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油田在开发过程中由于各种污染容易对地层和防砂工具造成堵塞,常规冲砂解堵技术所用的作业液一般为清水,在低压地层中容易产生漏失,加剧对油层的污染,因而不适用于低压井,而泡沫流体是一种非牛顿流体,它具有密度低、滤失量小、携砂能力强、助排能力强、稳定性好以及对储层伤害小等优良特性,因而能够很好地防止作业液漏失,并有效保护油气层,所以在低压井中可以应用泡沫流体来解除地层和防砂工具的堵塞。
通过理论和室内实验对泡沫流体的流变性和稳定性进行了分析和研究,最终确定了泡沫流体的流变模式,明确了影响泡沫稳定性的主要因素。
通过大量的文献调研,在总结前人理论研究的基础上,对泡沫紊动射流的规律进行了理论推导,通过数值求解的方法,给出了泡沫紊动射流出口处的速度分布,并分析了泡沫的流变指数和稠度系数对紊动射流速度的影响规律;通过室内实验对泡沫紊动射流的流场分布进行了测试和分析,实验结果验证了理论推导和数值计算的结论。
利用已有的经验公式,结合实际资料,对泡沫体系在井筒和环空中的流动规律进行了分析和计算,并确定了泡沫的携砂能力。
在综合上述研究的基础上编制了泡沫流体射流解堵计算软件,该软件能够为现场射流解堵作业提供所需的施工参数,从而指导现场应用。
现场实施情况表明,用泡沫流体作为作业液进行射流解堵能够切实解决低压井中的堵塞问题,因而具有一定的经济意义。