空化状态是在液体内部或液固交界面上没有空泡的状态;临界空化状态是在液固交界面上开始出现空泡的状态;局部空化状态是在固体局部边界面上和邻近液体内部出现空泡的状态;超空化状态是在固体整个边界面上和靠近固体尾端的液体中都出现空泡的状态。
空化机理指空泡形成、发展和溃灭过程的物理本质。
影响上述过程的主要因素有:液体本身的特性(表面张力、抗拉强度、温度、总空气含量、自由气体浓度、核谱即空化核的大小和尺度分布、粘性、压缩性、密度、饱和蒸气压等),液体的流体动力特性(湍流度、流场中的压力梯度、压力随时间的变化过程、热传导、气体扩散效应等)和沉浸物体表面的物化特性(表面浸润性、多孔性、粗糙度等)。
空化水射流的理论、实验及应用
重庆大学博士学位论文空化水射流的理论、实验及姓名:***申请学位级别:博士专业:机械设计及理论指导教师:***19991001重庆大学博士学位论文绪论1绪论1.1空化与空化水射流空化(Cavitation)是一种非常复杂的流体动力现象,是液体所特有的。
图1.1表示文德利型空化管中所产生的空化现象,图1—2是空化水射流的高速摄影照片。
空化现象引起人们重视是在19世纪后半叶,随着蒸汽机船的发展,人们发现螺旋桨转数提高到一定程度反而会使航行速度下降的现象。
1897年s.W.Barnaby和c.A.Parsons在英国“果敢号”鱼雷艇和几艘蒸汽机船相继发生螺旋桨效率严重下降事件以后,首次提出了“空化”的概念。
随着科学技术的进步,空化现象已涉及到高速螺旋桨、高速鱼雷雷体、高速潜艇、水翼、水泵、水轮机、水工泄水建筑物、原子能、宇航、生物学和医学等众多领域。
图1.1空化现象【21Figure1-!Cavitationphenomena田图卜2空化水射流高速摄影照片【41Figure1.2High-speedphotographsof"cavitatingjet[41当流场中某处的局部压力低于该处饱和蒸汽压力时,不仅溶在水中的空气(通常为2%)会逸出,而且水也开始汽化,在水中形成许多由空气和蒸汽组成的空泡(空穴、空化泡),这些空泡被水流挟带着到达高压区时溃灭(Collapse)。
空泡初生、长大和溃灭的整个过程就称为空化。
研究表明(1~1:空泡溃灭时将产生瞬时的局部高温(约5200K)、高压(50MPa以上),并能形成强烈的冲击波和速度高达100m/s以上的微射流(Micn町et),。
油田采出系统中空化防垢技术室内分析
统 中空防 防垢 技术 作为 一种 全新 除 垢技 术 ,其特 点是 效率 高 、操 作简 单 、不借助 化学 药剂 ,并且最 重要 的一点是 无环境 污染 等 。
一
、
试验 部分
1 . 试样 和试剂
几 圈后 ,在 节 水 口接 出一瓶 水 当做是 静 止对 比实验 ,在 装置 中运行 3 个 小时 ,并且 每天 的不 同时 间段 内测定 污 水 中的镁离 子 、硅离 子和 钙 离 子含量 变化 的规律 。
1 . 硅 离子 的起始浓 度是 8 0毫克 每升 在 起始状 态下 ,硅离 子的浓 度一般 是 8 o毫克 每升 ,流动 的钙离 子
l _ l 碳酸 钙 镁 垢的 防垢 剂 。碳 酸 钙镁 和 硫 酸钙 镁 等 形 成 的微 溶盐 垢 ,通过 加入 防垢 剂可 以起 到 除垢效 果 ,其 操作 简单 ,主 要 成分 是有 机磷 酸 盐 ,其 不但 能 与水 溶 液 中的 镁和 钙 化学 反 应形 成 稳定 络 合 物 , 还与 碳酸钙 晶体 中钙离 子形成相 对 稳定 的络 合物 ,所 以 ,碳酸 钙 晶体 、 有机 磷酸 盐 、水溶液 发 生一 定 的化学 反应 使 得碳 酸钙 晶体 保 持小 晶体 形状 。进 行室 内分析 的内容 有模 拟水 与现 场 水 ,从而 选择 出较为 适合 除垢 的防垢 剂 ,现 场水 一般来 自油 田的污水 站 。 1 . 2 硫 酸盐形式 的防 垢剂 。在垢 中 ,硫 酸盐垢处 理相 对 困难 ,特 别
流体动力学在石油工程中的应用
流体动力学在石油工程中的应用摘要流体动力学是一门研究流体运动规律及其力学性质的学科,其在石油工程中有着广泛的应用。
本文将介绍流体动力学在石油工程中的应用领域,并重点探讨了其在油井完井、原油输送、油藏调剖和水驱开发等方面的具体应用。
通过对这些应用的介绍和分析,我们可以深入了解流体动力学在石油工程中的重要性和实际应用效果。
引言石油工程是一门综合性学科,涉及到石油勘探、开采、储运等一系列工作。
流体动力学作为石油工程中的重要学科之一,研究流体在运动中的力学性质,可以为石油工程提供科学依据和技术支持。
在石油工程中,流体动力学的应用主要集中在油井完井、原油输送、油藏调剖和水驱开发等方面。
本文将详细介绍流体动力学在这些领域中的应用,并对其效果进行评价和分析。
油井完井中的流体动力学应用油井完井是指钻井操作结束后,对井筒进行固井、封隔等工艺,确保油井安全运行和有效采油。
在油井完井过程中,流体动力学的应用非常广泛。
首先,流体动力学模拟可以帮助工程师了解井筒内流体的流动特性和压力分布情况。
根据模拟结果,可以优化固井设计,提高固井质量和封水能力。
其次,流体动力学还可以用于模拟井下压力的变化,评估井身稳定性和地下水的压力变化对井筒完整性的影响。
最后,流体动力学还可以用于模拟油井内压力传递和流体排出的过程,预测井底流量和生产能力,为生产操作提供依据。
流体动力学在油井完井中的应用效果显著,能够提高油井完井的质量和生产能力。
原油输送中的流体动力学应用原油输送是石油工程中的重要环节,涉及到原油的输送、储存和流动过程。
在原油输送过程中,流体动力学起着重要的作用。
首先,流体动力学可以用于模拟原油在管道中的流动特性和压力变化。
通过对流体的密度、黏度等参数进行测量和建模,可以准确地计算管道中原油的流速、流量和压力损失等。
其次,流体动力学可以用于预测原油在长管道中的输送能力和压力分布情况。
通过对管道的几何形状、材料特性等进行建模,可以得出原油输送过程中的最优方案,提高输送效率。
液体射流泵空化噪声与振动试验
第25卷第4期2007年7月排灌机械D rainage and Irrigati on MachineryVol .25No .4July 2007液体射流泵空化噪声与振动试验龙新平1,2,王磊1,2(1.武汉大学动力与机械学院,湖北武汉430072; 2.湖北省流体机械与动力工程装备技术重点实验室,湖北武汉430072摘要:针对液体射流泵的空化噪声与振动进行了试验研究;运用B&K 加速度仪和水听器对射流泵各部位在不同工况下的空化噪声与振动进行了测量。
结果表明:(1射流泵空化噪声以单极子声源为主,随着流速和紊流度的增大,偶极子作用逐渐增大;(2射流泵空化噪声与振动随空化程度加剧而更强烈,最强烈处也从喉管向扩散管转移;(3射流泵面积比越小,达到临界空化前噪声频谱波动越强,临界空化之后噪声谱级趋于平稳,随频率增加而递减;(4初生空化出现前后噪声在整个频域范围内都有一个较大的跃升,约5~10d B ,此跃升可作为判断初生空化的参考方法;(5泵体3个正交方向振动并不相同,径向振动较轴向更为明显。
关键词:射流泵;空化噪声;振动;频谱分析;B&K 加速度仪中图分类号:T V131;T B52文献标识码:A 文章编号:1005-6254(200704-0001-05Experi m ent on cavit ati on noise and vi brati on i n li qui d jet pu mpLON G X in 2ping1,2,WAN G L ei1,2(1.School of Power and Mechanical Engineering,W uhan University,W uhan,Hubei 430072,China; 2.Hubei Pr ovincial Key Laborat ory of Fluid Machinery and Power Engineering Equi pment Technol ogy,W uhan,Hubei 430072,ChinaAbstract:The experi m ental study on the noise and vibrati on in liquid jet pump was conducted .The B&K acceler ometer and hydr ophone were used for the measure ment of the cavitati on noise and vibrati on at dif 2ferent part of jet pu mp under different operating modes .The measured results reveal that:(1The p ri 2mary s ource of cavitati on noise in jet pump is monopole s ource and the effect of di pole s ource increaseswith the aug ment of vel ocity and intensity of turbulence;(2W ith the devel opment of cavitati on,the in 2tensity of noise and vibrati on increase and the most intensive p lace moves fr om thr oat tube t o diffuser;(3Before critical cavitati on,the s maller the area rati o is,the str onger the fluctuati on of noise s pectrum is .I n post critical cavitati on stage,the noise s pectru m degree decreases s moothly with the increase of fre2quency;(4W hen inci p ient cavitati on occurs,there is a shar p increase about 5~10dB at the whole s pectru m.This shar p increase can be adop ted as an indicat or of whether or not the inci p ient cavitati on oc 2curs;(5The vibrati ons in three orthogonal directi ons are in different modes .The vibrati on per pendicular t o the axial directi on over whel m s that t o the axial directi on .Key words:jet pump;cavitati on noise;vibrati on;s pectrum analysis;B&K acceler ometer收稿日期:2007-05-17基金项目:国家自然科学基金资助项目(50579060作者简介:龙新平(1967-,男,湖北监利人,博士,教授,博士生导师,主要从事流体机械及工程、喷射技术的理论及应用方面的研究。
液体空化的技术
金海能国际机电设备(北京)有限公司液体空化技术项目介绍“二十一世纪崛起的新技术”液体空化技术大事纪1998年:俄罗斯利用液体空化技术发明水下时速达370公里/小时的“火箭鱼雷”(详见2002年《兵器知识》)2007年:美国开发出450KW大型液体空化设备,用于生物柴油制备,单机年产50万吨生物柴油(美国钻石公司公布资料)2008年:美国利用液体空化技术将鱼雷时速提高至500公里/小时(详见2008年《北京日报》)2010年:德国利用液体空化技术使鱼雷速度达到445公里/小时(详见2010年《兵器知识》)第一部分公司简介金海能国际机电设备(北京)有限公司成立于2007年,由对公司核心技术价值具备战略投资远见的股东,以及志同道合、经验丰富的核心团队,组成了公司专业而高效的管理体系。
公司致力于技术创新、企业模式创新,秉承“诚信和谐、有效创新、追求专业、合作共赢”的经营理念,将技术、资本与管理有机结合,充分发挥资源整合优势,为具备行业和区域优势的合作伙伴不断提供高性价比的液体空化节能减排技术及产品,与社会各界共同推进国家节能减排方针的落实,实现社会效应和企业效益双赢,成为中国液体空化技术应用的领跑者。
经过三年努力,公司在能力建设方面卓有成效,为进入快速发展轨道奠定了基础:1、拥有两项发明专利、三项实用新型专利(见附件1-5),国内唯一知识产权所有人。
2、形成成熟液体空化加热类产品“液体内能调温机”系列产品,以及用于小分子液体制备的“小分子液体制备机”产品,已投放市场。
3、组建了精干、年轻,充满活力的研发团队,联合专业机构研发能力,开展了多项新应用领域的产品开发,取得了相应的成果。
4、与军工企业合作,建立了联合实验中心及年产3000台成套产品的制造基地(见附件6)。
第二部分液体空化技术价值一、技术原理:“液体空化技术”被国际学术界称之为“二十一世纪崛起的新技术”。
空化是发生在液体介质中的一种物理现象,是指当液体内部局部压力降低时,液体内部或液固交界面上蒸汽或气体空穴的形成、发展和溃灭的过程。
第四章叶片式流体机械的空化理论
第二节 泵的安装高度与汽蚀余量
一、泵的几何安装高度与吸上真空高度
列吸水池液面e-e及泵入口断面s-s之 间的能量方程式有:
0
pe
g
ve2 2g
Hg
ps
g
ห้องสมุดไป่ตู้
s2
2g
hw
Hg
pe
g
ps
g
s2
2g
hw
ve
0
流体机械原理、设计及应用
吸水池液面为大气压pa 时,令
Hs
pa
g
ps
g
称为吸上真空
高度,则上式变为:
需汽蚀余量的换算误差,资料推荐换算时的转速差在±25%的
范围内为宜。
流体机械原理、设计及应用
那么,转速高低对必需汽蚀余量换算误差的影响如何呢?
1、当n 时, qV进口处反向流主流p,游离气体析 出,Δhr 的试验值>换算值,则换算值偏于不安全。
2、当n时,进口处流速增大且分布均匀,液体泵进口
低压区的时间,汽泡发生,Δhr 的试验值<换算值, 则换算 值偏于安全。
Hg
hw
0
2)影响因素
Δha=f 吸水管路系统结构参数,流量 , 而与泵的结构无关, 故又称为装置汽蚀余量;Δha 越大,表明该泵防汽蚀的性能 越好。
而且由于 hw qV2 ,故当qVΔha 。
流体机械原理、设计及应用
3)倒灌高度
在火力发电厂中, 凝结水泵
和给水泵吸入容器液面压强均为
相应温度下的汽化压强,则下式
3.453 (m)
流体机械原理、设计及应用
二、汽蚀余量
泵的几何安装高度与吸上真空高度的确定问题只是影响泵 工作性能的一个重要因素。那么,泵内汽蚀的产生还与那些因 素有关?又如何防止呢?
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液流空化技术在欧力坨油田的试验与应用
作者:张林鹏
来源:《中国化工贸易·下旬刊》2019年第08期
摘要:欧力坨油田为典型的高压低渗透油藏,油层物性较差,极易发生堵塞,常规的解堵技术只能清除井底的堵塞而不能提高储层的渗透能力。
为了更好的挖掘该区块的开采潜力,达到增产增收的目的,针对储层特殊而又存在堵塞的油井,实施合理的技术措施对提高区块储层产量具有重要意义。
关键词:储层改造;定点作业;增产
1 概况
欧利坨油田构造上位于辽河坳陷东部凹陷的中段,构造面积约40万km2。
构造西翼的砂岩储层,岩性主要以砂砾岩为主,其次为中粗砂岩、细砂岩属中低孔、低渗储层,含蜡量平均14.83-23.32%,胶质+沥青质13.75%。
2 存在问题
在欧力坨油田实施过多项储层改造技术措施,取得了一定的增产效果,仍有以下问题待解决:①区块油井结蜡严重,地层造成堵塞使裂缝失去导流能力,制约了油井正常生产;②该区块部分油井的储层纵向层间物性差异大,层间吸液不均,矛盾突出,油层与水层相连,常规的储层改造技术可能会压开水层,导致后期只产水或含水率较高。
3 技术简介
液流空化技术是一种通过井内的空化器在液体中产生空化作用,释放出强大的液体内部能量,产生的激波在储层中传导贯通大量微裂缝,从而增加储层孔喉通道,有效提升储层渗流能力的技术。
其空化作用的原理是流体空化核形成、发展和溃灭的物理过程,液流空化作用瞬间所产生的分子键爆裂,释放出了液体分子键内部的强大能量。
现场作业时空化器催生了空化核,空化核爆裂引起冲击波,冲击波在储层中传导激发产生多级空化,如此循环往复,贯通储层孔吼及微裂缝。
其作业过程中,空化器产生的冲击波波频达400-600赫兹/秒,作用半径可达300-500m。
4 现场应用情况
4.1 欧28-29-k18概况
欧28-29-k18井为欧28-28-18块的一口开发井,该井生产层位为沙河街组三段11号层,厚度为20m,渗透率为15.9md,孔隙度为12%,含油饱和度为75.9%,措施前压力系数为0.72,该层位累产油3378t。
该井在2016年7月后产量下降明显,经过两次检泵后产量仍没有回升。
我们通过分析该井的示功图以及解释成果图,发现该井存在以下问题:①含蜡量平均14.83-23.32%,胶质+沥青质13.75%,油井可能产生有机堵塞,导致供液不足;②储层纵向层间物性差异大,层间吸液不均,矛盾突出;③油井储层低渗,12号层弱水淹层与11号油层相连且中间无夹层,层位单一,单层厚度达20m。
4.2 技术措施的选择
针对油井特点,得出以下技术思路:清除近井地带的有机堵塞并提高储层渗透能力。
对此若采用常规物理解堵虽然能清除近井地带的有机堵塞但无法提高储层的渗流能力,而常规化学解堵又不能定点作业,因为有薄夹层若采用常规水力压裂技术又可能引起水窜现象。
为了避免压裂穿层现象,提高储层的渗流能力以达到增产的目的,我们选择实施液流空化技术措施。
4.3 施工方案的制定
为了使所造裂缝具有可控性,该技术采用选点作业,根据储层的深度以及厚度的实际情况,通过软件模拟计算,将液流空化作业点设计为12点,其作业间距初期设计为1m,而在作业过程中,循环液漏失量相比預测的漏失量有所增加,因此根据空化器工作压力情况,将作业间距增加至2m。
预定前8个点每个点作业1.5~2.0h,后4个点每个点作业1h;每个点流量在1.8~2.2m3/min,井口油管泵入压力
施工过程由三台千型压裂车组进行连续施工,确保入井液体为清水,并在清水中加入5%氯化钾,使其充分溶解,以防止储层粘土膨胀运移。
每一个点作业完成后停泵,泵注停止后的压力从套管循环出口自然泄出,待井口油套管压力降为0MPa,井口无溢流,先拆下压裂井口,再下放管柱,安装压裂井口,使得空化器下端位于下一个作业点,以此类推,完成所有12个点的空化作业。
4.4 项目实施效果
实施液流空化施工前,对油管进行了整体试压,并准备了100方5%氯化钾溶液。
施工过程中,压裂车组的排量按照设计控制在2.0-2.4m3/min,油管泵入压力27-29MPa左右,施工总时长约37h,施工过程中,储层累计的漏失量为61方。
该井实施液流空化改造技术后于2018年6月5日开井生产,措施后产量有了明显的提升,日产油高达5t左右,日产气261m3,含水28%。
截至到2019年7月,已累计增油698t,目前且仍然保持较高产量。
5 结论与建议
①通过液流空化储层改造技术在欧力坨油田欧28-29-K18井中的应用,合理的制定了工艺措施方案,有效的清除了近井地带的有机堵塞,并改造了储层,提升了储层渗流能力,达到了油井增产效果;②液流空化技术是一种新型物理改造储层的方式,在改造地层的过程中,不会对地层造成污染和其他二次伤害,能有效保护储层;③该技术很好的补足了常规解堵技术的局限性,填补了储层改造技术上的空白,具有针对性的应用价值。
参考文献:
[1]刘晋伟.超声波解堵深度试验研究[D].青岛:中国石油大学,2009:22-27.
作者简介:
张林鹏(1986- ),男,2008年毕业于长江大学机械设计制造及其自动化专业,获学士学位,现就职于辽河油田兴隆台采油厂采油工艺研究所,工程师,主要研究方向为储层改造及油气田增产工艺。