氮?dú)馀菽刖后w系研究及應(yīng)用.pdf

1、氮?dú)馀菽黧w為一種可壓縮的非牛頓流體，具有低漏失、密度可調(diào)、對(duì)油層傷害小、強(qiáng)攜砂能力以及在地下與天然氣混合不易發(fā)生爆炸等優(yōu)良性能。氮?dú)馀菽刖耗軌蛴行Ы鉀Q嚴(yán)重漏失井、低壓井漏失污染問(wèn)題，可以應(yīng)用于低壓、漏失井的沖砂洗井、射孔以及酸化后助排。通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)的方法，對(duì)油田常用的幾種發(fā)泡劑進(jìn)行了篩選，從發(fā)泡能力、抗鹽性、抗油性和抗溫性等幾個(gè)方面綜合評(píng)價(jià)，優(yōu)選出最佳發(fā)泡劑和穩(wěn)定劑體系。推導(dǎo)了石油工業(yè)中常用類(lèi)型的非牛頓流體的圓管和環(huán)空流問(wèn)題，求得

2、屈服假塑性流體在圓管和環(huán)空中的流動(dòng)的速度剖面。并且得出，帶有屈服應(yīng)力的流體的流動(dòng)情況具有和賓漢流體相同的性質(zhì)，是一種柱塞流，柱塞的大小與屈服應(yīng)力成正比，與廣義單位管長(zhǎng)壓力降成反比。在環(huán)空流中，結(jié)合不同流體模式考慮到了內(nèi)管的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，得出了經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化后的速度分布表達(dá)式，建立了管流壓降與流量和平均速度的關(guān)系。根據(jù)體積平均能量耗散率計(jì)算了圓管和環(huán)空流的平均剪切率，與截面平均剪切率進(jìn)行了比較。進(jìn)一步驗(yàn)證了按截面平均方法計(jì)算的剪切率比按體積平均

3、能量耗散率計(jì)算的結(jié)果要小的多。運(yùn)用質(zhì)量守恒和動(dòng)量守恒定律，結(jié)合泡沫流體狀態(tài)方程和流變模式方程，建立了油管和環(huán)空中泡沫流體流動(dòng)參數(shù)的計(jì)算模式。設(shè)計(jì)了耐高壓耐腐蝕泡沫發(fā)生器，滿足了高壓以及腐蝕情況下的作業(yè)要求。研制了氮?dú)馀菽上到y(tǒng)，可以廣泛的應(yīng)用于陸上油田及海洋平臺(tái)，并且采用模糊控制理論實(shí)現(xiàn)了對(duì)氮?dú)馀菽刖旱膶?shí)時(shí)監(jiān)控與調(diào)整，降低了意外事件發(fā)生的可能性?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明，對(duì)于低壓低滲地層，采用一般的工作液體無(wú)法達(dá)到施工要求的情況下，泡沫液體是

4、一種理想的工作流體，具有廣闊的應(yīng)用前景。 1.推導(dǎo)了石油工業(yè)中常用類(lèi)型的非牛頓流體的圓管和環(huán)空流問(wèn)題，得出了屈服假塑性流體在圓管和環(huán)空中的流動(dòng)的速度表達(dá)式。得出結(jié)論：帶有屈服應(yīng)力的流體的流動(dòng)情況具有和賓漢流體相同的性質(zhì)，是一種柱塞流，柱塞的大小與屈服應(yīng)力成正比，與廣義單位管長(zhǎng)壓力降成反比。在環(huán)空流中，結(jié)合不同流體模式考慮到了內(nèi)管的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，得出了經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化后的速度分布表達(dá)式，建立了管流壓降與流量和平均速度的關(guān)系。(見(jiàn)第3章)

5、 2.設(shè)計(jì)了耐高壓、耐腐蝕的泡沫發(fā)生器，結(jié)構(gòu)合理，產(chǎn)生的泡沫均勻，能夠承受較大的壓力(0～50MPa)，完全能夠滿足油田現(xiàn)場(chǎng)深井高壓注入作業(yè)的要求，并且考慮了腐蝕問(wèn)題，更適合應(yīng)用于海水基泡沫的作業(yè)。(見(jiàn)第5章)3.研制了氮?dú)馀菽上到y(tǒng)，能夠廣泛的應(yīng)用于陸上油田及海洋平臺(tái)。并且采用模糊控制理論實(shí)現(xiàn)了對(duì)氮?dú)馀菽刖旱膶?shí)時(shí)監(jiān)控與調(diào)整，降低了意外事件發(fā)生的可能性。(見(jiàn)第5章) 4.將氮?dú)馀菽@種可變密度的非牛頓流體成功的應(yīng)用于