中国石油大学(华东)石油工程学院党委 当好引领发展的“领头雁”

作为我国石油工程专业的发源地和中国石油大学最具油气特色的研究型学院,近年来,中国石油大学(华东)石油工程学院党委以“建设石油与天然气工程学科世界一流的高水平研究型学院”为目标,围绕中心抓党建,抓好党建促中心,检验党建看发展,团结带领全院师生员工攻坚克难、追求卓越,高质量服务国家能源发展新格局,交出了“为中国加油,为民族争气”的出色答卷。学院党委2019年被授予“山东省教育系统先进基层党组织”荣誉称号,学院获评“全国教育系统先进集体”,2021年通过全国党建工作“标杆院系”验收,并被授予“全国先进基层党组织”荣誉称号。

浅谈高校青年专业教师兼班主任工作的体会——以中国石油大学(华东)为例

高校班主任应该是高素质复合型专业人员。将专业教师兼任班主任方式充实到思想政治工作队伍人员中,是目前高校发展趋势。本人结合近两年兼班主任的工作实践,从培养学生学习专业的兴趣、帮助学生明确奋斗目标、做学生们的良师益友和认真做好个别教育四个方面谈一谈高校专业教师兼班主任工作的体会。

MOOC理念下卓越石油工程师实践能力培养方法的探索

针对石油工程专业知识点多面广的特点以及卓越石油工程师培养现状,提出了基于MOOC理念和WEB2.0技术设计课程教学网站,辅助课堂教学与企业实践的卓越石油工程师实践能力培养方法。该方法可以构筑更加完整的知识体系,实现课堂教学的延伸、课堂教学与企业实践结合,弥补课堂学时、知识体系、实习以及师资等问题带来的局限,在"两化"融合的社会背景下,该方法更容易被学生以及企业专家接受,实现学生、教师、企业专家的紧密结合,有利于改善课堂教学效果、提高企业实践成果,提高卓越石油工程师的实践能力与工程创新能力。

“一带一路”视域下石油专业国际化人才培养刍论

"一带一路"战略构想为进一步推进我国高等教育现代化,培养高素质石油专业国际化人才提供了重要战略机遇。但石油行业高校在培养国际化专门人才方面还存在国际化办学理念不够深入、国际化师资队伍较为缺乏、国际化育人格局尚未形成等诸多矛盾和不足。论文从人才培养目标、师资队伍建设、能力塑造靶心、国际交流渠道等方面,探讨了"一带一路"视域下培养石油专业国际化人才的基本途径。

“石油+材料”跨学科研究生培养模式的探索与实践

跨学科人才培养既是当今各国高等教育改革的大势所趋,也是深化我国高等教育综合改革、全面提升人才培养质量的重要突破口,对培养复合型、创新型人才具有重要意义。工科研究生教育作为高等教育的重要组成部分,更应顺应时代潮流,积极响应跨学科合作的时代号角,打破专业界限、整合学科资源,实现院系合作,为科技发展、产业升级和社会进步培养优秀的高层次的复合型、创新型科技人才。

王小鲁荣获“中国五四青年奖章”的启示

“中国青年五四奖章”是共青团中央、全国青联授予青年的最高荣誉。1997年至2006年，共青团中央、全国青联颁授了前十届“中国青年五四奖章”，共有118名同志先后获得此项殊荣，青海油田秦文贵获得首届“中国青年五四奖章”。2007年5月，青海油田天然气开发公司地质总工程师李江涛获得第十一届“中国青年五四奖章”。

钻井工程风险评估与控制系统的设计与软件研发

为了提高国内钻井风险评估水平、缩小与国外的技术差距,开发了一套集“钻前风险预测、钻进风险监控、钻后风险总结”于一体的钻井工程风险评估与控制系统,并完成了相关的软件研发。该系统包括5个子系统:含不确定度钻井地质力学参数钻前描述及随钻更新子系统、钻前工程设计风险评估与控制子系统、钻井作业过程动态风险评估与控制子系统、钻后工程风险总结与分析子系统以及钻井工程风险数据库子系统。该软件可以实现对井下复杂与事故的钻前工程风险预测和钻进过程中的工程风险监测以及钻后的风险总结,为钻前优化钻井工程设计方案、钻中规避钻进过程中的工程风险和后期待钻井工程设计方案的优化制定提供技术指导和科学依据。

基于虚实结合的海洋油气工程仿真平台建设与实践

海洋油气工业在我国能源安全中的地位日趋重要,海洋油气生产中的操作复杂、高温、高压、高风险等特点,使得海洋油气工程专业实践教学无法有效贴近生产现场,而简单室内实验环节亦难以完成系统完善的技能培训。为此基于虚实结合方法,开发海洋油气工程仿真平台,该平台将虚拟仿真软件和虚拟仿真操作平台相融合,使学生熟练掌握油气开采、油气处理系统等模块的结构、原理、工艺流程及常规操作等实训环节。在真实海上平台上难以开展的实践教学活动,通过虚实结合仿真平台教学方式成功实现,完成了学生对海洋油气工程工艺环节的有效认知、实践与掌握。

基于微观流固耦合的超深层致密砂岩气藏应力敏感性分析

超深层致密砂岩气藏具有强应力敏感性,目前常用的研究方法包括压力脉冲实验法和实时在线CT扫描法两种,压力脉冲实验法不能揭示产生应力敏感性的微观机理,而实时在线CT扫描法也无法模拟深部地层高压、高应力的条件。为解决应力敏感性实验研究的不足,基于离散单元法与管道网络模型建立了微观流固耦合算法,编制了模拟器,并对模拟器力学计算和流固耦合模块的正确性进行了验证,分析了应力大小、加载方向和孔隙压力对岩心渗透率的影响,最后从微观上揭示了超深层致密砂岩气藏的应力敏感性机理。研究结果表明:①应力通过增加与之垂直方向上喉道两侧的法向压力,减小喉道的水力半径,进而降低储层的渗透率;②较高的孔隙压力能够阻碍岩石颗粒在应力作用下的移动,从而减缓了孔隙和喉道的变形,使模型保持较高的渗透率;③致密砂岩气藏的渗透率受到应力和地层压力的共同控制,并且具有各向异性,在垂直于最小主应力方向上形成渗透率较大的优势通道;④异常高压阻碍了地应力的压实作用,有利于保护储层孔隙,使地层有较好的储集性能和较高的渗透率。结论认为,根据离散元法结合孔隙网络模型建立的流固耦合方法可为理解超深层致密砂岩应力敏感性提供理论参考,并为超深层致密砂岩气藏的科学高效开发提供指导。

超深层裂缝性致密砂岩气藏多尺度耦合流动数值模拟

塔里木盆地克拉苏气田白垩系气藏是罕见的超深层裂缝性致密砂岩气藏,该类气藏的储渗空间具有显著的多尺度特征,基质与多尺度裂缝、断层介质的渗透率级差相差5~6个数量级,常规渗流理论难以准确描述其流动规律和开发机理。为此,基于单裂缝流动物理实验结果及流体力学理论,结合多尺度裂缝几何信息,应用均化理论和体积平均尺度升级方法,将多尺度介质划分为5个流动系统,建立了考虑介质间的非稳态窜流多尺度耦合流动数学模型,并应用有限体积法对耦合流动模型进行了数值求解和数值试井分析。研究结果表明:(1)不同尺度裂缝中具有不同的流动特征,随缝宽增加流速加快,流动模态发生变化;(2)多尺度耦合流动模型与双重介质模型结果存在较大差异,导数曲线具有不同趋势特征;(3)应用所建立的多尺度耦合流动模型成功解释了气藏实际试井数据,模型能够反映实际地层中的流动过程。结论认为,超深层裂缝性致密砂岩气藏多尺度耦合流动模型揭示了多尺度裂缝以及致密基质间逐级动用、协同供气的开发机理,可为类似气藏制订合理开发技术政策及气藏提高采收率提供理论和技术支撑。

利用化学助剂强化CO_(2)埋存实验设计

结合储层CO_(2)埋存技术,自主搭建了地层温度压力条件下CO_(2)埋存实验装置,开展了多介质辅助CO_(2)埋存实验研究。研究结果表明,乙醇-KOH体系能够有效进行CO_(2)矿化埋存,其中96%乙醇+3 g KOH 500 mL溶液捕集CO_(2)能力最强,是最佳的CO_(2)矿化埋存溶液配比。经CO_(2)矿化埋存后,低渗透岩心孔隙度平均降低7.07%,孔隙度变化率与孔隙度呈正相关关系,渗透率平均降低16.01%。因此,96%乙醇+3 g KOH能够加速CO_(2)在储层中的CO_(2)沉淀过程,缩短CO_(2)在储层中的矿化埋存时间。该研究可重复性、准确性和可扩展性较强,能够激发学生自主设计实验的积极性及创新意识,培养学生的独立思考能力,有利于学生将理论知识与实际工程问题相结合,实现科研能力与创新能力的相互促进。

井底流固耦合环境下PDC钻头切削齿冷却仿真实验

PDC钻头已成为开发深部资源的主体钻头,但在钻井过程中产生的热损伤是影响钻进效率及钻头寿命的重要因素之一。该文针对PDC钻头切削齿热损伤问题,开展基于不同影响因素的井底流固耦合环境下切削齿冷却仿真实验。建立了PDC钻头井底冷却流固耦合模型,结合实际钻井工况制定了数值仿真方案,根据仿真实验结果分析了井底流固耦合环境中不同影响因素下钻头切削齿的温度变化规律,并通过正交试验对钻头冷却效果与各影响因素间的敏感性进行了评价。切削齿冷却敏感因素从大到小依次为:钻井液排量>钻井机械参数、钻井液温度>地层温度。研究成果为探索井底工况下钻头破岩过程中切削齿热损伤问题和优化PDC钻头设计提供了理论依据。

固体颗粒润湿性评价新方法

润湿性不仅控制着疏松砂岩储层中流体的流动和分布,而且影响微粒运移,因此对固体颗粒表面润湿性的准确评价直接关系到储层微粒润湿性的有效调控,对储层微粒运移损害的防治具有重要意义。但现有的评价方法主要针对固体平面厘米以上的宏观尺度,无法准确评价疏松砂岩储层中毫微米尺度的泥砂颗粒的表面润湿性。该文结合活化指数法和接触角测量法,提出了适用于颗粒润湿性评价的新参数——颗粒润湿指数R,建立了一套适用于毫微米尺度的固体颗粒润湿性评价新方法,并进行了实验验证。实验结果表明,该评价方法可以更准确地评价泥砂颗粒的润湿性,测试程序简单,数据处理方便,适用范围广泛,为固体颗粒润湿性的评价与应用技术提供了新手段。

基于高干度泡沫实验的非均质咸水层CO_(2)封存能力分析

CO_(2)咸水层封存是实现“碳中和”目标的一项重要技术手段。高干度泡沫不仅能更好地控制CO_(2)流度而且还能适应地层的非均质性,明显提高了咸水层的空间利用效率。为探究高干度CO_(2)泡沫在非均质咸水层中的调剖效果与CO_(2)封存能力,利用自行设计的高温高压驱替实验装置,进行了不同渗透率级差的并联岩心CO_(2)泡沫驱室内实验研究,分析了驱替过程中岩心的气液产出情况与CO_(2)饱和度的变化规律,指出了不同渗透率级差非均质岩心模型的碳封存效果与机理。研究结果表明:①与CO_(2)气驱相比高干度泡沫驱用于CO_(2)咸水层埋存具有更大优势,当岩心渗透率级差介于2.6~10.8时,泡沫均能有效封堵高渗透岩心,使阻力因子维持在36左右,增大了驱替压差与低渗透岩心的产气、产液速度;②岩心中气相饱和度与渗透率存在一定关系,当岩心的渗透率小于2450 mD时,最高气相饱和度随渗透率增加而增大,当渗透率超过2450 mD时,岩心最高气相饱和度在80%左右;③采用高干度泡沫驱可以有效扩大岩心中CO_(2)封存量,渗透率级差为4时,泡沫驱的CO_(2)封存体积较气驱增长219%,当渗透率级差扩大至10.8,CO_(2)封存量能始终维持在较高水平。结论认为,咸水层条件下CO_(2)泡沫驱替实验探究了CO_(2)封存能力变化,提供了非均质储层提高碳封存效率的实验认识,可为非均质咸水层中CO_(2)的地质封存技术优化提供参考和借鉴。

大位移井井筒岩屑运移状态研究现状与展望

井眼清洁不充分是造成60%以上大位移井井下故障的主要原因。自上世纪70年代以来,学者们一直致力于大位移井井筒岩屑运移实验研究和岩屑运移理论研究,以期为准确预测和诊断大位移井全井井眼清洁状态提供可靠的实验数据和理论技术。文章全面回顾并深入分析了国内外岩屑运移实验,包括实验装置、目的、方法和基于实验数据获得的井眼清洁状态。其中,对岩屑运移的理论研究分统计回归模型、颗粒起动力学模型和分层模型等3种类别;认为筹建具备环空堆积岩屑质量准确测量和截面环空岩屑浓度可视化测量功能的311 mm大尺寸岩屑运移实验环路是未来岩屑运移实验研究的重要发展方向;此外,挖掘海量实验数据,建立基于大数据的人工神经网络井眼清洁状态预测方法,可更准确地映射工程因素与井眼清洁状态间的复杂非线性关系,有望取得较传统理论模型更加准确可靠的预测结果。

储气库井注采工况对水泥环密封压力的影响

研究储气库井注采工况下的水泥环密封压力变化对于预防储气库气体泄漏和保障储气库安全运行具有重要的意义。选用不同性能的水泥环,先测试了水泥环与密封相关的性能,然后开展了储气库井注采工况下水泥环密封压力变化实验,分析了水泥环密封压力变化规律和水泥环力学性能的影响。结果表明:温度越高,水泥环强度增长越快,密封压力越高;注采压力变化会导致水泥环密封压力降低,且注采压差越大,密封压力降低幅度越大;随着注采周期增加,水泥环密封压力先显著降低后基本维持不变;水泥环弹性模量越低、胶结强度越高,则其密封压力也越高,且在经历储气库井不同注采工况后仍具有较高的密封压力,建议储气库井采用该种性能的水泥环。

水力脉冲空化射流钻井机理与试验

在分析水力脉冲与空化射流调制机理的基础上，设计出一种新型水力脉冲与空化射流耦合的水力脉冲空化射流发生器，通过流体脉冲扰动和自振空化效应耦合，使进入钻头的常规连续流动调制成振动脉冲流动。钻头喷嘴出口形成脉冲空化射流，产生水力脉冲、空化冲蚀和局部负压效应，从而提高井底净化和辅助破岩效果。塔里木盆地6口井的现场试验结果表明，水力脉冲空化射流钻具对钻头类型、地层特性、钻井液密度、排量、动力钻具等具有良好的适用性，机械钻速提高10．1％～53．4％。水力脉冲空化射流发生器具有性能稳定、效果好、使用寿命长等特点，完全可以满足现场的需要。水力脉冲空化射流技术将为提高深井钻速提供一种切实有效的途径，具有较好的推广应用价值。

页岩气藏三孔双渗模型的渗流机理

为了掌握页岩气储层气体复杂流动的规律,从而高效开发页岩气藏,对页岩气渗流机理进行了研究。借鉴适用于非常规煤层气藏双重孔隙介质模型和考虑溶洞情况的三重孔隙介质模型,基于页岩气储层特征和成藏机理,提出了页岩气藏三孔双渗介质模型;研究了页岩气解析扩散渗流规律,提出考虑储层流体重力和毛细管力影响的渗流微分方程;并利用数值模拟软件对页岩气产能进行了预测。结果表明:基质渗透率和裂缝导流能力是页岩气开采的主控因素,只有对储层进行大规模压裂改造,形成连通性较强的裂缝网络后才能获得理想的页岩气产量和采收率。

水力脉冲空化射流欠平衡钻井提高钻速技术

研究了水力脉冲空化射流欠平衡钻井破岩、清岩、提高机械钻速机理,并在准噶尔盆地金龙3井进行了水力脉冲空化射流欠平衡钻井现场试验。研究结果表明,井底欠平衡状态下产生水力脉冲、空化冲蚀和局部负压效应,可改善井底流场,降低岩石的破碎强度,促进井底已破碎岩石及时脱离井底,减少反复切削及压持效应,从而达到提高机械钻速的目的。金龙3井相邻井段机械钻速对比表明,在钻井参数基本不变的情况下,采用牙轮钻头＋水力脉冲空化射流发生器欠平衡钻井方式钻2 590~2 655 m井段和采用牙轮钻头＋水力脉冲空化射流发生器＋螺杆钻具欠平衡钻井方式钻2 655~2 759 m井段的机械钻速分别比采用欠平衡钻井方式钻2 485~2 590 m井段的平均机械钻速提高19.8%和87.1%。

钻井液用阳离子甲基葡萄糖苷

针对甲基葡萄糖苷在钻井液中加量大、抗温性较差、抑制性有待提高等缺陷,在甲基葡萄糖苷分子上引入季铵盐的结构,合成了阳离子甲基葡萄糖苷CMEG。实验结果表明,合成出的CMEG具有很好的表面活性和润滑性,5%CMEG水溶液的表面张力为30.9 mN/m,摩阻系数仅为0.16(与油基钻井液相当),有助于提高采收率和加快钻井速度;具有优异的抑制页岩水化膨胀(相对回收率高达99.01%)和抗高温(150℃)的能力,且配伍性较好,能与其他处理剂产生协同作用。CMEG性能都优于甲基葡萄糖苷,预计在钻井液中具有极好的应用前景。