新型电潜泵防垢分离器的研制与应用

渤海油田大量电泵井受到井下结垢卡堵影响,导致机组频繁出现故障停机。传统防垢片的结构,会降低电潜泵分离器的流道通径,特别是在储层泥质含量较高的油田使用时,会出现油泥堵塞防垢片,造成严重的结垢卡堵。为此,研制了一种新型电潜泵防垢分离器,该设备由电潜泵分离器和量子防垢载体组成,防垢载体为空心圆筒状结构(不会降低流道通径),利用激光技术将超精微震荡波加载到以硅、铝为主要成分的载体上,可以不断的向通过分离器的流体释放超精微震荡波,达到除垢、防垢的目的。现场应用结果表明,该设备作业简便、入井安全、成本低廉,可有效减缓电潜泵结垢卡堵,延长机组运转寿命,为解决结垢卡堵问题,保障电泵井正常生产,提供了一条新的技术途径。

分层注水管柱在渤海BZ油田水平注水井中的创新应用

水平井产能高、经济效益好,随着海上油田的不断开发,水平井数量随之增加,但水平井存在水平段长、无法通过常规手段测试,特殊测试费用高、效率低等问题。基于目前的水平注水井笼统注入方式,下入一套分层注水工具,有径向和轴向2个注水通道,能实现跟部或趾部分段注水,分注管柱内径满足后期测试和措施的需求。以BZ油田C井为例,下入分层注水管柱,吸水测试和调驱试验结果表明,该管柱可实现水平注水井分层注水,能够抑制受益井含水突进,延缓油田自然递减,从而提高油田水驱效果,为海上油田水平井高效开发提供重要技术手段。

PIV技术在冰盖下复式断面渠道流速测量中的运用

在测定冰盖下复式断面流场、流速的模型试验中,水体中的运动粒子是重点研究对象。粒子图像测速(Particle Image Velocimetry,PIV)技术已在水力学研究领域得到普遍应用,但该技术在冰盖下复式断面渠道模型试验的应用为国内首次。基于试验特点,设计砖砌混凝土的循环水箱,采用变频器配合水泵、流量计实现对流量的定量控制,对不同流量下不同断面的流场、流速进行测定,采用PIV技术对水体中运动的粒子的位移场进行具体分析。试验结果表明,PIV分析结果能够直观反映流场中的状态,且可以避免测量盲区,其所测的流速与多普勒超声测速仪测得值吻合较好,并给出了横向流速分布图,弥补了传统方法无法获得冰盖下的流场分布的难题。

屋檐冰柱初期生长规律实验分析

屋檐冰柱是中高纬度地区常见的冰现象,其破碎断裂可能对人们的生产和生活带来不利影响。同样在桥梁工程、隧道工程和输电工程中也经常受到冰柱的影响,造成危险和工程设施的损害,但由于缺乏对冰柱生长发育规律的探索,导致冰柱冰害防治及处理方式仅以机械破坏和加热为主,成本较高。利用室外实验获取屋檐冰柱的初步生长发育规律,以此指导在低温室内利用金属载体精准滴定模拟屋檐冰柱初期生长规律实验。实验中通过观测水滴流速及冰柱形成速率(长度、直径和冰重),得出了冰柱性状和时间、供给水量的相互关系。结果表明:屋檐冰柱形成和水流分布受冰柱发育程度的影响,冰柱表面水流流速与冰柱发育过程之间存在互馈关系,冰柱形态阻力与径流集中产生的流速增量又影响着冰柱发育速度。试验过程及试验数据不仅仅对屋檐冰柱具有解释分析的作用,对其他工程实际也具有指导意义,可为屋檐冰柱的防治方法研究提供依据和借鉴。

黑龙江防凌减灾研究进展

本文总结了当前黑龙江在防凌减灾领域已经完成的研究成果:黑龙江防凌减灾系统的顶层设计及冰情观测站建设;先进的冰厚水深综合测量雷达系统的研发和应用;黑龙江冰坝预报及灾害评估;防凌爆破研究。以上成果已经应用到黑龙江凌汛管理和决策中,为黑龙江防灾减灾提供科技支撑。

冰盖下典型复式断面河道水深平均流速的横向分布

开展冰盖下典型复式断面河道水深平均流速的横向分布规律研究,对于凌汛防治具有重要意义。本文在SKM法的基础上,结合双层假设理论,并将二次流项并入雷诺切应力项,建立了考虑河床摩擦、冰盖阻力、横向剪切湍流和二次流影响的准二维数学模型。与相应的物理模型实验结果对比发现,所提出的准二维数学模型能够合理预测复式断面河道各断面的水深平均流速横向分布及河道过流量。本文提出的数学模型,无需通过计算机编程联立求解复杂方程组,即可获得水深平均流速的横向分布特征,对研究具有复式断面的覆冰河道的水流特征具有一定的指导意义。

提压增注技术在渤海油田的先导试验与应用

渤海油田部分注水井投注后不久,注入压力便快速上升至总体开发方案的井口最大注入压力,注水量无法满足油藏配注需求,严重影响了油田的开发效果。对此,渤海油田首次开展了提压增注先导试验以及压降漏斗研究,确定了提压增注技术的可行性和可靠性,并且在垦利K油田应用实施;通过提高井口注入压力,启动压力较高的小层开始吸水,注水井的日注入量明显增多,有效增加了水驱动用储量,对油田提高采收率具有重要作用。

基于BP神经网络的蜡沉积速率及清蜡周期预测方法

为应对XX油矿井筒结蜡对油井生产造成的严重危害,首先通过试验方法对原油基本物性以及析蜡特性进行分析,再运用SPSS大数据分析软件进行敏感性分析,发现油井产液量、含水量、生产气油比和生产时间是影响蜡沉积速率的地面生产特征,而剪切应力、原油黏度、径向温度梯度、蜡分布密度为其地下内在联系。将这4个内在影响因素作为输入参数,蜡沉积速率作为目标参数,使用SPSS Modeler软件建立神经网络模型。最终应用模型计算可以得到各油井的清蜡周期,针对蜡堵严重油井进行提前预判,采取相应清防蜡技术,降低结蜡对油田开发的不利影响,提高油井生产时率,这对油田的稳产具有重要的意义。

一种优化GCC抽象语法树的方法

由于GCC抽象语法树包含许多有助于编译的细节信息,提出一种优化抽象语法树结构关系的方法,消除冗余结点。通过实验证明了算法的正确性和适用性。

利用水位变化的黑龙江开河方式和开河日期预报

天然河道发生武开河时容易产生冰塞冰坝,造成凌汛灾害。在分析破冰水位和实测日水位的基础上,提前准确预报开河方式和开河日期并及时采取相应防范技术,是防凌减灾的一项重要非工程措施。基于冰盖挠度破坏原理,在利用水位变化判断开河模式的研究基础上将一维冰厚模型的度日法进行优化,计算河道冰厚变化,预报2015-2018年黑龙江开河方式及开河日期。结果表明:开河日期预报除2017年预报值和实测值误差1天,其余年份均完全相同;开河方式预报除因2018年开河水位过低导致水动力不足影响到预报的准确度外,其余年份预报值和实测值相同。

基于调控一体化系统测量数据斜率计算系统的设计

结合调控一体化CC2000A系统测量数据的现状,探讨了测量数据斜率精度的问题,给出了提高测量数据斜率精度的解决方案,并开发出一套测量数据斜率计算系统。通过实验证明,该计算系统的正确性和适用性。

北方寒区水稻水肥管理技术节水减排效应研究

以水肥管理(4种节水灌排模式5种施肥量组合)作为调控指标,以田间试验为基础,以理论分析和数值计算为手段,系统研究了北方寒区水稻节水减排效应。研究结果表明,控灌模式综合节水效果最好,浅晒浅灌水分利用效率最低,相比湿润灌、间歇灌、浅晒浅灌,控灌模式节水指标分别提高9.40%、15.67%、35.58%;施肥量相同情况下,控灌模式面源污染物流失负荷最低,相同灌溉模式下,次低肥面源污染物流失负荷最低;方差分析结果表明,灌溉技术和施肥方式对面源污染物排放的影响显著;控灌模式下,产量在试验化肥用量范围内均高于其他节水灌排技术,从低肥到次低肥,每公顷施肥量增加45.00 kg时,每公顷产量约增加132.90 kg,产量增加相对明显。"蓄雨控灌+次低肥"模式最有利于水稻节水、减排、增效效应发挥。

助流注水技术在渤海油田的应用及效果

BZ油田5井区A2M井投产至今,一直处于衰竭开发,地层压降已达10 MPa,亟需补充地层能量,且注采井网不完善、无剩余井槽。针对此类问题,以及渤海油田对注水精细化管理要求的提升,注水井需满足"可控、可测、可调",故拟利用5井区原有水源井A3井实施助流注水方案,应用采上注下的工艺,打开Ng、E3d2u层位的水层,经电潜泵增压后,对E3d2LⅡ和E3d3Ⅱ层位进行注水。井区实施助流注水后,A2M井注水收效明显,有效降低了油田开发成本,提高了油田水驱动用程度,为存在类似问题的海上边际油田实现分层注水开发提供了一条新的技术途径。

寒区隧道冰害成因分析及冰柱生长发育试验研究

寒区隧道受多重因素影响容易发生渗水结冰现象,为研究该冰害形成原因和冰柱生长发育过程,将保健路隧道作为研究对象,利用现场监测和理论分析得出低温环境和水分入渗是导致冰害问题的主要原因。通过试验模拟冰柱生长发育过程,分析隧道、输电线路、桥梁等其他工程中相似的结冰现象,总结冰柱的生长形态和发育规律。结果表明:冰柱垂直生长速度远大于横向生长速度,后续水流沿着冰面呈规律性向下滴落,促成平均直径上大下小的生长形态;通过建立平衡方程,推算冰柱可能发育的最大长度,发现热通量、供水率是影响冰体尺寸的重要参数。依据上述现场调查和模拟试验所得结论,不仅可为隧道冰柱形成原因做出理论分析,也对类似工程实际具有指导意义,为隧道冰害防治提供新的研究思路。

公路隧道涎流冰发育过程中的水源及渗流通道分析

对哈尔滨市典型公路隧道涎流冰病害案例进行总结,分析冰体发育过程中的水源及渗流通道。通过实地勘察与计算模型相结合的方法,针对水源的渗流情况以及隧道所受冻胀力作用影响展开研究。结果表明,地表水和地下水的渗流为涎流冰发育过程提供物质基础,结构表面和内部的裂缝为水源提供渗流通道。天然因素和人为因素在特殊情况下会改变渗流量的大小,是造成隧道涎流冰病害的重要因素。另外,裂隙间的水分在低温条件下发生冻结,向外施加压力产生冻胀力作用,扩大原有裂缝,导致隧道冻害更加严重。

渤海K油田电潜泵化学解卡技术研究与应用

针对渤海K油田电潜泵泵卡影响生产且物理解卡不彻底的问题。分析了渤海K油田电潜泵结垢是泵卡主因,垢样主要由胶质、沥青质和碳酸钙镁、铁垢以及钡锶垢组成;采用低浓度的盐酸体系,具有多级电离、缓速性的多氢酸体系和以螯合剂为主的解堵体系的化学解卡技术思路,对电潜泵堵塞物中的无机垢进行酸洗、浸泡;形成了由钙镁垢体系、盐酸体系和多氢酸体系组成的多功能性化学段塞,并开展了垢样溶蚀性评价和部件腐蚀性评价。结果表明化学解卡技术配套体系对现场垢样溶蚀率高,同时对电缆、胶筒等电潜泵部件没有腐蚀风险。该技术在渤海K油田应用16井次,解卡成功率100%,启泵累产油7×10^(4) m^(3),增产效果显著,为渤海油田提供了一种高效、安全、经济的电潜泵化学解卡技术。

氧活化测试资料在海上中低渗油田的应用

由于海上K油田中低渗储层的渗透率不同,导致储层间物性差异大。注水井投注后,注入压力快速上升,吸水能力下降,使得注水量无法满足地质油藏的需求。根据地质油藏静态资料和油水井生产动态数据,选用氧活化测试手段,来确定各储层吸水能力及启动状况。利用测试资料成果,分别采取细分层系和提高注入压力两种方法,不仅注水井注水量增加,油井自然递减率随之减缓,还提高了低渗透储层的采出程度,从而有效改善了油田的开发效果。从现场注水井应用效果来看,在中低渗油田值得推广使用。

渤海K油田井筒结蜡原因研究与治理

针对渤海K油田油井高含蜡高凝固点的特征,首先进行原油物性分析,通过实验室化验确定原油为高含蜡、高凝固点的中轻质原油,其原油析蜡点为54℃,析蜡高峰为28.5℃,高峰温度段为-4℃~36℃;在析蜡高峰点,每降温1℃,相对析蜡量为2.25%。再运用WellFlo软件对油井结蜡影响因素进行敏感性分析,油井产液量、含水量、生产气油比和生产时间都会影响油井井筒温度的剖面。根据油井结蜡分布范围,确定真空隔热油管下入深度;最大程度释放油井产能,减少结蜡对油田开发的不利影响。这不仅提高了油井的生产时率,延长电潜泵的运转周期,还对油田稳产具有重要的意义。

基于Mike耦合模型的城市超标准洪涝灾害影响分析

为制定大连市超标准洪水防御方案,利用Mike系列模型将一维地下排水管网模型与地表二维模型耦合,模拟分析标准内50年一遇、超标准100年一遇两种暴雨情景下研究区的洪水淹没特性。结果表明,与标准内暴雨相比,超标准暴雨下研究区充满管道数量显著增加,主要内涝积水点的空间分布基本不变,平均淹没水深由0.37m增加到0.56m;研究区低风险面积减少,高风险面积显著增加,且高风险平均淹没水深超过1m;应对超标准洪涝灾害时,常规应急抢险难以为继,应侧重于防御,重点高风险区域应提前做好人员转移、沙袋布置等防御措施,最大限度地减少人民生命财产损失。

基于基尼系数与信息熵权法的排污权分配评价与优化

为了充分发挥排污权促进总量减排、优化产业结构和提高企业治污积极性的作用,在对未来排污权分配的规划中,选择合理的优化方案是至关重要的。首先采用基尼系数法以水资源量、人口数量和GDP三项作为评价指标,对黑龙江省2016年排污权现状分配是否合理进行评价;再对未来的排污权分配进行规划,应用了基于非线性的优化和基于信息熵权法的两种优化方案。结果表明,黑龙江省可以选择基于信息熵权法的优化方案,分配得到的排污权更适合黑龙江省经济和环境的共同发展。