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更新時間：2024.12.28
水平井旋轉(zhuǎn)射流沖砂洗井水力參數(shù)設(shè)計方法

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水平井旋轉(zhuǎn)射流沖砂洗井,是通過旋轉(zhuǎn)射流清洗工具在井筒內(nèi)產(chǎn)生射流沖擊作用和環(huán)空旋流效應(yīng)來洗井,不僅能有效解決油田沖砂作業(yè)中存在的砂卡問題,還能在一定程度上解除井筒近井地帶的污染,降低表皮系數(shù)。但是,目前國內(nèi)沖砂洗井的各種水力參數(shù)往往是根據(jù)直井沖砂經(jīng)驗確定的,噴嘴也沒有經(jīng)過專門設(shè)計,沒有形成完善的工藝,給現(xiàn)場應(yīng)用帶來了很大困難。從水平井旋轉(zhuǎn)射流沖砂洗井機(jī)理入手,建立了水力參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方法:首先計算出水平井不同井段所需要的最小工作排量,再根據(jù)最小工作排量求出循環(huán)壓耗、噴嘴壓降和射流沖擊力等參數(shù);以最大射流沖擊力為目標(biāo)函數(shù),以最小排量為起點,設(shè)一個排量基數(shù),在最小排量基礎(chǔ)上逐漸增加排量基數(shù),在滿足泵壓和泵功率的條件下,選擇最大射流沖擊力下的排量為最優(yōu)排量。水力參數(shù)設(shè)計方法在長慶油田元東平6井等3口井進(jìn)行了現(xiàn)場應(yīng)用。應(yīng)用結(jié)果表明,設(shè)計的排量既能滿足各個井段的沖砂洗井要求,又獲得了最大的射流沖擊力,節(jié)省了沖砂洗井作業(yè)時間,降低了作業(yè)成本,經(jīng)濟(jì)效益明顯。

水平井段高壓水射流沖砂洗井?dāng)?shù)值模擬研究

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在水平井段沖砂過程中砂粒容易沉積形成砂床,致使沖砂效率降低,排量和砂粒直徑是其主要影響因素。利用CFD數(shù)值模擬軟件,對水平井段高壓水射流沖砂洗井進(jìn)行了模擬研究,得到了在不同排量條件下、相同砂粒直徑的固相體積分?jǐn)?shù)云圖,排量和砂粒直徑與環(huán)空壓耗的關(guān)系。結(jié)果表明,排量增大環(huán)空壓耗增大,砂床高度降低;砂粒直徑增大環(huán)空壓耗增大,且粒徑越大環(huán)空壓力波動越大,懸浮穩(wěn)定性越差,越易形成砂床。研究結(jié)果可為現(xiàn)場的水平井段沖砂洗井提供參考依據(jù)。

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