基于沙漠治理智能小车的创新实验教学系统设计

针对教育部提出的提高高校学生的创新和实践能力,该实践教学系统依托学科竞赛,设计了沙漠治理自动化装置,将智能小车和砾石铺设装置组合在一起,通过控制系统控制智能小车的行驶轨迹,同时控制砾石铺设装置,将砾石按田字形规律铺设,达到减轻人工铺设的劳动量,提高铺设效率。该实践教学系统激发了学生的兴趣和潜能,培养了学生的科研能力和创新精神。

外保护套对预充填筛管过流能力的影响研究

外保护套作为机械筛管的重要组成部件,对筛管过流能力的影响不可忽略。为此,以预充填筛管为例,通过一套小型可视化防砂模拟试验装置研究了外保护套对预充填筛管过流能力的影响规律。试验结果表明:随着外保护套过流面积的增加,预充填筛管的米采油指数呈指数增加;当外保护套上的冲缝槽宽度小于地层原始砂粒径中值的3倍时,砂粒通过冲缝槽时易发生架桥堵塞,导致筛管过流能力大幅度下降;当外保护套上的冲缝槽宽度大于等于地层原始砂粒径中值的3倍时,外保护套上的冲缝槽对地层砂通过基本没有影响,且有利于预充填筛管发挥其自解堵功能。所得结论可为预充填筛管外保护套的设计提供依据。

海上水平裸眼井分舱防砂与智能分采完井技术

渤海油田水平井高效开发面临防砂难度大和高含水突出等问题,且无人平台的推广增加了生产井远程监控的需求。针对当前的生产需求,研发了一种水平裸眼井分舱防砂与智能分采完井技术。引入旁通隔离封隔器设计了一趟多舱砾石充填管柱,旁通隔离封隔器双重封隔可有效防止层间窜流,为智能分采提供良好的井筒环境;重新设计智能分采管柱产液流动通道,将液控智能滑套优化到顶部封隔器以上位置,以降低现场作业难度,减少作业成本;采用节点分析法分析智能分采管柱的作用机理。该技术在渤海油田S井进行现场试验,试验结果表明:该井分舱砾石充填效率100%,智能滑套顺利实现中心平台远程控制;投产至今未出砂,日产油108 m^(3),超配产10%,实现了增储上产的目的。所得结果可为海上油田水平祼眼井分层开发提供新思路,为祼眼井控水技术提供新途径,为智能油田规模化建设提供新方式。

多层防砂管柱正反循环砾石沉积研究分析

针对中海油服一趟多层充填/压裂施工管柱工具存在的砾石流动沉积问题,开展防砂工具砾石沉积实验和流动仿真模拟研究。本文依托于防砂工具正反循环砾石沉积装置,通过模拟不同倾角、不同砂比等条件下混砂液在充填工具中的流动情况,监测混砂液在防砂工具内复杂结构的沉积形态与沉积量,分析规律优化管柱结构,为解决管内沉积造成上提管柱困难提供思路。

甘肃省砂石材料矿山企业成本管控研究

为了提升砂石材料矿山企业的盈利空间和市场竞争能力,对甘肃省多家砂石材料矿山企业成本管理模式及现状进行了调查研究,分析论证了矿山企业成本管控影响因素,指出了当前矿山企业成本核算的各类弊端,并重点针对矿山企业成本管控不规范、成本核算范围不明确的问题,进行了细致深入地研究。研究结果表明:甘肃省砂石材料矿山企业在成本管控方面急需摆脱原有的粗放式的成本核算模式,仍需持续深化企业成本管控改革,不断借鉴金属非金属矿山先进管理经验,提高砂石材料矿山企业的成本管理水平,以达到砂石材料矿山企业降本增效及提高经济效益的目的。

应急抢险修复工程中砂卵石地层的振冲挤密桩技术研究

研究通过采用砂砾料预筛分、振冲地基顶部预加固、旋挖钻引孔及采用新型进口大功率振冲器等,有效减少了振冲桩造孔及振冲过程对地层的扰动。当荷载值为350 kPa时,振冲挤密桩的沉降量仅为49.21 mm,远小于允许最大沉降量。同时,振冲挤密桩的单桩复合地基承载力特征值的平均值为160 kPa,其满足设计要求。由此可知,研究提出的施工方法可有效保证砂卵石地层振冲挤密桩的施工质量。

矿山设备运行成本分析与控制实验研究

本文对砂石骨料矿山采矿设备的运行成本进行了实验研究。通过收集和分析设备能耗、维护费用和人工成本等数据,本文找出了降低设备运行成本的途径,并评估了实施控制策略后的效果。实验结果表明,优化设备运行参数、提高设备维护效率、降低人工成本等措施可以有效降低设备的运行成本。

富水砂卵石地层的异型地连墙施工质量控制技术研究

地下连续墙的施工技术比较成熟,近年来在城市地铁车站的围护结构施工中应用较广。论文结合工程实例,针对富水砂卵石地层中异形槽段地连墙的工艺控制及可能存在的施工质量风险进行分析,并提出相应的质量防治措施,对类似工程施工有一定的指导意义。

天然气水合物开采井防砂充填层砾石尺寸设计方法

针对水合物储集层流体抽取法开采过程中面临的出砂问题,提出了针对黏土质粉砂型水合物储集层的"防粗疏细"式防砂充填层砾石尺寸设计方法,并以中国南海神狐海域X站位为例进行了具体分析。以X站位为例,分析了水合物储集层地层砂基本特性,对地层砂粗、细组分进行划分,并分别计算了疏通细组分和阻挡粗组分所需的防砂充填层砾石尺寸范围,通过求解两者的交集来确定最佳砾石尺寸。研究表明,X站位水合物储集层为分选性、均匀性极差且黏土含量较高的粉砂质储集层,上、下部储集层防砂充填层最佳砾石尺寸设计结果分别为143~215μm和240~360μm。在现场施工无法严格满足分层防砂要求的情况下,为了兼顾上、下部储集层,在满足充填强度的前提下,推荐X站位防砂充填层砾石尺寸为215~360μm。

砾石充填层孔喉结构可视化模拟

砾石充填是防止疏松砂岩油藏在开采中出砂的主要方法之一 ,砾石层孔喉结构是选择砾石尺寸并预测其挡砂效果的重要参考依据。给定砾石颗粒的总数量 ,不考虑重力压实作用 ,在未沉降颗粒中随机抽取颗粒 ,进行沉降模拟 ,模拟过程包括沉降初始化、确定碰撞砾石颗粒、判断颗粒稳定性条件和运动趋势。统计模拟结果可得到充填层的可视化结构及孔喉直径的分布状况。用此方法两次模拟直径为 0 .4～ 0 .8mm砾石随机沉降的二维充填 ,结果砾石层孔喉尺寸分布不符合正态分布规律 ,需要进一步探索其分布规律。对于同种砾石应多次模拟 ,将各次模拟结果加权平均后作为最终结果。图 4表 1参

防砂井产能评价及预测方法

提出以当量产能比和自然产能比作为防砂措施对油井产能造成影响的评价指标 ,并根据补孔和防砂措施造成的附加流动区域及相应的表皮系数 ,推导了评价指标的计算方法 ;结合防砂前油井流入动态 ,根据当量产能比可预测防砂后油井流入动态。形成了一套可用于各种防砂方法的系统有效的防砂井产能评价与预测方法。该方法计算简单 ,需要的基础数据少且易于提供 ,计算结果可靠。

砾石充填防砂井砾石层堵塞机理实验研究

用不同粒度中值的砾石和地层砂对砾石层的挡砂机理进行了实验研究。结果表明 ,砾石充填防砂效果与砾石尺寸的选择密切相关 ,砾石层渗透率的降低与砾石及地层砂的粒径比、流体粘度、累积产液量等因素有关。对 5种粒度中值比的砾石与地层砂的挡砂结果进行了分析 ,根据其挡砂机理的不同 ,砾石挡砂类型可分为无地层砂侵入型、浅层内部桥塞型、孔隙堵塞与孔隙内部桥塞混合型、砾石层孔隙充填型和地层砂自由通过型。

砾石充填防砂井产能预测方法

流体从砾石充填防砂井供给边缘到井筒的流动分为4部分:从供给边缘至井筒的平面径向流,射孔孔眼附近的球面向心流,通过射孔孔眼的单向流,由射孔孔眼到筛管的发散流。建立了计算各部分单相渗流的流动阻力数学模型,并考虑紊流对井筒附近流动阻力影响。对模型求解,研究影响产能的敏感性参数。对胜利油田某砾石充填防砂井产能计算的结果表明:按单向流、径向流及发散流计算井筒内流动阻力的结果差别较大,仅用单相流或径向流模型计算井筒内压降有一定误差;防砂井压降主要出现在射孔孔眼内及其附近,孔眼内填满地层砂时孔眼内的压降是总压降的48%,而填满砾石时是总压降的29%,将每个孔眼填满砾石是提高防砂井产能的根本保证。

孤东油田防砂井产能预测研究

防砂是疏松砂岩油藏维持油井正常生产的主导措施。将产能比作为防砂措施效果的评价指标,考虑达西流和非达西流影响,计算4类防砂方法形成的附加流动区域的附加表皮系数,推导了计算产能比的公式。用流入动态表征油井的产能,用上述公式预测油井防砂后的流入动态,与防砂前油井流入动态对比,即可预测防砂后油井产能。该方法计算简单,需要的基础参数较少,计算结果可靠,便于现场应用。对孤东6区防砂井的产能预测结果与实际较为吻合。

砾石充填防砂对稠油井产能影响研究

针对前人在稠油开采过程中模型复杂,防砂对稠油开采带来的附加影响严重问题,展开了砾石充填防砂研究。建立了防砂井流动模式及产能预测模型。在常规套管射孔井的预测基础上,附加考虑了这些区域的流动阻力和表皮问题,形成了砾石充填油井的产能预测模型。对砾石层渗透率压降影响分析表明:炮眼砾石层压降随砾石渗透率的增大而降低,随着原油黏度的增高,炮眼压降增大,油井产能会大大降低,而原油黏度特别大的油井,会出现充填防砂后供液不足的情况。研究认为:选择适当尺寸的充填砾石,在防砂施工过程中避免砾石破碎,从而保持较高的渗透率,有利于充填防砂井获得较高的产能。对指导出砂井的稠油开发具有重要意义。

涩北气田砾石充填防砂技术参数的求取

通过室内大型模拟试验研究,利用全尺寸井眼出砂模拟试验装置,开展了涩北气田疏松砂岩气藏进行不同防砂方式及不同防砂管参数下的防砂模拟试验,评价了不同防砂方式的优缺点及对该气田的适用性,并对砾石尺寸和充填厚度等参数对防砂效果的影响进行了模拟试验,为优选适合该气田的防砂方式以及优化设计高压充填参数提供了依据。

气井水平井防砂产能预测与评价模型

给出了带表皮系数的气井水平井基本产能公式的统一形式。将防砂气井水平井中流体由远处地层到井筒内所经的区域划分为管外环形带和射孔压实带、射孔孔眼充填带和管内充填带等几个区域,可以用上述区域的特定组合来表达目前水平井防砂前后的渗流阻力区域。根据所假设的物理模型,推导了上述各区域的气体流动层流和紊流压降及表皮系数的计算公式,并给出了气井水平井不同防砂方式下总表皮系数和产能比的计算模型。通过实例分析了各渗流阻力区表皮系数的相对大小,分析了射孔参数、充填渗透率等对防砂气井水平井产能的影响规律,并提出了提高气井水平井防砂产能比的基本途径。

DePriester砾石尺寸设计方法的解析、改进及其应用

砾石尺寸的大小会影响防砂效果和油气井生产动态,砾石尺寸设计是砾石充填类防砂完井设计的关键步骤之一。DePriester方法是国外应用广泛的一种砾石尺寸设计方法,但由于其原始文献描述模糊、设计过程电算化困难并且部分参数的取值范围不明确等原因,影响该方法在国内的应用。根据原始文献重新推导了DePriester砾石尺寸设计方法,对其设计过程进行了解析和改进,提出了相关参数的推荐取值,给出了简明的设计步骤,已用计算机软件实现。DePriester方法使用地层砂筛析曲线,信息依据丰富,尤其适用于不均匀地层砂不宜使用Saucier方法的情况。

Schwartz砾石尺寸设计方法的解析、改进及其应用

砾石尺寸的大小会影响防砂效果和油气井生产动态,砾石尺寸设计是砾石充填类防砂完井设计的关键步骤之一。Schwartz方法是国外应用广泛的一种砾石尺寸设计方法,但由于其原始文献描述模糊、设计过程电算化困难且部分参数的取值范围不明确等原因,该方法在国内应用较少。根据原始文献重新推导了Schwartz砾石尺寸设计方法,对其设计方法和过程进行了解析和改进,提出了相关参数的推荐取值,给出了简明的设计步骤,并编制了计算程序。Schwartz方法使用地层砂筛析曲线,信息依据丰富,尤其适用于不均匀地层砂及油气井产量较高的情况。

筛管砾石充填油井产能预测研究(I)-基本模型

在常规套管射孔井产能预测的基础上 ,考虑射孔炮眼内的充填砾石、筛套环空砾石层以及筛管造成的附加表皮 ,建立了筛管砾石充填防砂井的产能预测模型。计算分析表明 ,炮眼砾石层及地层是主要压降区域 。