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目前对于油层近井堵塞的解决方法,人们正从酸化处理的方式中扩展开来,认为以不污染油层,又能解除堵塞,尽可能地解放油层,才是获取最大效益的方式。因此,物理解堵的方法就成为人们探索的目标。同时江汉油田属于中后期开发油田,以注水开发为主;而目前江汉油田的注水水质(特别是杂质的侵入)是困扰油田注水和稳产的主要因素。有些水井虽然进行酸化处理解除了堵塞,使初期的注水压力降得较低,但效果不长,半个月甚至—个星期后又注不进去的井时有产生,油井酸化处理堵塞后,有的适得其反,且就是由于机杂作鬼造成的。因此,基于上述两点,促成我们对物理解堵进行探索。
国内外对于物理解堵探索的方法较多,国内特别是石油大学,首先引用钻井喷射技术,研究出高压水喷射处理近井地层技术,并在胜利、辽河及中原等大油田进行应用。胜利油田应用了49口井,工艺成功率95.9%;另外国内也有将水力振动酸化用于油水井的增产增注中,也取得了良好的效益。
本文主要研究物理解堵中的高压水脉冲射流解堵技术(其中主要是对旋转装置、喷头及阻尼器的工作原理及设计研究)和水力振动解堵技术(其主要对振动器的设计研究)。本文共分六章,第一章是论文的选题理由,也是上述所说的。第二章是工具的设计与计算,对两种工具的优化和设计、效果的对比、强度的校核等进行了阐述。认为风琴管空化喷嘴冲蚀岩石及堵塞物的效果是最好的。在喷嘴压力16Mpa的情况下,喷射喷嘴冲击力是20.64Kg,旋转喷嘴的冲击力是36.64Kg。对于水力强振动解堵工具的启动压差和强度进行了计算,符合设计要求。同时对两种工具的作用原理进行了阐述,该技术通过高压水脉冲旋转射流作用产生的低频脉冲水力波、高频振荡射流冲击波、空化超声波,水力振动作用产生的振动波,结合酸化对油井近井地带油层的有机和无机堵塞进行彻底地清除。第三章是室内试验。高压水脉冲射流工具室内试验主要是豫胶件的选择、喷嘴和阻尼器的选择;水力强振动解堵工具主要是启动压差、振动幅度、频率测试试验。通过试验,工具的性能基本达到现场试验的要求。第四章主要是现场试验。通过试验,来发现这两种工具对不同井况的适应情况,两种工具是否真能对堵塞的油水层进行解堵。实际上现场试验的第一口井就获得了成功,确实将水井中油层的堵塞物清除掉了(没有损坏地层的骨架和对油层套管进行伤害),并且有效期较长,同时工艺简单、操作方便,节约了酸化成本。第五章对推广应用的范围和选井选层进行了论述,同时对这两种工具的操作规程和使用注意事项进行了归纳和整理,使工具的使用操作规范有序。第六章是结论和建议。认为研制的两种工具填补江汉油田物理解堵的空白,拓宽了解堵的方式,同时认为目前的工具使用有其局限性,应在使用过程中注意选择。