超深井复合举升工艺技术研究

摘要

超深井深抽是目前国内外许多油田亟待攻关解决的生产技术问题，采用复合举升技术（联合使用两种采油方式）是实现超深井采油的有效途径。本文结合超深井的生产特点，在综合国内外相关领域研究成果的基础上，对比分析了各单项采油工艺技术的适应性，构建了合理的复合举升组合方式；借用一定的工程力学理论，设计了可满足超深井复合举升的管柱机构；为提高系统的举升效率和安全性，研制了高效油气分离装置研制、储能装置、复合井口等专用井下设备；在常用井筒气液两相流压力梯度计算模型的基础上，考虑深井生产过程中油水滑脱对压力梯度的影响，建立了一套计算精度高、更加符合实际的油气水三相流压力梯度计算模型；借用一定的人工举升理论与油井生产系统参数优化设计方法，建立了适合超深井生产用的有杆泵-电潜泵接替举升系统理论模型与系统参数优化设计方法，编制了配套计算软件；在胜利油田和新疆塔河油田进行了4井次复合举升工艺技术的现场试验。现场试验的成功表明，所形成的有杆泵－电潜泵复合举升理论模型与设计计算方法科学、准确；工艺技术安全、可靠、适应性强，最大举升高度超过4000m，解决了深层低产能油井后期超深举升难题。

目录

文摘

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声明

第一章前言

1.1研究的目的和意义

1.2国内外超深举升工艺技术现状调研

1.2.1深井举升技术现状

1.2.2深井复合举升技术现状

1.3论文的研究思路及研究内容

1.3.1论文的研究思路

1.3.2论文的研究内容

第二章复合举升工艺技术总体方案及管柱设计

2.1有杆泵-电潜泵复合举升工艺技术

2.2电潜泵-电潜泵复合举升工艺技术

2.3电潜泵-射流泵复合举升工艺

2.4复合举升管柱设计思路

2.5复合举升管柱结构

2.6管柱工作原理

2.7复合举升管柱校核方法

2.7.1管柱耐压与拉伸强度计算

2.7.2管柱受力的虎克效应

2.7.3有杆泵与电潜泵工作对油管柱载荷的影响

第三章有杆泵-电潜泵复合举升管柱配套工具研究

3.1高效油气分离装置研制

3.1.1结构组成及作用

3.1.2油气分离装置效果计算

3.1.3室内试验

3.1.4连接方式研究

3.2储能装置研究

3.2.1储能装置基本原理

3.2.2储能器的设计计算

3.3复合井口的研究设计

3.3.1复合井口基本结构

3.3.2复合井口室内试验

第四章有杆泵-电潜泵复合举升工作参数优化技术研究

4.1理论模型的建立

4.1.1井筒多相管流理论

4.1.2气液压降计算方法

4.1.3油水动态预测机理模型

4.1.4温度场的计算

4.1.5抽油机井举升工艺优化设计与分析

4.2复合举升优化设计软件编制

4.2.1复合举升优化设计软件设计思路

4.2.2软件的功能及主要模块

4.2.3有杆泵-电潜泵复合举升设备参数优化设计

4.2.4有杆泵-电潜泵复合举升管柱强度校核计算

4.2.5有杆泵-电潜泵复合举升参数敏感性分析

第五章有杆泵-电潜泵复合举升现场试验

5.1复合举升现场试验概况

5.2现场试验井例分析

5.3经济效益分析

5.4现场试验小结

结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间取得的学术成果