苏里格气田低渗储层解水锁剂的制备及性能评价

针对苏里格气田低渗储层岩石表面特性及水锁成因,通过对润湿反转剂、酸液及缓蚀剂等药剂进行筛选优化,确定出最优的解水锁剂配方;并在此最优解水锁剂配方下,进行了解水锁剂性能评价、岩心自吸实验及苏里格气田5口低产井解水锁实验。实验结果表明,最优的解水锁配方为0.5%(w)乙烯基三甲氧基硅烷+0.01%(w)非离子表面活性剂+10%(w)CH_(3)CH_(2)OH+1.5%(w)缓蚀剂+0.5%(w)HCl+1.0%(w)CH_(3)COOH+3.0%(w)HF;解水锁剂可将亲水性岩石表面反转为强气润湿性,接触角从58.73°增加到130.81°;解水锁剂处理后的岩心自吸水量降低74.8%,岩心气测渗透率回复率达到80.6%~88.7%;施工后的气井产能显著提高,日增气量达到(0.54~3.09)×10^(4)m^(3),起到了很好的解水锁效果。

深煤层气井低伤害完井液分析

深煤层气井的开采通常是采用水敏损害的完井液,但这类完井液存在着严重的伤害问题,对煤层气井的开采效率有着不利影响。在煤层气开采过程中,需要不断向井底注入液体,在注入过程中不可避免地会对煤层造成一定的伤害。从深煤层气井开采过程中出现的问题出发,对煤层气井中常见的完井液进行了分析和讨论,并在此基础上提出了相应的低伤害完井液方案。分析结果表明:低伤害完井液能有效降低深井煤层气开采过程中出现的问题。

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。

西部陆海新通道(平陆)运河工程规划设计方案综述

平陆运河是建设西部陆海新通道、加快建设交通强国的标志性工程,工程始于南宁市横州市西津库区平塘江口,终点为北部湾钦州港东航道,按内河Ⅰ级航道标准建设,可通航5000吨级船舶。工程从上游至下游建设马道、企石、青年3个梯级枢纽,各枢纽一次性建成双线5000吨级船闸。项目开发任务以发展航运为主,结合供水、灌溉、防洪、改善水生态环境等,主要建设内容包括航运枢纽、航道、跨河建筑物及道路工程以及配套工程等。平陆运河规划设计始终贯彻系统观、生态文明思想,坚持科技赋能、创新引领,将建设世界上规模最大、启闭速度最快的内河省水船闸。

两坝间河道高含沙水流驱动的下游船闸阀门井水位异常特征分析

葛洲坝船闸充水阀门井与输水廊道进水口水体相连,1993年洪季期间曾发生过阀门井水位异常升高,影响船闸设备设施安全等问题。为分析葛洲坝一号船闸充水阀门井水位异常升高的根本原因,基于Mike三维水沙数值模型,模拟分析了不同流量和含沙量级别下的河道水流和含沙量垂向分布结构特征,进而计算阀门井水位异常升高值与河道水流和含沙量的关系,反演1993年洪季葛洲坝一号船闸两个阀门井出现的水位异常现象。研究结果表明,葛洲坝一号船闸阀门井水位异常超过阈值0.5 m的流量和含沙量条件分别约为(30 000 m^(3)/s, 2.85 kg/m^(3)),(40 000 m^(3)/s, 1.42 kg/m^(3)),(50 000 m^(3)/s, 1.23 kg/m^(3))。受三峡水库及上游梯级水库蓄水拦沙、退耕还林政策等因素的影响,未来葛洲坝船闸出现高含沙水流导致阀门井水位异常升高>0.5 m的可能性极小,但在三峡水库排沙泄洪期间仍应引起重视。研究成果可为葛洲坝一号船闸安全营运和科学管理提供参考依据。

基于低场核磁共振技术的致密砂岩气藏防水锁作用机理研究

致密砂岩气藏孔隙度、渗透率较低,微观孔喉尺度细小,在生产及压裂过程中极易产生水锁伤害。为开展致密储层防水锁作用机理研究,将常规岩心自吸实验、防水锁剂抑制水锁伤害实验与低场核磁共振技术(nuclear magnetic resonance,NMR)相结合,从微观角度揭示致密砂岩储层微纳米级孔喉中的防水锁作用机理,为致密砂岩气藏防水锁相关研究提供理论依据。结果表明:加入防水锁添加剂后,流体表面张力下降,接触角增大,自吸速率变慢,渗透率有一定程度恢复;在此基础上,通过核磁共振T 2谱从微观角度评价缓慢自吸阶段液体在不同孔喉尺度范围内的液相水锁滞留现象,其中加入防水锁添加剂后在自吸20 h时在较小孔喉处自吸液相平均占比为38.61%,整体孔喉平均液相占比为35.79%。而在未加入防水锁试剂的样品中在自吸20 h时在较小孔喉处液相占比为67.48%,整体孔喉占比为54.52%;通过防水锁剂抑制水锁伤害实验得出,加入防水锁剂后渗透率恢复程度在15.38%~20.19%,整体液相滞留占比平均下降幅度在10.73%。防水锁剂有效地降低较小孔候处液相滞留占比,降低流体表面张力以及增大岩心疏水性能,揭示了致密砂岩气藏防水锁作用机理,为致密砂岩气藏降低水锁伤害程度、提高返排效率,为实现高效开发提供理论支撑。

船闸止水材料性能劣化规律试验研究

平陆运河河口船闸受咸水入侵及船闸闸室频繁灌泄水作用,形成了受紫外光照强、氯盐侵蚀及高频干湿交替共同影响的特殊腐蚀环境。然而,船闸止水材料在这一特殊服役环境下的性能劣化规律不甚明了。为此,文章开展了针对船闸止水材料在纯紫外老化环境、紫外老化与咸水高频干湿交替环境下的加速劣化试验,研究了四类橡胶止水带(包括:普通、OMEGA、GB、超高性能止水带)材料硬度、拉伸强度、断裂伸长率以及极限弹性模量随时间的劣化规律。结果表明:纯紫外老化环境下,四类橡胶止水带材料的硬度、极限弹性模量随劣化时间呈增大趋势,拉伸强度呈先增后减的变化趋势,断裂伸长率则单调减小;紫外老化与咸水高频干湿交替环境下,四类橡胶止水带材料的硬度、拉伸强度、断裂伸长率均随劣化时间呈减小趋势,极限弹性模量则单调增加。研究成果可为平陆运河河口船闸结构缝止水材料的优选类型提供重要参考依据。

船闸单侧闸墙主廊道输水系统岔管水动力特性研究

船闸单侧闸墙主廊道输水系统具有结构简单、开挖量小、工程投资省等优点,在河谷狭窄、边坡陡峭等地形受限地区具有明显的技术优势,但工程应用难点之一在于如何保证廊道内断面流速的均匀性,避免出现严重的偏流、脱流现象。依托嘉陵江草街二线船闸工程,采用通用CFD软件FLUENT,对船闸单侧闸墙主廊道双阀门输水系统布置中的岔管水动力特性进行较为详细的研究,探讨岔管分岔角、墩头曲线形式以及外壁曲线形式对岔管水力特性的影响,提出外壁采用正弦曲线,内壁采用圆弧-直线-圆弧形曲线的单侧输水廊道阀门段岔管布置体形,可为类似工程设计提供参考。

Gemini阳离子/含氟阴离子表面活性剂混合体系的界面润湿调控及解水锁机制研究

为有效解决低渗透致密砂岩气藏开采普遍存在的水锁伤害问题,研究了Gemini阳离子表面活性剂双季铵盐BQ-16和含氟阴离子表面活性剂全氟辛基磺酸钾(PPS)在降低表面张力和润湿调控方面的协同作用,并探究了BQ-16/PPS表面活性剂混合体系的润湿调控及解水锁机制。结果表明,当PPS的摩尔分数(α_(PPS))为0.7时,BQ-16/PPS表面活性剂混合体系的表面张力达到最低,低于任一纯组分,此时BQ-16/PPS表面活性剂混合体系接近电中性;BQ-16和PPS在岩心表面润湿调控方面表现出协同效应,当BQ-16/PPS表面活性剂混合体系总浓度为1×10^(-4)mol·L^(-1)、α_(PPS)为0.7时,盐水滴接触角最大,达到84.23°;BQ-16/PPS表面活性剂混合体系(α_(PPS)=0.7)在石英砂表面的吸附过程符合准二级动力学方程和Freundlich等温吸附模型,低浓度时为单分子层吸附,高浓度时为多分子层吸附;BQ-16/PPS表面活性剂混合体系(α_(PPS)=0.7)可将岩心的液体饱和度降至0.410,并将渗透率恢复值提高至0.78,说明BQ-16/PPS表面活性剂混合体系可有效解决水锁伤害,这主要与混合体系能够显著降低表面张力并通过在岩心表面的吸附改变岩心表面润湿性有关。

Mechanism of gas-water flow at pore-level in aquifer gas storage

By means of the pore-level simulation, the characteristics of gas-water flow and gas-water distribution during the alternative displacement of gas and water were observed directly from etched-glass micromodel. The results show that gas-water distribution styles are divided into continuous phase type and separate phase type. The water lock exists in pore and throat during the process of gas-water displacement, and it reduces the gas flow-rate and has some effects on the recovery efficiency during the operation of gas storage. According to the experimental results of aquifer gas storage in X area, the differences in available extent among reservoirs are significant, and the availability of pore space is 33% 45%.

珠江口盆地古近系典型低渗透油藏产能测试分析

珠江口盆地古近系低渗透储层具有孔隙度低、孔隙结构复杂、喉道细小等特点,探井钻杆测试(DST)测试产能低。对比分析模块式地层动态测试器(MDT)取样分析结果及关井压力恢复资料,发现储层在测试前浸泡时间长,产生较为严重的水锁效应。剖析低渗透储层产生水锁效应的机理,推导出泥浆滤液侵入储层深度的公式,结果表明泥浆滤液侵入储层深度与浸泡时间呈正相关关系,针对区域深层低渗透油藏因水锁效应而导致的风险,提出措施建议。

平陆运河水资源论证

平陆运河采用多级省水船闸节水技术,控制断面马道枢纽船闸布置三级省水池,航运用水量可节省60%以上。考虑货运量发展周期及船舶过闸效率等因素,近期需从郁江引调水约24 m 3 s。根据水资源论证分析,平陆运河在与引郁入钦调水工程相结合的基础上,以不影响现状贵港枢纽最小下泄流量保证率为前提,通过调整百色水库发电调度,结合西津、邕宁等水库统一调度,可保障平陆运河近期航运用水需求。

闸墙长廊道侧支孔船闸阀门运行方式优化试验研究

船闸阀门开启时间对闸室通航效率、输水廊道压力和闸室停泊条件等产生影响,针对阀门运行方式优化问题,采用物理模型试验对船闸进水口水位、阀门段输水廊道压力特性、闸室和下引航道内船舶系缆力等水力特性进行分析,结果表明:闸室和下引航道内前横、后横和纵向3个方向的船舶系缆力均随阀门开启时间增大而减小,且纵向船舶系缆力大于横向船舶系缆力。随着阀门开启时间增加,充水时阀门段输水廊道压力先减小后增大,泄水时则逐渐增大。综合考虑当阀门开启时间为6 min时船闸整体运行效果较好,该成果可为实际船闸运行提供技术支撑。

百色水利枢纽通航设施工程省水船闸选型方案

广西百色水利枢纽通航设施工程率先采用“省水船闸+升船机+辅助船闸”组合式通航建筑物总体布置方案,其省水船闸带两级独立梯形断面省水池,省水率可达55%。介绍百色水利枢纽通航设施工程通航建筑物形式选择,阐述采用“省水船闸+升船机+辅助船闸”组合方案后,船闸下泄水流进入中间渠道后引起的升船机上游水位波动情况,以及全平衡式升船机在对接过程中对于水位变化的要求。为解决水位波动对升船机安全运行的影响问题,提出非省水船闸+泄水外排方案与省水船闸方案,并对两方案进行技术经济对比分析,最终确定采用省水船闸方案。

水电站进水口闸门未正常闭门分析及处理

针对水电站进水口事故闸门动水落门时未在要求时间内正常闭门的问题,通过对比分析不同工况下落门过程曲线,结合现场观察,推断是在电站出现故障引起闸门动水落门过程中,由于闸门、油缸启闭机振动相对较大,液压启闭机有杆腔高压球阀自由转动而关闭所导致。为此加设了液压启闭机有杆腔高压球阀锁定装置,确保球阀不会自由转动;并建议高压球阀应选择全开位置带有锁定装置的型号;优化油管的空间结构和管道支撑结构布置,减小管道振动;对大尺寸的混流式水轮发电机组应进行过渡过程工况的动水落门试验。

平陆运河工程建设关键问题研究与思考

平陆运河是西部陆海新通道的骨干工程,是新中国首个连通江海的运河工程。平陆运河建设规模巨大、综合效益明显、工程技术复杂,存在高效省水船闸、长寿命混凝土、智慧运河等关键技术难题。建设“优质工程、绿色工程、廉洁工程”,及时总结平陆运河的创新成果和实践经验,可以为我国未来建设运河工程提供借鉴。

渗透率对砂岩储层的敏感性及水相圈闭影响规律研究

随着常规油气资源的枯竭,越来越多的勘探开发技术聚焦于非常规油气藏。为了探究钻完井及生产过程中,应力、流体流速及外来流体等主要因素随渗透率变化时对储层造成的伤害程度,本文基于典型的常规砂岩和致密砂岩储层岩心,研究了渗透率变化时的砂岩应力敏感性、流速敏感性和水敏性,以及流体入侵引起的水锁损害情况。研究结果表明:高渗透率岩心(Kg>10mD)主要表现为中等偏弱速敏、水敏和应力敏感性,中渗透率岩心(Kg>1.0mD,<10mD)属于中等速敏、水敏与强应力敏感,低渗透率岩心(Kg<1.0mD)属于强速敏、水敏与应力敏感。随着渗透率的降低,岩心中滞留的水相含量逐渐增加,对应形成的水锁损害程度加剧,因此在致密砂岩储层中,应尽可能地减少外来流体或边底水入侵,降低对储层的水锁伤害。本研究为认识常规与致密砂岩储层中渗透率对其敏感性的影响及水锁损害提供参考意义。

闸墙长廊道侧支孔输水系统出流均匀性分析与布置优化

针对船闸分散式输水系统前后段支孔出流流量及出流时间不同的问题,依托国内某已建船闸,建立数学模型,通过计算数据与实测资料的耦合,验证模型适用性。在模型基础上修改支孔面积,模拟不同支孔面积比下各支孔的出流量,并利用方差和均匀性系数评价不同工况的出流均匀性。结果表明:1)支孔出流量前端支孔出流较早,输水中期和后期的流量较小;末端支孔出流较晚,但由于管道末端的压力较大,输水中期和后期的流量较大。2)支孔出流均匀性随前后支孔面积比的增大呈现先提高后降低的趋势。3)本工程前后支孔面积比情况良好。

木京船闸输水系统进水口优化布置数值研究

船闸灌泄水时会引起闸室内水流流态不稳定,极端情况下还会扰乱自由液面流场,严重威胁船舶的停泊安全、影响船闸通航效率。受多因素影响,木京船闸目前正面临进出口水流条件恶化、闸室内往复流影响、引航道通航水流条件超标、船舶航行条件差等多重技术难题。采用RNG k-ε紊流模型对船闸输水系统进水口布置进行三维模拟,研究其水力特性、局部水流条件等,基于木京船闸输水系统进水口设计方案,详细分析讨论船闸在运行过程中的水力学关键技术问题,提出优化建议措施。结果表明:喉口宽度和布置顺序显著影响进水口水流流态,通过改变喉口宽度与间距可有效改善进水条件、稳定水流流态,改善进流不均的问题。

西津二线船闸输水系统水力特性原型观测

输水系统是船闸的重要组成部分之一,西津二线船闸是西江航运干线中的重要通航枢纽,为确保西津二线船闸能够安全高效运行,试通航前,通过在闸室、阀门井、检修门井、上(下)闸首人字门前后和上游引航道等部位布置水位计,各输水阀门及人字门有杆腔、无杆腔布设油压传感器,对船闸输水系统水力特性、阀门启闭特性及人字门启闭特性进行综合监测、调试与分析,提出合理的运行方式。结果表明:在推荐的运行方式下,惯性超高(降)基本控制在0.10 m之内,大幅改善人字门及活塞杆受力条件,保障船闸的安全运行和高效通航。