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水射流技术石油工程论文

发布时间:2015/3/14 14:50:22   阅读:

1.提高石油井底的钻井射流工作效率

1.1对加长喷嘴牙轮钻头进行改进和创新

提高钻井功率和压力的重要途径就是适当的缩短喷射距离,使该距离满足射流的标准条件。在使用牙轮钻头喷嘴进行石油矿井钻采的过程中,应合理的调节喷嘴同井底的间距,在标准规定限度下,尽量使二者的间距达到最小化,可以实现石油钻井的大压力、大功率的效果。通过众多技术人员的深入研究,对牙轮钻头喷嘴的性能进行改善,使得石油钻采工作效率提升到一个新的层面,钻进速度明显加快,为石油企业的发展提供动力,创造更多的经济和社会价值。

1.2利用全新方式

对喷射钻井水力参数进行设计借助石油工程中的井底岩面水利参数与钻井射流间的计算模型,依据喷射钻井水力参数计算方法及原理,结合射流喷射速度、最大冲击力、输出功率,参考专业人员的研究成果,设计科学、合理的喷射钻井水力参数。

2.石油工程中新型自振空化射流的理论与应用

水射流技术中的自振空化射流技术在石油工程的应用最为普遍,该技术的工作原理即利用流体自振,实现断续性射流的转变。压力较低是射流中涡环流的显著特征,存在空化的状况,在钻井过程中可以快速清除粉碎岩石,提高工作效率。

2.1石油钻井及采油中新型自振空化射流的应用

在石油工程中进行采油、钻进生产时,研发了多种创新型技术,推动了石油企业的发展。石油钻井的进井、井筒地层堵塞的解堵工作都可以通过新型自振空化射流来解决,采用这种处理方式对近井地层进行处理时,可以同时形成超声波效应、高频水力振荡效应及低频水力冲击效应,提高了解堵工作效率。在钻进过程中采用的新型自振空化射流,利用自激振荡射流钻头可将钻速在原来的基础上提升35%。新型自振空化射流自上世纪九十年代研发以来,在不同地区和城市得到全面的应用,石油矿井平均产油量约提升25%。在油田注水采油中,基于自振空化射流形成全新的自激波动注水技术,降低了注水环节近井底层堵塞情况的发生机率,可以实现解堵、注水工作的同步进行,注水压力显著减小,石油工程建筑成本投入大大减少,避免了后期维修工作费用的浪费。

2.2谐振腔关系式与结构模型参考

水声学原理、流体瞬态理论,在不同种类喷嘴谐振腔的出口收缩断面中,流体通过时会出现一定的压力激动,稳定的液体在不断反射和压力脉动叠加的过程中,最终会形成驻波。在谐振腔中,完成压力激动反馈过程后就会发生共振,导致反馈压力振荡和空化现象。

3.石油工程中水射流技术的发展前景

依据高压射流和机械破岩钻井技术理论,通过推导原理,对石油钻井工程方面的研究起到非常关键的作用。同高压水射流的滞止压力相比,新型自振空化射流的瞬间爆破压力可提升为8.6-124倍,解决了深井钻井难度大的问题,对油井底层处理、井岩破碎、石油缝隙及通道等工作有极大的帮助,油井产量显著提升,水井注水量也得到提高。在生产技术高速发展的过程中,原油采收率随着水射流技术的不断完善而逐渐提高,石油单井产量大大提高,其中水力深穿透射孔技术、高压水射流油井解堵技术等先进的技术日益完善,充实了水射流破岩机理,不仅在石油钻井开采领域,还在隧道工程、金属矿山和采煤行业占据着极高的地位,发展前景将会越来越光明。

4.结语

石油工程中水射流技术的应用,为石油开采工作的顺利进行奠定了坚实的基础。随着科学技术的不断发展,研制出许多先进的水射流技术,在石油企业工作人员的努力下,相关设备日益完善,在不同行业中发挥的作用越来越大。当前石油工程中水射流技术虽然处于较低的发展水平,在应用过程中也存在一些问题,但就整体发展趋势来看,呈现逐步提升的发展趋势,构建了健全的水射流技术标体系,使得石油井下钻井工作效率明显提升,保障我国石油行业的良性发展。

作者:李海燕单位:山东胜利职业学院

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