中国石油井下作业数字化监督发展问题与对策

阐述了中国石油井下作业数字化监督在监督人员数字化管理、施工队伍数字化监督、施工作业数字化监督、井场环境数字化监督4个方面的发展现状。分析了井下作业数字化监督发展面临数字化监督管理制度不健全、监督数据标准不统一、数字化智能监督技术不完善、缺少统一的数字化智能监督平台、监督数据价值挖掘不深入5个方面的主要问题。提出了制定井下作业数字化监督管理制度、建立井下作业监督数据标准、攻关数字化智能监督关键技术、研发井下作业数字化智能监督平台、提升监督大数据分析应用水平5项数字化监督发展对策。展望了井下作业数字化监督建设发展后在提升监督人员履职效率、降低监督人力资源成本、提升工程质量、保障施工安全与环保4个方面的预期成效。

《石油工业技术监督》稿约

《石油工业技术监督》(原《石油工业标准化》)杂志是经原国家科委批准于1985年创刊、面向国内外公开发行的科技期刊。本刊现由中国石油天然气集团有限公司主管,由中国石油集团安全环保技术研究院有限公司、西安石油大学主办,月刊。

《石油工业技术监督》稿约

《石油工业技术监督》(原《石油工业标准化》)杂志是经原国家科委批准于1985年创刊、面向国内外公开发行的科技期刊。本刊现由中国石油天然气集团有限公司主管,由中国石油集团安全环保技术研究院有限公司、西安石油大学主办,月刊。

《石油工业技术监督》稿约

《石油工业技术监督》(原《石油工业标准化》)杂志是经原国家科委批准于1985年创刊、面向国内外公开发行的科技期刊。本刊现由中国石油天然气集团有限公司主管,由中国石油集团安全环保技术研究院有限公司、西安石油大学主办,月刊。一、来稿要求和注意事项1.题名题名要概括文章的要旨,简明、具体、确切,紧扣论文主题,一般不超过25个字。题名应避免使用字符、代号、公式、标准号等。

碳酸盐岩地层漏失规律研究

碳酸盐岩在沉积/成岩过程中由于受到化学溶蚀作用,发育包括溶孔、溶洞和裂缝在内的多种类型漏失通道,导致漏失成为安全高效钻井的首要挑战。以S油田N组巨厚碳酸盐岩地层为研究对象,综合测井和录井解释成果,建立了溶孔、溶洞和裂缝不同类型的等效物理模型。通过采用将离散裂缝嵌入变渗透率基质中的方法建立钻井液漏失流-固耦合数学模型,并采用有限元方法进行求解,系统对比分析不同漏失通道条件下的钻井液漏速和漏量的变化特征,以及钻井液参数对漏失的影响。研究结果表明,漏失通道类型是影响漏失的主控因素,漏失程度与溶洞渗透率大小成正相关,且易引发失反性漏失。裂缝宽度和溶蚀半径也对漏速和漏量影响较大,但二者存在阈值,当达到一定极限时漏速和漏量趋于平缓。漏失通道组合越复杂,漏失越严重。钻井液密度与漏失程度成正相关。建立的数值模型可为溶孔-溶洞-裂缝型碳酸盐岩漏失规律理论研究提供新的思路,为安全高效钻井提供理论支持。

碘量法测定天然气中硫化氢标准适应性研究

GB/T 11060.1—2010中碘量法是天然气气质中硫化氢限制指标的测定方法之一,是GB 17820—2018《天然气》中硫化氢含量的仲裁方法。现行GB/T 11060.1—2010被广泛应用,在应用中发现存在的主要技术问题:(1)硫代硫酸钠标准滴定溶液配制和标定与GB/T 601—2016规定不完全相同;(2)对于产品天然气中硫化氢含量低,按该标准要求分析一个样品需要4~9 h,方法使用受到限制;(3)按标准规定的试样参考用量,吸收硫化氢的溶液中硫化锌沉淀多、颗粒大,滴定终点的颜色不明显,影响测量结果准确度。通过开展GB/T 11060.1—2010标准适应性研究,考察了标准溶液的配制和标定方法,以及不同的取样量、取样流速和吸收器等对测量结果的影响。研究结果表明:按照GB/T 601—2016配制的0.1 mol/L硫代硫酸钠标准滴定溶液并标定,由于滴定管校准、滴定速度和分析天平精度原因,标定结果不能完全符合GB/T 601—2016要求;硫化氢含量<28.7 mg/m^(3)试样参考用量降低为50 L,其重复性和再现性完全满足标准要求。根据实验结果、标准适用性和操作性等因素,提出了GB/T11060.1—2010的修订内容并修订发布GB/T 11060.1—2023。针对GB/T1106.1—2023新标准进行解读,以便使用者能更好地理解和掌握新标准,确保新标准的有效实施。

无机氯对原油有机氯检测精准度的影响及对策

针对微库仑法测定原油有机氯含量时无机氯对测定产生的严重影响,出现基线不稳、重复性不好等问题,通过开展无机氯产生的主要原因分析、馏分油中无机氯含量、改变馏分油非均质形态等实验,对相关影响因素净化处理后,馏分油中无机氯含量明显减小,基线不稳和重复性不好的问题得到明显改善,检测数据的精准度得以提升。

油藏流体黏度测量技术及应用

为了准确测量油藏条件下气体、液体和气液混合物的运移黏度,依据泊肃叶定律设计了毛细管黏度计。毛细管黏度计主要包括注入系统、测量系统、回压控制系统和辅助系统4个部分。针对气体、液体和气液混合物的特性,分别设计了气体注入系统、液体注入系统和气液混合注入系统,并研制了不同内径的毛细管和不同渗透率的孔隙介质模型模拟油藏孔隙。结果表明,毛细管黏度计实现了气体、液体和气液混合物的注入速度准确计量和黏度测量,回压控制系统采用回压式位移量化控制系统精准控制回压,提高了毛细管黏度计测量的准确度和精度。在模拟油藏条件氮气黏度非常低,仅为0.018 mPa·s,而聚合物和泡沫体系毛细管黏度较高,分别为78 m Pa·s和126 m Pa·s。

大牛地气田老井水锁伤害及解除技术研究

大牛地气田开发后期部分老井存在井底积液及近井地带水锁伤害,造成单井产量大幅降低,严重影响气田高效开发。通过建立老井储层水锁评价模型,明确了老井在不同条件下水锁伤害程度;同时以低表面张力、中性润湿为目标,优选出高效XH207C型解水剂,其与泡排剂、阻垢剂、缓蚀剂等现用药剂配伍性良好,且使盒1、山2层岩心平均渗透率恢复率达130.5%,具有优异解水锁性能。现场应用表明,3口老井解水锁试验后日均增产4 377 m^(3)、累计增产363 226 m^(3),增产有效期为70~103 d,具有良好的增产效果。因此,该水锁解除技术在大牛地气田开发生产中具有一定应用前景。

钻铤螺纹断裂失效分析及结构改进措施

钻铤螺纹断裂是钻铤失效的主要原因,在整个钻铤失效中占比较大,根据螺纹断口分析,疲劳是导致螺纹联接失效的主要原因。分析了螺纹轴向载荷分布,使用Solidworks软件建立了钻铤NC50螺纹联接模型,用有限元法分析了各螺纹的静应力分布。应力槽可以很好地解决螺纹应力集中的问题,但是会大幅度减少钻铤的使用寿命。通过改进应力槽的结构,并使用有限元分析了各螺纹的应力分布,有效地降低螺纹应力集中,且可以延长钻铤使用寿命。针对内螺纹后孔结构的缺陷,改进了后孔的尺寸,提高了螺纹联接的强度。结果表明,改进后的钻铤螺纹自使用以来没有出现断裂事故,成功解决了钻铤疲劳断裂的难题。

液化天然气(LNG)接收站高倍数泡沫灭火系统安装测试及试运行的控制要点

针对LNG接收站集液池所配高倍数泡沫灭火系统在安装测试及试运行中存在的问题,以某接收站高倍数泡沫灭火系统为例,通过总结高倍数泡沫灭火系统的结构特点、工作原理和应用现状,对系统测试、试运行期间的水力试验、气密性测试、发泡效果试验和联锁测试应注意的问题进行了分析,并对高倍数泡沫灭火系统试运行过程中可能出现的泄漏、发泡效果差、通讯故障等问题提出了解决办法,为今后LNG高倍数泡沫灭火系统的系统选型和测试验收提供了参考。

基于改进YOLOv5的井场作业风险智能识别与分类

为精确识别井场安全生产过程中存在的不规范行为,降低井场事故发生率,提出了一种改进YOLOv5井场作业风险智能分类识别方法。首先,使用labelimg工具标注出这些不规范的行为;其次,以YOLOv5为基础网络,通过在基础网络结构中替换损失函数和增加注意力机制模块来改善目标检测问题。用SIoU Loss损失函数替换CIoU Loss损失函数,对距离损失进行重新定义,有效减少了回归自由度,加速了网络收敛速度,提高了回归精度。通过增加注意力机制模块,网络能够对输入图像进行自主学习并关注其中的重要信息,以提升模型的鲁棒性和泛化能力。实验证明,改进的YOLOv5算法可以对井场作业中的不规范进行有效的分类和识别。与原有YOLOv5方法相比精度提高了3%,改进方法在保证正确率的前提下,具有较高的预测精度和较好的实时性,获得了较满意的效果。

88.9mm套管电缆传输燃气动力补贴技术研究及应用

在油田开发的中后期油气田增产作业过程中,由于地质因素等造成油气井套管损坏,套管损坏制约着油气井正常生产,甚至可能导致井筒溢流等严重后果,及时有效地封堵加固受损套管,是保证油气井正常生产的重要技术手段。研究并设计了88.9 mm(3.5″)套管电缆传输燃气动力补贴工具。介绍了燃气动力补贴工具的原理和技术特点,借助有限元模拟对膨胀锥和锚定结构及工具参数进行了优化设计,并完成了地面试验和该技术及工艺的现场应用,补贴后全井筒试压50 MPa,稳压10min,压降0.7 MPa。现场应用表明:该工具设计合理,首次使用电缆传输便取得了成功。

桥式同心配水器结构优化及其在南堡油田的应用

南堡油田注水开发已处于油藏中后期,为满足油藏“注上水、注够水”的开发需求,大斜度井分注需求逐年增加。此前,大斜度井采用同心分层注水工艺技术后,存在调不动和漏失量大等问题。针对同心配水器存在的问题,对水嘴形状和结构进行优化改进,开展模拟测试并应用于矿场试验。该技术已在油田58口井上成功应用,应用井的最大井斜62.08°,施工成功率100%,初次测调成功率100%,测调效率提升2倍。

油田企业计量器具在统计与核查中的问题和对策

针对江苏油田某采油厂1.2万台不同种类仪表器具,采用管理等级和分类综合统计方法建立台帐、进行确认和标识管理,同时加强实验室仪表器具的核查比对,确保计量仪表管理有序、量值受控,保障计量数据准确度。

苏里格南部气田Φ152.4mm小井眼大斜度井快速钻井关键技术

Φ152.4mm小井眼钻井技术是降低成本和减小环保压力的有效途径,但在施工过程中存在储层垂深深、水平位移大、轨迹控制难度大、电测成功率低、机械钻速低等技术难点,制约了钻井提速。为此分析工厂化施工特点及钻遇地层特性,优化形成了一套Φ152.4mm小井眼大斜度井钻井关键技术,包括:小井眼工厂化作业模式优化;高效PDC钻头、长寿命螺杆序列优选;钻具组合优化;“直-增-稳-微降”两趟钻轨迹控制技术;CQCG-G钻井液体系优化;配置水力振荡器、岩屑床清除器提速工具优化应用等。通过SN0103井丛实践应用,平均机械钻速25.54m/h,钻井周期12.49d,建井周期22.91d,电测一次成功率100%,较上年机械钻速提高了51.93%,钻井周期缩短了26.57%,建井周期缩短了31.86%,电测功率提高了62.5%,提速效果显著。

旧油管及油管柱可靠性的控制方法研究与应用

针对油管服役过程中各种失效形式的特征,依据实际情况设计了旧油管现场检测方法,开发了能够满足旧油管使用的专用密封脂,设计并制造了可溶型油管柱试压专用工具,结合现场条件,进一步规范了作业方法。并在某天然气生产区块进行规模应用。结果表明:以上现场检测方法、操作方法和两种产品实施535口井后,保证了入井油管的可靠性,同时结合开发现状,进一步延长了油管的使用寿命,节约各项成本达700万元。

高光谱结合随机森林的岩性识别方法研究

为实现岩性的快速、无损识别,基于高光谱技术与随机森林算法相结合建立了岩性的识别模型。首先,采集了3种岩石样品的高光谱,然后使用Savizkg-Golag平滑滤波、标准正态变换、多元散射校正和一阶导数4种方法对高光谱数据进行预处理,最后分别结合随机森林算法建立岩性识别模型,基于测试集准确率和F1值等方面进行综合评价,并比较偏最小二乘判别分析方法,从而选择最优模型。结果表明,经SG平滑滤波处理后建立的RF模型识别效果最佳,得到SG-RF模型测试集分类准确率为93.33%,且各类岩石对应的F1值最高。因此,高光谱技术能够实现快速、无损、准确地识别岩性,是一种很有前景的岩性识别方法。

井下节流器用可溶性卡瓦下座耐腐蚀性能研究

针对苏里格气田井下节流器存在打捞困难、打捞成功率较低的问题,采用对可溶性镁合金表面进行改性的方式制备了井下节流器用可溶性卡瓦下座。通过电化学测试和浸泡失重实验研究了表面改性镁合金在不同Cl-质量分数(分别为2%、5%和8%)模拟井液中的耐腐蚀性能,并采用有限元力学仿真和溶解实验,分析了力学强度和溶解性能。结果表明:表面改性后的镁合金腐蚀电流密度降低了约5个数量级;随着Cl-质量分数的增加,表面改性镁合金腐蚀速率逐渐增大;在给定卡定机构卡定时的载荷与位移约束时,可溶性卡瓦下座所受最大应力为190 MPa,小于材料的屈服强度;卡瓦下座可溶式节流器经过室内5 h溶解后实现解封。在室内实验结果满足要求的基础上,该井下节流器在现场经过一段时间应用后打捞,坐封稳定,打捞方便。

小修定位取换套工艺技术研究

取换套技术是油田套损井恢复生产的重要技术手段,通常由大修动力完成,而且现有套管取套技术尚无在指定位置倒扣的技术,通常需进行多次倒扣来完成设计深度。针对冀东油田大修作业动力紧缺实际情况,研究小修取换套技术,从定位取套技术原理、工艺流程、应用条件及施工质量控制等方面进行深入探讨,在适用井型、工艺流程、井口应力解除方式、施工参数控制等方面提出有针对性的技术措施,可实现取套深度准确、一次取套成功的目的,提高了小修取换套施工水平。