油井自激压力波的产生及在油层中的传播.pdfVIP

　 辑第 15 卷第 2 期　　　　　 水 动 力 学 研 究 与 进 展 　　　 . , . 15, . 2 A Ser A V o l N o 　　2000 年 6 月　　　　　　　JOU RNAL O F H YDROD YNAM ICS　　　　　June, 2000 文章编号:(2000) 油井自激压力波的产生 及在油层中的传播 雷光伦 (石油大学石油工程系, 山东东营 257062) 　　摘　要: 　抽油井正常工作时, 借助波动器可在井底产生自激压力波。自激压力波频率小、幅 值大, 可有效传入油层 10 以上, 对油层产生连续波动作用。理论计算与实验研究表明, 自激压力 m 波幅值主要与沉没度、泵挂深度和抽油机的冲程、冲次有关。现场试验表明, 波动采油可改善低渗 低产能井渗流状况, 增加油井产量。 关　键　词: 　 自激压力波; 波动器; 强化采油; 低产能 中图分类号　T E 312　　　文献标识码: A 1　引言 增加单井产量和提高油井采收率, 一直是众多石油工作者不断为之奋斗的目标。近年来, 除用化学方法提高单井产量和油田采收率外, 物理采油方法也得到了长足的发展和应用, 并取 [ 1 ] 得了显著效果。物理采油方法主要包括冲击波、低频振动波、声波、超声波和电磁波 , 其增产 机理主要有: ① 造微裂缝, 提高油层渗透率; ② 解除油层堵塞, 减小油流阻力; ③ 在油层中建 立不稳定的波动压力场, 促进油滴的启动、运移和聚集; ④ 改变原油物性, 增强其流动性。 除地面震动采油外, 目前的物理采油方法实际上是一种短时间的油水井处理方法, 不是真 正意义上的物理采油方法, 且都需要庞大的设备, 投入较大。本文在对有杆抽油系统进行分析 研究的基础上, 提出了一种利用抽油系统正常工作时损失的部分能量转化产生井底自激压力 波, 实现对地层进行连续波动作用的物理采油方法, 并进行了理论计算和实验验证, 同时简单 介绍了现场初步试验情况。 2　井底自激压力波的产生 2. 1　产生机理 在常规抽油上下冲程过程中, 油管内液体重量周期作用在抽油杆上, 同时也周期作用在油 管上, 使油管产生弹性伸缩, 这种伸缩实际上是一种潜在的能量。本研究正是利用这种损失的 收稿日期: ( ) 作者简介: 　雷光伦 1963～ , 男, 博士研究生。 © 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 248 水　动　力　学　研　究　与　进　展　　　　　　　　　2000 年第 2 期 能量使其在井底产生自激压力波, 进行连续波动采油。 图 1 为波动采油示意图。常规采油时, 井底压力基本不变, 为沉没度压力: p = gH ( 1) w f 0 式中, H 为泵沉没深度,m 。波动采油时, 上冲程开始时刻油管卸载缩短, 从而带动波动器[ 2 ] 内 活塞向上运动, 这时波动器凡尔关闭, 沉没度压力通过波动器凡尔和活塞短时作用在油管上, 使 井底油层压力从 gH 迅速降为 0; 同时M 点处流体会随波动器活塞从静止开始运动, 产 0