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三元复合驱地层压裂支撑剂出砂程度及影响因素研究

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油田化学 2016年第1期33卷 33-36页

作者：郭琦牛丽伟彭占刚高立新卢祥国夏欢李国桥提高油气采收率教育部重点实验室(东北石油大学) 黑龙江大庆163318 大庆油田公司第一采油厂黑龙江大庆163001 中海石油(中国)有限公司天津分公司渤海石油研究院天津塘沽300452 大庆油田公司第二采油厂黑龙江大庆163414

为揭示三元复合驱生产井压裂过程中的裂缝出砂规律,以裂缝出砂率为评价指标,在人造岩心裂缝内开展了三元复合驱地层中支撑剂出砂程度及影响因素研究。结果表明,随裂缝闭合应力和填砂浓度增加、注入排量减小,石英砂出砂率降低;与水驱相比... 详细信息

为揭示三元复合驱生产井压裂过程中的裂缝出砂规律,以裂缝出砂率为评价指标,在人造岩心裂缝内开展了三元复合驱地层中支撑剂出砂程度及影响因素研究。结果表明,随裂缝闭合应力和填砂浓度增加、注入排量减小,石英砂出砂率降低;与水驱相比,强碱三元复合驱出砂率较高,在注入排量为200和800 m L/min时,三元体系的出砂率分别是污水的3.29倍和1.84倍;与水平缝相比,垂直缝出砂率较高;驱替液类型与裂缝形态对耐碱树脂砂的出砂率无影响,注入排量200数800 m L/min时的出砂率均为0;将石英砂与核桃壳或碳纤维混合可以降低出砂率,其中“石英砂＋核桃壳”组合效果优于“石英砂＋碳纤维”组合。在三元复合驱时,宜采用耐碱树脂砂或“石英砂＋核桃壳”作为支撑剂。

关键词：强碱三元体系压裂裂缝支撑剂出砂率

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粉尘提取机砂粉分离影响规律研究

中国矿业 2022年第4期31卷 102-108页

作者：杨杰郭迪宗浩阳马军旭王新田施进发汪良强上官林建华北水利水电大学河南郑州450045 中航光电科技股份有限公司河南洛阳471000 中色科技股份有限公司河南洛阳471000 河南创申环保科技有限公司河南郑州450045 郑州三和水工机械有限公司河南郑州430045

随着建筑业的迅速发展,砂石的需求量日益增加。由于天然砂的短缺,机制砂就成为砂的主要来源。砂石作为工程基建的原料,其制造技术一直被国内外企业、专业人士探索。粉尘提取机是研究机械制砂的设备,本文针对某公司生产的粉尘提取机出砂... 详细信息

随着建筑业的迅速发展,砂石的需求量日益增加。由于天然砂的短缺,机制砂就成为砂的主要来源。砂石作为工程基建的原料,其制造技术一直被国内外企业、专业人士探索。粉尘提取机是研究机械制砂的设备,本文针对某公司生产的粉尘提取机出砂率低的问题,利用SolidWorks软件建立了粉尘提取机分离模型,根据气固两相流原理,采用欧拉-欧拉法方法,对粉尘提取机进行了Fluent数值分析。利用试验设计方法得到了进风口风速、粉尘出口压力、溜料板角度及粉尘出口截面直径对出砂率的影响规律;分析了进风口风速与粉尘出口压力、进风口风速与溜料板角度、粉尘出口压力与粉尘出口截面直径之间的交互作用。试验结果表明:当进风口风速为15.26 m/s,粉尘出口压力为-628.39 Pa,溜料板角度为90°,粉尘出口截面直径为1 000 mm时,出砂率最佳,为95.35%。该试验分析为粉尘提取机设计提供了理论依据。

关键词：砂粉分离 Fluent软件回归分析粉尘提取机出砂率

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基于气固两相流的粉尘提取机结构优化研究

基于气固两相流的粉尘提取机结构优化研究

作者：郭迪华北水利水电大学

学位级别：硕士

随着我国经济快速发展,国家对基础设施建设越来越重视,极大地刺激了砂石的需求量,由于天然砂的短缺,机制砂被广泛的运用到建筑工程、道路桥梁、农村基建等方面,从而促进了制砂行业的发展。本文研究了一种新型制砂设备——粉尘提取机,该... 详细信息

随着我国经济快速发展,国家对基础设施建设越来越重视,极大地刺激了砂石的需求量,由于天然砂的短缺,机制砂被广泛的运用到建筑工程、道路桥梁、农村基建等方面,从而促进了制砂行业的发展。本文研究了一种新型制砂设备——粉尘提取机,该设备在制砂过程中直接影响了成品出砂量。为了提高出砂率,因此对粉尘提取机进行结构优化。本文首先对制砂生产线进行系统介绍,阐述了粉尘提取机在制砂过程中的结构与性能方面的特点,确定了粉尘提取机结构优化研究的技术路线。其次,运用三维绘图软件SolidWorks进行建模,并导入Workbench Mesh模块进行网格划分,通过FLUENT对粉尘提取机进行仿真,采用欧拉-欧拉模型和数值模拟标准k-ε模型,及压力—速度耦合方式,实现了对砂石分离效果的模拟。应用SPSS软件对出砂率与各因素（进风口速度、粉尘出口截面直径、粉尘出口压力、溜料板角度）、两因素交互作用进行回归分析,进一步对出砂率机理进行研究。最后选用四因子二次回归通用旋转组合设计1/2实施试验,对其数学模型进行优化,并得到因素的最优组合:进风口速度15.318m/s,粉尘出口压力-905.47Pa（吸力）,溜料板角度72.16°,粉尘出口截面直径1118.91mm,且出砂率为95.85%。本文为粉尘提取机设计研究提供理论支撑,对其结构优化具有重要参考价值。

关键词：分离设备 FLUENT 粉尘提取机出砂率回归分析

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疏松砂岩注水井化学防砂调剖技术研究

疏松砂岩注水井化学防砂调剖技术研究

作者：姚俊波长江大学

学位级别：硕士

本文综述了注水井的日常开采注水生产等多方面情况,并分析了普通油井与注水井的出砂原因以及注水井在固砂过程中的难点,介绍了目前我国国内常用的几种化学固砂方法及其各自的特点,固结原理及固化过程,并与传统的机械固砂做了优劣性对比... 详细信息

本文综述了注水井的日常开采注水生产等多方面情况,并分析了普通油井与注水井的出砂原因以及注水井在固砂过程中的难点,介绍了目前我国国内常用的几种化学固砂方法及其各自的特点,固结原理及固化过程,并与传统的机械固砂做了优劣性对比。我国油井井层地段多为疏松砂岩地层,地层内胶结力较弱,很容易发生出砂的危害。尤其在注水井中,大多为了保证油井的产量,频繁注水和过高的注水压力和速度导致注水井段地层发生堵塞甚至堵死,无法继续注水生产。本课题主要目标是寻找一种有效的化学固砂方法解决注水井出砂问题,相对于普通油井固砂,注水井固砂要求固结后的地层有更好的耐腐蚀性,耐冲刷性以及亲水性。通过室内实验对传统的多种固砂树脂体系进行系统的研究分析筛选出两种适宜于60℃地层温度的固化体系：改性呋喃树脂FNl和环氧改性树脂HY1,确定了室内实验用砂为40-60目的石英砂。通过实验确定了FN1树脂固化剂为氯化铵试剂,HY1树脂固化剂为GN1,并确定了其最优加量分别为FN1,氯化铵用量为用砂质量的1.5%,5%;GN1,HY1树脂的用量为用砂质量的1.5%,6%。60℃下固化24h,FN1体系样品抗压强度为9.06Mpa,2%KCL溶液液相渗透率为2337md, HY1体系样品抗压强度为18.74Mpa,液相渗透率为1320md。将散砂在2Mpa压力下压实3分钟测定压实岩心的液相渗透率为3042md,此为岩心初始液相渗透率。测试了温度、时间因素对固结体性能的影响,实验结果表明两种树脂最优固化时间在24-72小时之间,固化反应集中在4-24小时之间,24小时后,延长固化时间能够小幅度地提高固结体的抗压强度,两种树脂的最高固化温度不高于100℃,环氧树脂HY1的耐高温性更差。在润湿散砂和混入200目的细粉尘粘土情况下测试对样品固结强度的影响,FN1树脂样品固结强度下降严重,且基本无法固化,在尝试加入1%的硅烷偶联剂KH550,KH792后,该体系仍旧无法发生固化反应;HY1树脂样品在含水量小于5%的时候固结强度小幅度升高,当石英砂含水量高于5%时,固结样品抗压强度下降,但仍大于10Mpa。细粉尘粘土对HY1体系也有较大的影响,当粘土加量为20%的时候,抗压强度下降至7.84Mpa。在岩心水力冲刷实验中,水流速度为30mL/min,控制冲砂端压力为3Mpa,对固结体岩心连续冲刷48小时后,FN1体系的固结样品出砂率为0.48%,HY1体系的出砂率为0.13%,两种体系样品出砂率都低于1%。固结样品的介质浸泡实验中,在腐蚀性介质中浸泡1个月后,HY1树脂体系样品抗压强度和液相渗透率都受到了不同程度的影响,柴油浸泡影响最大,浸泡后固结体抗压强度降至14.46Mpa,渗透率提高到1882md。通过润湿角测定仪器测定了固结体的润湿性,水滴在强亲水性的云母片上润湿角为28.0。,滴在FN1固结岩心薄片上的润湿角为44.3。,滴在HY1体系固结岩心薄片上的为54.2。,润湿角实验结果说明FN1体系固结样品的亲水性强于HY1,两种树脂固结体都是亲水性岩心,固化后不会改变地层润湿性。通过室内“拌砂法”实验,对两种固化体系样品性能进行测试和对比,其中FN1体系树脂由于无法在含水和细粉尘粘土颗粒环境下发生固化反应,且固化强度远低于HY1体系,因此选用环氧树脂HY1体系进行室内模拟现场工艺实验研究。通过湖北汉科新技术研究所研制的化学固砂仪器HGS对HY1体系进行了一系列的室内模拟实验,一体化实验包括注入胶液,散砂固化,渗透率测定,冲砂实验等。注入模拟法中,散砂装入岩心腔体后在2Mpa压力下通过压实填平装置压制3分钟后泵入树脂与固化剂混合胶液进行固化实验。通过一体化实验测定了HYl体系在60℃的温度下24小时固化后的固结岩心样品固结强度能够达到14.36Mpa,液相渗透率为963md,48小时冲刷出砂率仅为0.31%,且在扩孔剂煤油的注入体积为岩心孔隙体积的4-5倍的时候,固结体的液相渗透率有一定的提高,能够达到2427md以上,满足疏松砂岩地层的渗透率要求。当该体系试剂用量提升至最优加量的2.2%～2.4%的时候,固结地层的渗透率降低至78-200md之间,其中岩心驱替的突破压力为7.8Mpa,说明固砂胶液与散砂形成的凝胶体系耐压能力较好,且当驱替体积为1PV(孔隙体积)和10PV的时候,固结体的堵塞率都能够达到95%以上,有很好的封堵性。室内模拟注入法研究中HY1固砂体系固砂性能能够满足课题要求指标。通过室内“拌砂法”和注入模拟法两种方法测定了环氧树脂HY1体系固结样品各项固砂性能指标,实验结果表明该体系能够满足疏松砂岩注水井化学固砂调剖的性能指标要求,有一定的推广使用性。

关键词：注水井疏松砂岩化学固砂出砂率现场模拟

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射孔防砂技术研究

钻采工艺 2006年第2期29卷 37-38页

作者：刘呈君李宾元李怀文四川石油局钻采工艺技术研究院西南石油大学大港油田集团钻采工艺技术开发服务中心

出砂、防砂问题是疏松砂岩油气层开发过程中永恒的主题。如何提高防砂效果已成为高效开发砂岩油气藏不可回避的课题。射孔防砂技术是近几年发展起来的新的油气井防砂技术,该技术克服了砾石充填等先期防砂技术的缺点,具有成本低、高效、... 详细信息

出砂、防砂问题是疏松砂岩油气层开发过程中永恒的主题。如何提高防砂效果已成为高效开发砂岩油气藏不可回避的课题。射孔防砂技术是近几年发展起来的新的油气井防砂技术,该技术克服了砾石充填等先期防砂技术的缺点,具有成本低、高效、可分层防砂等优点。不仅可应用于先期防砂,还可应用于修复井后期防砂,很有发展前景。射孔防砂的防砂机理是增大过流面积和人工高渗透层挡砂。具体储层的临界流速,油井出砂率,挡砂层的挡砂率是该技术的成功核心。文中对此进行了研究并给出了计算公式,同时在生产实践中得到了应用。

关键词：疏松砂岩油井出砂射孔与防砂临界流速出砂率防砂率