碳酸溶蚀对砂岩储层物性特征及孔隙结构的影响

以鄂尔多斯盆地长6不同渗透率级别砂岩岩心为研究对象,系统研究了碳酸溶蚀前后岩心物性特征、矿物组成以及孔隙结构的变化特征。结果表明:对于较低渗透率的岩样,碳酸水的溶蚀作用造成除石英外的其他矿物组分含量均有所下降,而对于高渗岩样,由于孔隙空间比表面积较小,使得矿物与碳酸水作用强度较弱,少量方解石和长石被溶解而含量下降,其他矿物相对含量有所升高。随着碳酸水的不断注入,渗透率为0.1 mD的岩心孔隙度和渗透率均不断增大,渗透率为1.0 mD的岩心孔渗均是先减小后增大,当岩心渗透率为10 mD时,岩心孔隙度和渗透率均不断减小。总体上,孔隙度相对变化率在-5.77%~-3.68%之间;渗透率相对变化率在-21.87%~-18.47%之间。研究结果揭示了不同孔渗级别砂岩与碳酸水相互作用下孔喉结构变化特征,能够为低渗储层CO_(2)驱油和埋存方案的制定提供重要理论依据。

海洋石油和LNG项目中电伴热施工的质量控制

电伴热作为一种对管线、容器、仪表设备等进行工艺温度维持和防冻保温的解决方案,其具备发热均匀、安装方便、温度控制准确、易远程遥控、防护防爆性能优良等优点,一直被广泛应用于海洋石油和LNG项目中。电伴热的施工质量将直接影响到项目投产后生产的连续性和安全性,且电伴热的施工与管线、机械、仪表、涂装、保温等众多工艺存在交叉影响,因此必须重视电伴热的施工质量控制。

二维码入场证在油田基建施工人员管理应用中的探讨

目前我国油田企业基建施工人员进厂(场)前安全准入评估和实名制管理工作还是以线下纸质版资料现场报验审批的方式为主,报验流程复杂,审批周期长,人员信息统计,数据动态管理,后期人员分类汇总困难较大,针对此类问题,基于油田内部网络环境,智慧化控制的总体思路,研发一套适合油田基建施工现场的人员管理平台,可以较好的实现“简单、高效、快捷”的施工人员管理模式,降低了疫情期间人员面对面交流的频次,一定程度上实现了非接触式办公。

陆梁油田作业区提高机采系统效率技术研究与应用

为了提高陆梁油田作业区抽油机井机采系统效率,实现节能减排目标,根据陆梁油田作业区机采系统现状和存在问题,分析造成抽油井系统效率低的主要原因,以提高不同工况抽油井系统效率为目标,通过应用低能耗优化设计方法,对抽油井的冲程、冲次、泵径、泵挂举升参数进行优化设计,根据优化设计结果进行节能技术改造,降低吨油生产用电成本。

老油田掺水工艺能耗分析及节能优化技术研究

为实现老油田地面掺水工艺的简化优化,在水力和热力计算的基础上,利用Pipesim软件实现了双管掺水工艺、首端环状掺水工艺和末端环状掺水工艺的建模,研究了不同掺水方式、掺水量及掺水温度对能耗和运行费用的影响,并以总运行费用最低为目标函数,对不同工况下的最佳运行参数进行了求解。研究结果表明:随着掺水温度的升高,掺水系统的耗电量有所下降,随着掺水比的增加,耗电量呈先增加后降低再增加的趋势;耗气量与掺水温度和掺水比均呈正相关,在掺水比1.4之后的耗气量增幅不大;双管掺水工艺的运行费用最高,末端环状掺水工艺的运行费用最低。通过最优化求解,获得了不同月份的最优掺水温度和掺水量,工艺简化后,运行费用降低了63.3%~68.8%,年运行费用降低了37.31万元,节能潜力巨大。研究结果可为同类老油田地面方案的实施提供实际参考。

国际油气开发地面工程合同及集输处理服务导鉴

国际油气田勘探开发地面工程领域是非常庞杂的业务领域,在科技与经济全球化的大背景下,中国石油积极开拓海外地面工程建设业务,大庆油田已与中东及俄罗斯等地区就复合驱项目签署国际合作框架协议,走出去战略不断推进。通过对比研究国内、外地面工程合同条款,发现差异主要体现在国际合同界定的工作范围更具体明确、进度和时间节点要求更清晰、抗风险性更强等方面。国际技术垄断可以依据交换技术的内容和条件不对等进行澄清和自我保护;充分了解国际地面工程合同条款及国际合作注意事项,有利于技术人员填补知识弱项、消除经验盲区,规避被投资方界定技术垄断的风险,有利于将油田地面工程业务与国际业务接轨,更好地服务于开拓外部合作市场。

基于系统论事故分析模型的油气智慧管道系统信息物理风险辨识

为了辨识油气智慧管道系统中存在的信息安全风险,通过基于系统论事故分析模型(systems-theoretic accident modeling and process,STAMP)的方法,对油气智慧管道系统的信息物理安全进行全面评估与分析。首先,系统综合分析了油气智慧管道涉及的设备、设施、工艺、元件,评估其安全性。其次,通过建立STAMP模型,深入分析了各层级、元件之间的反馈信息与控制动作,形成了明确的控制反馈回路,突显了元件之间的关联与控制关系。在此基础上,系统辨识出了潜在的信息风险因素,推导并构建了可能发生的系统失效场景。以天然气输气首站油气智慧管道系统为例,研究验证了基于STAMP模型的可行性和有效性。结果显示,该方法不仅直观地描述了元件之间的关联与控制关系,而且从物理层功能安全的角度全面考虑了信息风险,特别凸显了过程控制系统(process control systems,PCS)及易受攻击的操作员站。与传统方法相比,本研究所提出的方法将信息物理安全风险因素的识别率提升至80%以上,提高了40%以上,有助于避免不必要的安全措施冗余设计,提高了安全风险管控的准确性。

基于特征标记的油田无人值守站运行异常辨识研究

油田无人值守站的运行异常受多种因素综合影响,产生的数据可能存在噪声或错误,导致油田无人值守站运行异常辨识难度上升,所以研究一种新的基于特征标记的油田无人值守站运行异常辨识方法。按照既定时长采集无人值守站运行数据,对采集到的数据进行分析和降噪处理。以数据处理结果为基础,结合均值、方差和均方根值提取异常数据特征,并对异常状态特征进行标记处理,结合油田无人值守站运行异常辨识模型得到相关的辨识结果。实验结果表明,该设计的基于特征标记的油田无人值守站运行异常辨识方法的辨识准确率为93.77%,辨识效果好,可以在相关领域实现广泛应用。

非常规油气田节能技术综述

双碳背景下,国家能源安全战略地位高度空前提升。油气田企业作为传统化石能源企业,其绿色低碳发展势在必行。油气田节能技术的发展是“双碳”目标得以实现的重要支撑。文中通过常规油气田节能技术在非常规油气田的适应性分析,结合非常规油气田实际生产特点和工况,按照页岩油、致密油、页岩气、致密气、煤层气等,分类分系统梳理总结非常规油气田地面生产节能技术和典型案例。结合能源管控推进以及油气田与新能源融合绿色低碳发展等总体趋势,提出未来非常规油气田节能技术的发展方向。

气象灾害下的油气站场设备脆弱节点辨识方法

油气站场是保障我国石油与天然气等能源运输、储存体系的重要组成部分,油气站场的安全稳定运行是油气系统,乃至国家经济发展的重要一环。我国面积较大,包含多种气候地区,不同地域易发暴雨、雷电、台风等气象灾害。气象灾害发生在油气站场及其附近时可能会对相关设施造成破坏,导致站场处于异常工况中运行,甚至引发事故。常见的石油及相关液态加工产品的储运站场,介质除本身具有易燃易爆特性外,一般还具有一定的挥发性,易形成可燃气体云团。天然气站场常伴随高压运行条件,站场一旦出现异常工况或事故会使厂区内部工作人员的生命安全及周边环境都承受较大风险。气象灾害往往难以避免,但可以通过有针对性地增加安全措施加强站场在气象灾害条件下的稳定性,降低气象灾害带来的风险。为了达到上述目的,综合考虑油气站场的设备在遇到暴雨、雷暴等气象灾害时,更容易发生油气泄漏、爆炸等事故的情况,本文根据气象灾害发生场景,及相关场景下可能发生的灾害演化路径提出了一种定量的脆弱节点辨识方法。面对不同的环境风险,现有方法对于站场设备脆弱节点辨识缺乏精细度与准确度,错误辨识脆弱节节点不仅会导致防护过程中人力物力的浪费,更可能导致储罐管道的泄漏,甚至引发爆炸。本文对重力模型进行改进,结合鲁汶算法,提出基于社团分析模型的设备脆弱节点辨识方法。通过实验分析,得到暴雨天气、雷暴天气下的脆弱节点,并利用提出模型对历史案例进行分析,得到结果与实际调查情况较为吻合。相较于其他分析方法,社团分析模型精细度提高了10%以上,分析结果准确率提高了10%以上,召回率提高了14%以上。实验结果表明,本文所提方法可以实现多种极端天气下的脆弱节点辨识,且能对节点进行更精准的定位。

渤海某区块浅层气对工程影响的评估

以渤海某区块项目为例,采用保压取样方法获取待评估区域海底土层样品并对所含气体开展组分测定,定性判断浅层气成因。采用静力触探孔压消散试验方法获取地层中超孔隙水压力,定量评估对含浅层气地层承载力的折减效应。结果表明,内浅层气主要组分为甲烷和二氧化碳,气体含量较低。内地层中的浅层气可能属于生物成因气。含浅层气地层的超孔隙水压力相对上覆有效压力比值约3%,承载力折减因数为1.0%~1.1%。所采取的方法能够有效评估浅层气对海上基础设施和生产安全的影响程度,具有推广价值。

海洋石油平台生产分离器改造技术应用

生产分离器是天然气生产平台最关键的设备,其分离效果直接影响气田产量以及下游设备的稳定性。因井口数量增加,南海东部某平台生产分离器分液能力不足、气液分离效果不佳,使得下游设备稳定性变差。根据降低生产分离器操作压力后预测的配产数据,对生产分离器内件进行改造。结果表明,经过内件改造后的生产分离器处理能力大幅提升,且降低了设备本身的操作温度,大大提高了设备的操作性能,达到了降本增效的目的。

基于大数据和人工智能技术的油田智能分析辅助决策子系统

针对塔里木油田产运储销信息化方面的不足以及核心智能应用的缺乏,创新性提出深度融合大数据和人工智能技术的油田智能分析辅助决策子系统开发思路,利用大数据和人工智能技术,通过数据收集、数据清洗和数据变换,全面收集和精准分析油田生产过程中产生的大量数据。在产运储销平衡模块中,拟使用长短期记忆(Long Short-Term Memory, LSTM)神经网络处理和分析动态数据,采用随机森林(Random Forest, RF)构建模拟预测模型,使用遗传算法(Genetic Algorithm, GA)优化目标结果。油田智能分析辅助决策子系统在线诊断模块使用基于阈值的异常检测自编码器模型,实时监测设备运行状态。应急救援在线训练模块采用决策树构建决策支持模型,提供智能决策支持。基于大数据和人工智能的油田智能分析辅助决策子系统打破了传统油田生产管理的局限性,提高了整体运营效率和资源利用效率,为油田行业的智能化发展提供了新的思路和方法。

油气田基建项目基础工作信息化创新与实践

油气田基建项目管理是系统性工作,涉及多单位、多部门、多人员,传统模式下的基础工作信息沟通、业务往来时效较低,存在人工浪费,多项目总体运行管理难度大,迫切需要利用信息技术创新提升管理效率和管理水平。通过梳理基建项目全周期中的基础工作内容、业务流程和逻辑关系,从日常资料信息化、协同办公与信息共享、统筹运行管理等角度分析基于信息化系统的提升方案,从项目基础信息、合规手续、施工图设计、物资采购、选商及合同、现场施工、结算和投资管理、竣工验收等方面进行功能设计,有效融合信息化技术和实际业务,完成信息化系统设计与实践,实现对应的管理创新提升。随着项目管理日益精细化,实施数字化转型是其发展趋势,信息化系统与实际业务的融合具有必要性和可行性,且管理深度更深、范围更广,功能也将更加完善。

降低青海油田尕北、英东区块供配电系统能耗方法研究

根据国家节能降碳的要求,青海油田公司对所属尕北、英东区块供配电线路运行情况进行测试,测试中发现供配电系统存在变压器能效等级及负载率低、线路功率因数及网损率不合格等问题,造成供配电系统能耗较高。通过对线路及变压器运行进行现场数据采集,分析原因,对各线路存在问题提出整改方案、确定改造方向,通过采用无功补偿、优化运行等措施,预计年可实现节约电量185.06×10^(4) kWh,折合226.88 tce,减少二氧化碳排放557.38 t。

深层煤岩气开发地面工程面临的挑战及对策建议

深层煤岩气指埋藏深度大于1500 m的煤层气资源,具有储层压力大、含气量高、游离气丰富等特点,开采难度大。近年来,中国在鄂尔多斯盆地大吉区块、沁水盆地晋中区块等深层煤岩气勘探开发取得重要新进展,深层煤岩气勘探开发展现了良好的潜力,但压裂用液量高、地面工艺配套复杂、整体投资较高等因素仍是制约此类非常规天然气高效开发的核心问题。为促进深层煤岩气的高效开发,根据目前已开发深层煤岩气试采取得的认识,充分结合已有试采井静态、动态资料,系统梳理了开发过程中地面工程面临的问题与挑战,并提出了针对深层煤岩气开发地面工程的对策与建议。研究结果表明:①深层煤岩气地面工程面临低成本水资源循环利用难度大、地面配套工艺复杂、建设投资高等方面的挑战。②根据深层煤岩气地面工程配套复杂、建设周期长、系统布局要求高等特点,创造性提出“五网同建、地面先行”的建设新模式;并构建差异化集输网、循环回用水网、绿色低碳配电网、安全高效数据网及统筹优化道路网,满足了深层煤岩气高效开发需求。③提出“前端功能模块化、后端功能集成化”设计新模式,井场按照撬装集成、组合拼接,下游站场按照立体布置、高度集成,充分适应了不同阶段煤岩气生产特征差异大的特点。结论认为,深层煤岩气开发需深入落实地上地下一体化建设模式,最大程度降低地面工程整体投资;新的地面工程建设模式体现了“高效、节能、安全、环保、智能”的理念,满足了深层煤岩气产业高质量发展的目标。

CO_(2)封存井筒密封性及强化方法

考虑CO_(2)封存井筒的实际服役环境,基于有限元方法建立了含水泥腐蚀层的井筒屏障模型,模拟了水泥塞-地层界面微环隙发育过程,厘清了流体驱动下微环隙扩展机制及主控因素,提出了井筒密封性强化方法。模拟结果表明:超临界CO_(2)聚积会引起水泥胶结面应力改变,当界面处应力由压应力转为拉应力,且应力值高于界面胶结强度时,井筒便会产生微环隙;若水泥腐蚀后腐蚀层刚度、界面胶结强度下降,则井筒密封能力下降;膨胀性添加剂可提高胶结面初始压应力,进而增强井筒密封性。当水泥塞膨胀率为0.5‰时,微环隙扩展压力上升43.7%,微环隙长度下降了42.7%,井筒密封性得到显著增强。

油田井场分布式光伏发电开发模式探讨

为了有效减少煤炭、石油等一次能源消耗,优化能源结构,促进节能减排、防治大气污染,充分利用土地资源提高绿电消纳能力,对井场分布式光伏的开发模式开展了综合分析,对建设模式及技术模式展开探讨,并通过案例对油田分布式光伏发电项目的投资效益进行综合评价,为油田平台井及单井的分布式光伏开发建设提供依据。分析结果表明,油田自建分布式光伏收益率可达12.76%,同时能够更好节约能源,减少CO_(2)排放。

数字孪生VR技术在气田应急演练中的应用

以合兴场气田为例,探索数字孪生驱动的虚拟现实操作技术在气田应急演练中的应用效果。在研究数字孪生和虚拟现实技术的理论基础上,设计气田应急演练系统,构建气田的虚拟孪生模型,结合虚拟现实技术,采用场景渲染算法,渲染并获取最终气田应急演练场景,提升虚拟气田应急演练场景的真实感,为应急演练提供逼真的模拟环境,使参与人员能够在虚拟环境中进行真实的应急操作。

基层新设备“五辨三定”风险辨识法

控制第一类危险源、消除第二类危险源是风险防控的根本所在。为帮助油田油气生产基层单位对新设备、新装置应用的风险辨识和评估提供了一种可借鉴的方法,给出了相应的风险辨识和防控措施制定的方向,核心在于为基层辨识风险提供一种简单明了的模板。该方法以设备本体、动力源、处理介质、操作过程、检修作业为主线,来指导操作员工辨识设备设施和操作过程风险,明确了辨识步骤、提供了措施方向。可供已有设备设施的风险辨识和评估借鉴。