国家自然科学基金(50704035)
- 作品数：14 被引量：137H指数：7
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- 相关机构：中国石油大学（华东）中国石油化工集团公司青海油田公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程理学更多>>
- 大斜度井砾石充填机理被引量：10
- 2008年
- 将大斜度井砾石充填过程分为3个阶段,分析了各阶段的充填机理。考虑携砂液向地层的滤失以及井筒环空、冲筛环空之间的流体质量交换,分别建立了井筒环空、冲筛环空两个独立流动系统的砾石、携砂液的质量和动量守恒方程,以及各系统间的流动耦合方程,得到了描述大斜度井砾石充填过程的数学模型。算例分析表明:由于井筒滤失的存在,向井筒末端方向砂床高度逐步升高,其升高的速度随井筒滤失的增加而增加;在整个充填过程中,要保持充填顺利进行,井筒内流动压力是不断增加的,尤其在第2个充填过程结束第3个充填过程开始后,流动压力会有一个明显的增大以克服快速增加的流动阻力。
- 董长银贾碧霞张迎春武龙邓珊
- 关键词：大斜度井砾石充填数值模拟数学模型
- 大斜度井筒条件下沉积砂床表面颗粒起动临界条件研究被引量：10
- 2010年
- 石油工程领域中,涉及到大斜度井筒条件下固液两相流动的作业,有大斜度井的钻井岩屑运移、管内砾石充填以及冲砂作业等,这些作业的过程其实质都是沉积砂床条件下的固体颗粒运移,其中固相沉积床表面的颗粒起动是其核心问题之一。将固相颗粒视为球形颗粒,考虑颗粒重力、水流推力、上举力、水柱静压力和粒间粘结力,以及各力臂与沉没度的关系,通过力矩平衡分析建立了井筒倾斜条件下沉积床表面颗粒起动的临界流速模型,并进行了计算结果分析。该模型考虑了沉积床表面颗粒沉没位置的随机性及由此引起的颗粒起动的随机性,引入颗粒无因次沉没度随机变量,将其概率密度视为均匀分布,结合无因次沉没度的概率分布函数,在临界流速与颗粒直径及颗粒起动百分比之间建立了定量关系。该模型用于预测大斜度井条件下砂床表面颗粒在水流作用下的起动临界条件以及给定水流条件下的起动百分比。
- 董长银邓珊李爱萍周生田武龙
- 关键词：大角度斜井两相流动砾石充填
- 水平井及大斜度井砾石充填过程试验被引量：7
- 2010年
- 根据水平井及大斜度井砾石充填机制与过程,考虑地层滤失、井筒倾斜、筛管偏置等特殊情况,建立水平井及大斜度井管内砾石循环充填试验模拟装置。利用该试验装置模拟水平井及大斜度井管内砾石循环充填全过程,分析α波及β波充填前沿特征,研究井筒倾角、筛管偏置度、流量、砂体积分数对充填动态及α波砂床平衡高度的影响规律及机制。试验结果表明:α波充填前沿在低流量下规则稳定,在高流量下形状不规则;α波充填结束前沉积砂床平衡高度会整体升高,导致β波充填空间较小;筛管偏置度与井筒倾角对充填动态有明显影响,井筒倾斜会降低砂床平衡高度,而筛管偏置则会加剧沉积砂床的形成并增大平衡高度;流量、砂体积分数是影响α波充填动态的直接因素。
- 董长银武龙王爱萍刘春苗张琪
- 关键词：水平井大斜度井砾石充填Α波
- 不同完井方式水平井表皮系数及产能评价新方法被引量：16
- 2009年
- 为给出带表皮系数水平井基本产能公式的统一形式,将流体由远处地层到井筒内所经区域划分为管外环形带、射孔压实带、射孔孔眼充填带、管内充填带等几个区域,用上述区域的特定组合来表达目前8种主流水平井完井方式所形成的附加渗流阻力区域。根据所假设的物理模型,重新推导了上述各区域层流和紊流压降及表皮系数的计算方法,并给出了水平井不同完井方式下总表皮系数和产能比的计算模型。该模型可用于任何完井方式全部渗流区域的表皮系数分析及产能比预测。通过实例分析了各渗流阻力区表皮系数的相对大小,研究了污染带、射孔参数、充填渗透率等对水平井产能比的影响规律,并提出了提高产能比的方法。
- 董长银武龙王爱萍张琪
- 关键词：水平井砾石充填完井方式表皮系数压降产能评价
- 水平井砾石充填数值模拟研究进展被引量：6
- 2009年
- 综述了水平井数值模拟研究的最新进展,内容包括:水平井砾石充填机理及技术难题、充填过程中平衡砂床高度、临界流速的计算模型,描述了筛管/井筒环空砂浆流动、冲管/筛管环空纯携砂液流动以及它们之间流体的交换和向地层的滤失过程.重点介绍了α波充填过程中流动数学模型的研究现状及影响水平井砾石充填的各个因素和存在的问题.
- 周生田李兆敏董长银
- 关键词：水平井砾石充填固液两相流数值模拟
- 油气井防砂综合决策技术及软件系统开发被引量：8
- 2010年
- 根据油气井防砂综合决策的基本理念,从定性经验出砂预测、出砂临界生产压差预测、实际出砂半径及出砂量预测等4个层面系统地研究了出砂预测技术。提出了一套基于综合模糊评判与B-P神经网络的防砂工艺方案决策的过程与方法,给出了以防砂筛管防砂精度设计及砾石尺寸优选为核心的防砂工艺参数优化设计理论与方法,建立了一套可用于各种防砂工艺的产能评价及预测模型。基于防砂措施对油气井生产动态的影响体现在挡砂效果、增产效果和改善井底流动条件效果3个方面,提出了一套防砂效果综合评价技术体系及相关的评价标准。在此基础上,开发了油气井防砂综合决策系统平台—Sandcontrol Office,介绍了其基本模块与功能及应用情况。
- 董长银武龙王爱萍张琪
- 关键词：出砂预测产能预测软件系统
- DePriester砾石尺寸设计方法的解析、改进及其应用被引量：5
- 2008年
- 砾石尺寸的大小会影响防砂效果和油气井生产动态,砾石尺寸设计是砾石充填类防砂完井设计的关键步骤之一。DePriester方法是国外应用广泛的一种砾石尺寸设计方法,但由于其原始文献描述模糊、设计过程电算化困难并且部分参数的取值范围不明确等原因,影响该方法在国内的应用。根据原始文献重新推导了DePriester砾石尺寸设计方法,对其设计过程进行了解析和改进,提出了相关参数的推荐取值,给出了简明的设计步骤,已用计算机软件实现。DePriester方法使用地层砂筛析曲线,信息依据丰富,尤其适用于不均匀地层砂不宜使用Saucier方法的情况。
- 董长银冯胜利李红霞纪文静杨九菊
- 关键词：防砂砾石充填砾石尺寸优化设计
- 水平井及大斜度井砾石充填α波砂床平衡高度随机概率模型及实验研究被引量：1
- 2010年
- α波砂床平衡高度预测是水平井砾石充填过程数值模拟及施工参数优化设计的核心问题之一。根据水流紊动理论,将砂床表面流体瞬时流速视为正态分布的随机变量,将颗粒运动状态转换视为随机事件,分析状态转换事件概率及最终状态概率的数字特征。根据最终状态概率代表颗粒运动趋势的原理,砂床高度的变化是床层表面颗粒运动状态转换的结果。由平衡砂床高度和摩阻流速及平均流速的关系,建立了同时适用于水平井和大斜度井砾石充填的α波砂床平衡高度预测的随机概率模型。利用研制的大斜度井砾石充填全尺寸实验模拟装置,进行井筒倾角、筛管偏置度、流量、砂浓度对α波砂床平衡高度影响的实验研究,对随机概率模型的计算结果进行了对比验证。随机概率模型与实验结果比较吻合,平均误差10.5%,进行必要的修正可以用于大斜度井砾石充填α波砂床平衡高度预测。
- 董长银王爱萍武龙刘春苗
- 关键词：水平井大斜度井砾石充填Α波
- 基于出砂特征半径的水平井出砂临界生产压差预测模型被引量：9
- 2011年
- 在水平井近井地带地应力分布研究基础上,首次提出破坏特征半径的概念,以特征半径处作为地层破坏出砂的判断位置,分别使用Mohr-Coulomb准则、Drucker-Prager准则、Hoek-Brown准则建立相应的水平井出砂临界生产压差预测模型,并对水平井出砂临界生产压差计算结果进行敏感性分析。结果表明:水平井出砂临界生产压差与井斜角有关,其具体变化规律与原始主应力中垂向主应力与最大水平主应力的关系有关;在同一地区,水平井水平段方位的选取会明显影响其生产中的出砂程度;水平井出砂临界生产压差与特征位置半径的选取有直接关系。
- 尉亚民王爱萍董长银刘春苗
- 关键词：水平井地应力出砂预测
- 基于平衡流速的水平井砾石充填α波砂床平衡高度预测与试验被引量：6
- 2009年
- 基于Gruesbeck,Oroskar和Penberthy 3种固液两相管流平衡砂床上部平衡流速经验公式,考虑复杂的井底管柱结构和筛管偏置等情况,提出水平井砾石充填α波砂床平衡高度预测方法;利用自行研制的水平井砾石充填全尺寸试验模拟装置进行筛管偏置度、流量、砂体积分数对α波砂床平衡高度影响的试验。结果表明：基于Penberthy与Oroskar平衡流速经验公式的砂床平衡高度计算结果与试验值偏差较大,基于Gruesbeck经验公式的预测模型的计算结果与试验结果比较吻合,进行必要的修正后可用于水平井砾石充填α波砂床平衡高度预测;筛管偏置趋向于增大砂床高度,在实际施工过程中,应尽量避免筛管偏置下垂情况的发生;试验中砂体积分数为2%-8%,属于较低值范围,试验条件下砂床平衡高度随砂体积分数的增大而增大。
- 董长银武龙王爱萍李明忠周生田张琪
- 关键词：水平井砾石充填
