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射流振荡器在石油工业的应用

   日期:2007-07-05     来源:中国测控网     作者:管理员    

随着石油工业的飞速发展,传统的增产/增注方法逐渐被淘汰。井下流控(Downhole Fluidics)公司(位于得克萨斯州中部)研发了一项新型的增产/增注工具——射流振荡器(TFO),公司目前持有该技术的4项专利。该公司的前身是PerfClean 国际公司,TFO又被称为PCT。TFO已经成功应用于超过6000次增产处理,使用范围包括美国30个州和其它39个国家,主要应用于全球的海上油田。成功应用的井深度为90~27000ft(27~3235m),最大使用井径达到36in,最高温度达到750°F(398℃)。
TFO被设计用来清除近井污染,恢复或增加各种井型近井区域的孔隙度和渗透率。处理范围从原来的地层增产到修井作业,适应于新井、老井,生产井、注入井、处理井,直井、水平井,套管井、裸眼井、筛管和割缝衬管完井等,油井、气井、储气井、地热井和水井。该系统包括一个主体振荡器和辅助工具,可以连接连续管或常规生产油管、钻管、冲洗管等。
TFO使用一个类似放大器或控制器的装置——射流控制器(Fluidic),依靠压力控制流体流动形态。在该装置中没有活动部件,可以有效利用各种可能得到的潜能,产生动力。TFO在井筒和地层流体中制造脉动压力波,可以分裂各种类型的近井污染或者由地层污染、结垢、细屑、乳状液、钻井泥浆漏失或脱水、硬化石蜡或沥青质等引起的堵塞。
生产井/注水井的一个重要障碍就是结垢问题。垢一般成层状结构,多层不同尺寸的垢,或者垢层和石蜡层、垢晶体叠置,嵌入地层基质,一般为非均质结构。由于不同物质震动频率不同,当TFO产生的密集波冲击非均质的垢体和井壁堵塞物时,不同的震动频率引起物质达到疲劳破坏点,崩溃分裂。当处理钡或锶之类的垢时,它们不溶于酸难于清理。在很多实例中,服务公司已经尝试使用常规方法清除这些垢,都没有成功。使用TFO工具以后,能够成功除垢,目前效果一直很好。
应用实例
1.墨西哥湾,油井产量降低。使用连续管将TFO工具下入井中进行处理,同时进行CO2酸化增产作业。处理前油井产量1100bbl/d,使用22/64in油嘴,处理后产量2100bbl/d,使用28/64in油嘴。
2.得克萨斯州Bogota,注水井注入能力下降,压力增加。利用1.25in连续管下入1.25in TFO工具处理该井。利用清水清洗筛孔之后,该井注入能力从1500psi压力下的48bbl/d上升到360bbl/d。接下来,注入1600gal 15%盐酸溶液和800gal二甲苯,注入能力增加到500psi压力下475bbl/d。原本期望的注入能力是2000psi压力下400bbl/d。
3.得克萨斯州北部Barnett页岩,大部分井近井摩擦压力较高。使用带有1.5in振荡器的TFO工具清理筛孔和近井区域,同时泵入2%氯化钾水溶液清洗。处理过程中,清除了大量钡离子、钙离子和硫化铁垢,近井摩擦力恢复正常。
4.澳大利亚Cooper盆地,气井因为钡离子垢引起停产,使用TFO工具清除钡垢,天然气产量达到310万ft3/d。

 
  
  
  
  
 
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