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超声波解堵深度试验研究

作　者: 刘晋伟
导　师: 孙仁远
学　校: 中国石油大学
专　业: 油气田开发工程
关键词: 超声波 衰减 解堵 作用距离
分类号: TE358
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 147次
引　用: 2次
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内容摘要


我国油藏类型繁多而复杂,开采过程中采用多种工艺技术以及增产措施,导致各种矛盾日益突出,油层受到各种各样的伤害,使油田开发难度增加。超声波作为一种投入小、无地层伤害、效果好的解堵方法,给油藏开发带来了希望。本文对超声波解除地层堵塞的原理、影响因素、解堵范围进行了初步探讨,通过文献的调研,对超声波解堵范围进行讨论。首先通过试验研究了超声波在平板模型、长管模型、人造岩心中的衰减情况,其中平板模型和长管模型分别装水和砂。试验发现在各个模型中水的衰减系数随着测量距离增加而增大,衰减系数要比理论值要大,而且模型越小测量得到的衰减系数越大。砂中超声波的衰减很剧烈,在5cm范围内衰减到最小值,由于发生了严重的频散现象,没有测得频率。在人造岩心中超声波的衰减受到了超声波功率、频率以及岩心孔隙度的影响,超声波功率越大、频率越高、岩心孔隙度越大,衰减越大。通过衰减的研究为超声波作用范围提供了参考。试验通过对粘土污染后的人造岩心进行了解堵试验。通过对不同渗透率、不同长度、不同孔隙度的人造岩心进行不同功率、不同时间的作用,研究了岩心参数和超声波参数对解除堵塞的影响。试验证明超声波解除地层堵塞的距离约为7cm。接着,进行了正交试验,研究岩心参数和超声波各参数对解堵的影响大小,试验认为超声波的功率是影响超声波解堵的最关键的因素,从而优化了超声波解堵需要的参数。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章 引言  9-22
  1.1 研究目的及意义  9
  1.2 油层污染对油气田开发的影响  9-10
  1.3 油田常规的解堵技术  10-16
  1.4 超声波衰减检测方法  16-18
  1.5 超声波解堵深度研究国内外进展  18-21
    1.5.1 国外研究进展  18
    1.5.2 国内研究进展  18-21
  1.6 研究内容及技术路线  21-22
    1.6.1 研究内容  21
    1.6.2 技术路线  21-22
第二章 孔隙介质中超声波衰减测试试验  22-52
  2.1 试验内容  22
  2.2 试验材料及仪器  22-26
    2.2.1 试验仪器  22-23
    2.2.2 试验模型  23-26
  2.3 试验方法  26-29
    2.3.1 试验设备的准备  26
    2.3.2 试验步骤  26-27
    2.3.3 超声波衰减衡量指标  27-29
  2.4 试验结果与讨论  29-44
    2.4.1 正弦超声波以及衰竭波  29-30
    2.4.2 水中超声波的衰减  30-36
    2.4.3 砂中超声波的衰减  36-41
    2.4.4 人造岩心中超声波的衰减  41-44
  2.5 超声波衰减原理  44-47
    2.5.1 吸收衰减  44-46
    2.5.2 散射衰减  46-47
  2.6 超声波衰减对解堵的影响  47-51
  2.7 本章小结  51-52
第三章 超声波解堵深度试验研究  52-72
  3.1 试验材料和仪器  52-54
    3.1.1 试验材料  52
    3.1.2 试验仪器  52-54
  3.2 试验方法  54-55
    3.2.1 试验步骤  54
    3.2.2 试验设计  54-55
  3.3 试验结果与讨论  55-66
    3.3.1 试验现象  55-58
    3.3.2 粘土污染研究  58-59
    3.3.3 岩心物性参数  59
    3.3.4 超声波处理功率的影响  59-61
    3.3.5 超声波处理时间的影响  61-62
    3.3.6 岩心长度的影响  62-66
  3.4 超声波解除地层堵塞原理  66-71
  3.5 本章小结  71-72
第四章 超声波解堵参数优化  72-80
  4.1 正交实验方法介绍  72-73
  4.2 试验材料和仪器  73
    4.2.1 试验材料  73
    4.2.2 试验仪器  73
  4.3 试验方法  73-75
    4.3.1 试验步骤  73-74
    4.3.2 正交实验设计  74-75
  4.4 试验结果与讨论  75-79
    4.4.1 试验现象  75
    4.4.2 正交试验结果以及分析  75-79
  4.5 本章小结  79-80
结论  80-81
参考文献  81-85
致谢  85

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中图分类: > 工业技术 > 石油、天然气工业 > 油气田开发与开采 > 采油工程 > 井下作业、修井
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