井场硫化氢检测系统的研制

目前井场常用的硫化氢传感器有固定式和便携式两大类,它们被重点安装在井口、钻台、振动筛、泥浆池、脱气器等处,其共同的特点是只检测大气中的硫化氢含量,而且这些传感器参数各异,尤其是反映传感器重要特征的参数——延迟时间也不尽相同,使得某些井场硫化氢监测起不到应有的作用。为此,对井场硫化氢传感器进行了优选,尤其是选用泥浆中硫离子的检测方法,突破了以往只检测大气硫化氢含量的单一方法,主要展开了对硫化氢监测传感器的选型、硫离子(S2-)传感器的选用、硫化氢采集处理系统研制等方面的研究。应用结果表明:①为分析硫化氢进入井筒后的反应,增加了喇叭口泥浆内测量传感器,保证第一时间最大限度的发现硫化氢溢出;②在充分考虑传感器结构和风向的影响后,优选了大气环境下硫化氢传感器;③硫化氢采集处理系统利用先进的计算机技术,不仅实现了远程监控和数据信息的传输,还能自动报警并启用喷淋装置,达到迅速消减硫化氢含量的目的,为安全生产提供了保障。

早期气侵监测声波发生技术

声波气侵早期检测方法是一种先进的方法。文章针对该方法中存在的瓶颈部分 ,即声波发生器问题进行了系统研究 ,提出了解决该方法所存问题的四种技术 ,即电动机调速变流量技术、卸压分流技术、双泵增流技术与柴油机调速变流量技术 ;并对各种技术的应用范围、优缺点及现场使用情况进行了分析 ,提出电动机调速变流量技术与柴油机调速变流量技术是两种安全、可靠、很有发展潜力的技术。这两种技术已经在多口井上进行了实验 。

含硫油气井井控技术及管理方法

伴随着石油工业的发展,井喷、井控不可避免。为防止溢流、井喷,企业、政府投入了大量的人力、物力、财力,成果显著。但同时也产生了一些副作用,过量投资,资源浪费,地层严重污染,含硫油气井更是如此。基于含硫油气井钻完井的特点,制定了含硫油气井井控工作原则,研究了包含防爆、保证防喷器可靠、保证节流放喷相关装置可靠、保证压井相关装置可靠及保证井眼力学完整在内的含硫油气井严格防止井喷失控技术,选用合适的压井方法避免发生井喷技术,简化关井操作程序及修改钻井液密度附加值来全面限制防溢流的技术及其相应的管理方法。对含硫油气井科学、安全、高效的进行井控工作提供了理论指导,对于含硫油气井的开发具有重要的意义。

一种钻井液漏失位置测量新方法

井漏是钻井工程中常见的复杂事故,井漏的发生严重阻碍了油田安全生产进程,增加了生产成本。进行了井漏过程分析,建立了井漏实验模拟装置,结合该装置,设计了热量发生与控制装置,并研制了一套数据采集与处理系统,通过模拟实验研究了井漏发生时流体携热特征,根据这些特征研制出了一套全新的漏层位置测定仪。该仪器可以在不起钻柱情况下下入钻柱,由地面控制井下加热源,实施井筒内部加热,通过测量钻杆壁温度变化情况,分析环空流体状态,确定该测点是否发生漏失;通过改变仪器下入深度,经多点测量,最终确定漏层位置。该方法测量准确,仪器体积小,下入方便,能为安全钻井提供可靠的技术支持。

高含硫气井计算机优化压井闭环控制系统

目前压井节流控制箱作为节流管汇上的重要控制装置,在压井过程中被普遍采用。根据节流控制箱的控制原理,利用计算机技术、通信技术和控制技术研制了压井参数监测和节流控制硬件系统,根据高含硫气井的特点编制了高含硫气井压力监测软件系统。高含硫气井压力监测软件系统能实时监测采集压井参数,计算机对采集到的压井参数进行处理,并根据处理结果控制液动节流阀的开度。高含硫气井压力监测软件系统为实施自动压井提供了数据支持,使计算机优化压井闭环控制操作在安全、及时、科学的基础上进行。

高产气藏水平井钻井井喷潜力分析

随着水平井在高产天然气藏开发中的应用增加,钻井过程中防止井喷变得非常重要。对高产气藏水平井钻井过程中发生井喷的潜在可能性进行了分析研究,认为井底压力大于地层压力情况下的气侵是诱发井喷的重要因素,这为将来推广应用水平井钻井技术开发高产气藏提供了有关井控方面的理论依据。

基于多普勒测量技术的深水隔水管气侵早期监测研究

为减少深水钻井中的井喷及井喷爆炸事故,及时发现溢流,通过分析深水钻井中井筒侵入气的分布规律,利用非接触式超声波多普勒测量系统对深水隔水管气侵进行了研究。在连续相为水基钻井液的情况下,通过改变钻井液流速和含气率,分析了超声波多普勒信号的变化特征。通过处理实时采集的不同含气率下的测量信号电压并进行平均,得到了超声波多普勒测量信号随含气率的变化曲线,测量含量随含气率增大呈上升趋势:在含气率小于1%时,超声波多普勒测量信号概率分布和不含气情况下概率分布的中心线之间的信号差小于55mV;在含气率达到3%后,与不含气情况下概率分布中心线间的差变为200mV,且随着含气率上升有进一步增大的趋势。试验研究表明,用非接触超声波多普勒测量方式研究深水隔水管中的含气情况,能及时发现地层气体侵入隔水管,为井控赢得时间。

声波随钻气侵检测实验研究与应用评价

在油气生产过程中,气侵造成的损失非常巨大,而且还一直威胁油气田的安全生产,如何快速、准确地检测到气侵,是长期困扰石油天然气钻井的难题。借助于中原油田全尺寸科学实验井,通过大量理论研究和试验分析,认为解决这个问题的最有效手段是声波气侵检测法。具体办法是在生产过程中,借助于专门的发生器发射声波,由气侵检测仪对接收到的信号进行调理,编制专门软件将采集到的声波信号数据用相位差法和概率密度技术进行分析处理,据此判断当前井下是否发生气侵,其快速和准确程度大大超过了以前的检测方法。多次试验数据均完整地反映了气侵发生对声波传播规律的影响,说明利用声波气侵检测技术可以为安全钻井提供科学依据。

温度式钻井漏层位置测量仪的研制

钻井过程中漏层的及时发现是减小产层损害、降低经济损失的有效手段。温度式(电缆加热式)钻井漏层位置测量仪,是一套基于传热学原理结合井漏发生特点研制的新型测漏仪。其工作原理为:井漏发生时漏失流体携走仪器集中加热的热量,通过下部温度变化识别检测漏层所在位置。对所研制的温度式钻井漏层位置测量仪器进行了室内应用性试验。结果表明,该仪器不仅能准确测量漏层位置,还能根据测点温度变化的快慢预测漏失量的大小,而且准确可靠,灵敏度高,反应迅速且不受背景噪声的影响。温度式钻井漏层位置测量仪的研制,为检测漏层位置提供了最直接可靠的技术支持。

油气井测试出砂监测技术

油气田开采过程中的出砂问题十分普遍 ,在我国的胜利、辽河、青海等油气田都遇到过严重的出砂问题 ,这种问题大大地缩短油气井的使用寿命 ,因此 ,运用科学的出砂监测技术 ,从而为防砂提供决策依据是油田生产的当务之急。目前出砂监测技术主要有声测量法和ER监测法 ,这两种方法在实际应用中均存在不足之处 ,针对上述情况采用加速度传感器感受出砂信号 ,运用功率谱、概率密度函数的方差等数理统计方法 ,综合地识别出砂信号 ,突破了以往监测中将出砂信号视为静态信号的局限 ,采取动态信号处理方法 ,研制了实验装置 ,进行了空气、气砂、气液、气液砂等实验 ,取得了较好的实验效果。大量的实验表明 ,该系统可以很好地对出砂情况进行监测 。

教学实验与科研相结合 培养创新型石油人才

广泛而复杂的流体流动始终贯穿于油气勘探开发整个过程,所以流体力学是石油高校一门主要技术基础课。在流体力学的学习过程中,实验作为实践教学的一个环节作用尤为明显,如何让实践教学成为学生充满学习兴趣和探究的过程,就需要进一步改进教学方法。打通石油高校实验教学与科研的通道,建设富有专业特色的流体力学实验教学,是提高当代大学生实践能力、综合素质、创新能力的基础。

凝析气藏气液两相渗流的高速流动效应研究

为了研究高速流动效应对凝析气藏渗流特征的影响,在凝析气藏不稳定渗流数学模型中引入非达西效应和毛细管数效应对相对渗透率的修正模型,并进行数值求解。研究表明,在较低的凝析油饱和度时,毛细管数效应起主要作用,对凝析油产生速度剥离效应,提高气相相对渗透率,而在较高的凝析油饱和度时,非达西效应对气相相对渗透率的负作用更加明显;油相相对渗透率对非达西效应不敏感,但随毛细管数增加而增加。考虑高速流动效应的储层径向上凝析油饱和度明显低于不考虑高速流动效应的情况,随日产气量的增加,近井带的毛细管数效应逐渐增强,远离近井带,非达西效应逐渐超过毛细管数效应,使得最大反凝析液饱和度区不断沿径向向外推进。

流体力学北京市级实验教学示范中心建设

中国石油大学(北京)流体力学实验教学示范中心是北京市市级实验教学示范中心,经过多年的发展,中心已经成为开展科学研究的重要平台,成为培养石油专门人才的重要基地。现结合中国石油大学(北京)流体力学实验教学示范中心经验,本着"学生为本、强化基础、鼓励创新、结合专业、重视应用"的教育指导方针,从建设教学团队、改进实验教学方法、培养学生能力、促进科研与教学相结合等方面,探讨石油高校流体力学实验教学的建设。

一种新型便携式钻井数据采集处理系统

利用钻井数据采集处理系统能够对整个钻井过程进行实时监测 ,为建立钻井施工参数的优化模型及新井设计、工程施工提供了真实可靠的依据。文章在现有钻井数据采集系统的基础上 ,提出了一种新型的、便于携带的、适合油气田环境使用的数据采集处理系统 ,该系统能实时监测大钩负荷、流量、泵压、大钩高度等钻井参数 ,并实现操作台监视。具有精度高、查询方便、界面友好等特点。并在辽河油田进行了现场应用 。

石油工程专业流体力学实验课的新模式探讨

流体力学实验是石油工程专业不可或缺的实验教学课程。从夯实基础,厚重专业,拓宽认识等几个方面入手,探索使流体力学实验教学与石油工程专业有机结合的途径和方法,真正做到基础与专业并重,避免学生在学习和研究上走弯路,更好地激发学生的学习积极性和主动性,培养高素质人才以服务国家的能源战略需求。

用MAX293实现切比雪夫低通滤波的电路设计

基于信号采集过程中干扰信号对有用信号的影响 ,重点介绍了利用MAXIM公司的MAX2 93实现切比雪夫(Cheby shev)有源低通滤波器的设计方法 ,并给出切比雪夫有源低通滤波器在欠平衡钻井安全实时监控仪中的具体应用实例。

声波气侵检测中弱信号强干扰下布线技术

基于气体侵入井眼后按气液两相流型分布的原理,利用声波可以早期检测到气侵。对气侵检测中弱信号强干扰进行了深入研究,探讨了弱信号强干扰下的布线技术,并进行了大量室内实验研究和现场应用,结果表明弱信号强干扰下合理、科学的布线对于声波气侵检测具有重要的意义。

气侵检测仪的研制与应用

基于气体侵入井眼后按气液两相流型分布的原理 ,利用声波可以早期检测到气侵。文章对气侵进行了深入研究 ,研制了声波气侵检测仪 ,做到了生产过程中早期气侵检测 ,以避免井喷的发生 ,并及时发现油气层。

天然气偏差系数模型综合评价与选用

介绍了石油工业中主要采用的几种天然气偏差系数计算模型 ,对各种模型在实际计算中的压力、温度适用条件与计算精度进行系统比较与评价 ,提出了不同压力、温度条件下的相应模型 ,推荐了在大范围压力、温度变化条件下分段选取气体偏差系数的计算模式。

欠平衡钻井期间地层流体流入规律研究

为了从理论上研究欠平衡钻井过程中的一些问题 ,以便更好的控制和发展欠平衡钻井。本文研究了地层流体流入井筒的规律 ,建立了欠平衡钻井期间井底流压计算方法 ,指出了假设油气层厚度不变下模拟欠平衡钻井期间地层流体流入井筒的理论有较大误差。给出了在欠平衡钻井期间 ,随着井眼不断加深 ,油气藏暴露面积不断加大 ,地层流体流入井眼的参数计算方法。在此基础上 ,提出了在欠平衡钻井期间 ,保持井底负压差钻井会因地层流体流入井筒过多而造成控制困难 ,而根据地层渗透率与钻速 ,采用恒地层进气量钻井将是安全的。