高速注采储气库井套管螺纹密封性研究

套管螺纹密封性是影响周期性高速注采作业的储库气井安全性的关键因素,因此保证储气库井的密封性完整极其重要。需要重点研究储气库井注采过程中对其套管柱密封性的影响,特别是循环注采过程中产生的交变载荷对储气库套管柱特殊螺纹接头密封结构性能的影响。基于有限元法理论,针对中国北部某储气库井所选用的特殊螺纹接头,结合储气库井实际工况和现场数据,建立套管接头螺纹有限元计算模型,研究了循环注采条件下,温度、注采压力、轴向载荷及点蚀对储气库套管螺纹密封状态的影响。结果表明,温度对套管螺纹接头的结构完整性和密封完整性影响较小,注采压力、轴向载荷和点蚀对其影响较大,需控制在一个较低值。研究可为储气库井套管柱密封失效判定及其套管柱设计提供参考。

基于卷积神经网络的气井油管液位下方气体泄漏声波检测

气井油管泄漏问题一直普遍存在于油气生产中。针对油管液位下方泄漏声波特性不明、识别困难的问题,建立了基于声波和卷积神经网络的气井油管液位下方泄漏检测方法。首先搭建了可视化的油管泄漏模拟试验装置,进行了典型工况下的泄漏声波检测试验,然后在时频域内分析了液位下方泄漏的声波信号,最后利用自主搭建的卷积神经网络模型用于油管泄漏检测,将声波信号经过短时傅里叶变换获取的时频图作为模型的输入进行模型参数训练。结果表明,液位下方泄漏声波均方根值和绝对均值随着泄漏流量、液位深度的增加而增大,液位下方泄漏声波时频谱明显区别于其他工况,所提模型泄漏识别准确率可达99.33%,与基于极限学习机,支持向量机的识别模型相比较,所提模型识别准确率更高,验证了所提方法的有效性。

Under River稠油油藏水平井水平段长度优化

针对Under River油田目前存在的水平段蒸汽干度损失大、含水率上升快和蒸汽吞吐采油量低等问题,在分析油藏储层物性和实际生产数据的基础上,综合油藏数值模拟分析和财务净现值评价方法得到了4种不同注汽方式下的水平段最优长度值。研究表明:采用不同的注汽方式,其最优水平段长度不同,采用均匀注汽方式具有最好的采油效果,趾端注汽方式的采油效果最差;根据现场数据和生产经验提出蒸汽损失率概念,回归了稠油油藏水平井水平段长度优化计算方程,该方程具有较高的精度和广泛的适用性。

150℃/105 MPa全通径可溶堵塞器研制与应用

为了满足带压完井作业对于内封堵工具不断升级的可靠性与效能需求,以全通径可溶堵塞器为研发对象,分析了工具承压关键结构与耐温性能的关键因素,提出了一种解决高压应力集中与材料安全强度矛盾的设计思路。研究结果表明:(1)通过CAD/CAE一体化设计方法,确立了更为安全可靠的承压封堵结构;(2)基于高温力学实验数据,通过对可溶镁合金材料化学配方的优选,筛选出最佳材料组合,解决了材料高温力学强度和可溶解性之间的矛盾;(3)利用等离子增强气相化学沉积法(PECVD法)制备多层纳米防护膜,提升了工具耐腐蚀性能,确保可溶堵塞器承压稳定可靠的基础上又能后期快速溶解。结论认为,所研制的全通径可溶堵塞器具备较好的耐温与承压能力,以及耐腐蚀性能,作业完成后可以快速溶解,不留任何残留物,有利于下一步作业实施,为带压完井作业和非常规油气藏高效开发提供了一种更为可靠的、绿色经济的工具解决方案。

基于聚类算法的油田注水系统欠注井群增压设计

油田注水开发生产中,有部分注水井在正常注水压力下达不到配注要求,称为欠注井。为了满足油田生产需要,采取局部增压的方法消除欠注井。首先根据欠注井的地理分布特点,运用聚类算法求出局部增压站位置和个数,再根据管线铺设距离最短为目标优化井站拓扑关系,最后确定增压站规模。将该方法应用于某采油厂普通注水系统,结果表明该方法可以有效提高含欠注井群注水系统效率,降低注水单耗。

283份玉米田间抗旱性鉴定与筛选

【目的】欠量灌水胁迫下,利用抗旱系数和水区产量综合评价不同玉米材料的抗旱性,筛选兼顾抗旱丰产的玉米材料,为抗旱育种提供种质资源和理论依据。【方法】选择283份玉米材料,利用抗旱系数和水区产量双选择的方法,分析研究玉米抗旱性及水区产量、水区表型特性的变化。【结果】正常灌溉和干旱胁迫下产量均呈正态分布,抗旱系数呈偏态分布,平均抗旱系数为0.617,胁迫强度0.383。筛选出抗旱丰产的优异自交系15份,杂交组合3份。抗旱丰产自交系在水区表型特征变化范围为吐丝天数(58.5~71.0 d)、株高(150~208.1 cm)、穗位高(44.6~77.5 cm)、穗粒数(295~502粒/穗)、百粒重(16.5~36.0 g)和单株产量(60.4~90.5 g);抗旱丰产的杂交组合在水区表型特征变化范围为吐丝天数(61.5~63.0 d)、株高(275.6~287.8 cm)、穗位高(103.8~115.0 cm)、穗粒数(538~692粒/穗)、百粒重(34.9~38.9 g)和单株产量(165.7~186.8 g)。抗旱优异材料表现出单株产量和抗旱性均高于平均水平,生育期、株高、穗位高、穗粒数和百粒重等性状个别材料低于平均水平,穗粒数和百粒重之间存在互补关系。【结论】筛选出兼顾丰产性和抗旱性的优异玉米材料18份。其中,15份自交系水区单株产量不低于60 g,抗旱系数不低于0.8;3份杂交组合水区单株产量不低于160 g,品种耐旱指数大于1.5。18份材料在正常灌水条件下具有较高的产量,在穗粒数方面还具有较强的抗旱性,可供育种选用。

井上下煤层顶板区域压裂防治冲击地压系统及应用

针对冲击地压局部卸压范围小,连续性低,作业风险高等问题,开展煤层厚硬顶板井上下千米顺层钻孔区域压裂防冲系统与工程应用研究。结果表明,从加载条件来分,顶板主导型冲击地压可分为动静载荷叠加型、高静载荷加载型、高静载荷卸荷型3种类型;厚硬顶板是采掘围岩冲击地压启动区域性静载荷、动载荷供给主体,以提供冲击启动动静载荷源的厚硬顶板为靶点,提出建立煤层顶板地面、井下千米水平孔分段致裂卸压系统,开展顶板千米顺层钻孔区域压裂。通过井上下提前破坏冲击危险区域上覆顶板的完整性,使得载荷向更完整顶板区域迁移,从而为井下掘进、回采提供低应力作业大环境,也使得冲击地压丧失启动的重要载荷条件。分别进行了工作面开采前地面水平井顶板区域压裂防冲技术试验,工作面开采过程中井下巷道水平孔顶板区域压裂防冲技术试验,实践效果显著,形成了冲击地压建设矿井“先压后建”,生产矿井“先压后掘、先压后采”新的灾害防治模式。

煤层气井修井储层保护带压作业工艺和关键设备应用分析

煤层气是经济社会发展中的重要能源,可以替代天然气,具有良好利用价值。本文结合煤层气的储层条件和工艺要求,分析了煤层气井修井作业目前现状,同时分析了带压作业的工艺适应性,针对工艺及关键设备的应用情况,提出了该类技术未来发展方向,为后续研究提供依据。

海上某生产井油管腐蚀穿孔失效分析

某油田生产井起出井下管柱发现油管存在腐蚀穿孔的现象。通过宏观分析、材质分析、水质分析、腐蚀产物分析及微观分析等试验方法,对该井穿孔油管腐蚀原因进行分析。结果表明,该井水质具有CaCO_(3)和FeCO_(3)的结垢趋势,且油管内壁存在一定结垢现象,同时水质分析发现还存在一定细菌,结合腐蚀油管所处结构位置,推测该油管是由于沉积物下腐蚀和细菌腐蚀共同作用造成的内腐蚀穿孔。

注水井降压增注技术应用及效果评价

随着采出水注入开发时间的延长,高压欠注井日益增多,近几年已成为影响油藏开发效果的主要因素,针对此类开发矛盾,实施了注水井降压增注措施效果分析及评价,通过不断的工艺改进、对比、分析及评价,近几年实施的新工艺降压增注效果较好,为后期油田开发的欠注井治理工作开启了新思路。

渤海欠压稠油油田完井液体系优化研究

渤海X油田储层为典型欠压稠油油藏,随着长期注水开发,表现出地层欠压、原油黏度高、储层污染等问题,常规完井液体系易发生液体入侵污染、水化膨胀、原油开采困难等现象。为解决以上问题,本文结合渤海X油田的实际情况,制定了强抑制、强降黏、强储层保护的完井液体系优化方案,利用室内实验对常用的3种完井液体系进行优选,并对优选出的有机胺完井液体系进行进一步优化,形成了适合渤海欠压稠油油藏的改进型有机胺完井液体系,通过高温长期浸泡实验验证了该完井液体系的综合性能。该完井液体系的优化方案和体系配方对类似油田开发时完井液体系的设计具有较好的指导意义,有望在渤海及其它类似油田中推广应用。

准噶尔盆地南缘超深井天X井尾管精细控压固井技术

天X井是准噶尔盆地南缘冲断带霍玛吐背斜带安集海背斜的一口集团公司风险探井。该井六开Ф139.7 mm尾管固井地层高低压并存、裸眼段长、环空间隙小,同时目的层砂岩段孔隙发育地层油气活跃,钻进期间多次发生漏失,地层压力窗口仅有0.02 g/cm^(3),井筒压力无法动态平衡,容易出现下套管及固井期间溢流、井漏等复杂情况,固井质量无法保障。为了解决该井固井施工难题,尝试实践了精细控压固井技术,通过与精细控压装备配合,进行下套管、固井各阶段井口压力控制,保证漏点、溢点在安全密度窗口范围内,实现井筒内压力平衡的目的。该井固井采取精细控压一次上返的尾管固井工艺,制定针对性的固井技术措施,最终顺利完成了天X井固井施工,经IBC测井解释,封固段合格率为100%,降密度后喇叭口正常不窜气。该技术为南缘区块窄密度窗口井固井施工提供了宝贵的经验及借鉴意义。

煤层气U型井钻井采气技术研究

国内高陡构造煤层气资源丰富、分布较广,开发潜力巨大。针对高陡构造煤储层特点,提出了一种适合开发高陡构造煤层气的U型井钻完井技术,并结合霍林河盆地低煤阶煤层气地质特征,给出了配套的U型井钻完井技术、欠平衡钻井工艺及地面采气技术。结果表明：U型井钻采技术充分利用了直井和定向井的技术优势,可结合煤储层地质特性,利用流体势能原理实现煤层的排水降压采气;采用充气欠平衡钻井技术,通过合理优化注气排量、注气压力和钻井液排量等,可有效保护煤储层,减少储层污染;采用组合U型井钻采技术,可实现多口U型井共用一口直井进行排采,从而节约地面资源,发挥一井多用的作用。

煤矿井下低压电网选择性漏电保护研究

针对井下低压电网漏电故障的电气特征,提出选择性漏电保护措施,以及基于零序电流和零序电压的功率方向型选漏保护的改进方法,为井下低压电网的综合保护提供了科学依据,提高了供电的可靠性。

欠平衡钻井环空岩屑对井底负压的影响

对井下压力实测数据进行了分析,建立了环空岩屑影响井底压力增量的计算方法并编制计算软件,分析结果表明,环空岩屑对井底负压的影响很大.在4000～5000m的深井中,机械钻速高达10m/h时,环空岩屑引起的井底压力增量高达3～4MPa,甚至更高.因此,在深井井底负压值设计范围较小(0～2.5MPa)时进行井底负压控制,应该充分考虑环空岩屑对井底负压值的影响,针对不同情况采用不同的控制方法.该方法应用于大庆油田欠平衡设计计算和实钻,精确控制了井底负压,提高了大庆油田欠平衡钻井井底负压控制水平.

PDC钻头切削表面流场挟沙能力分析

针对PDC石油钻头在使用过程中产生泥包的问题,进行了岩屑的受力情况和起动条件的分析,建立了计算模型. 通过计算机数值模拟计算,可以得到井底流场的速度分布规律,为分析PDC钻头的排屑能力以及有效抑制泥包生成提供理论依据.

煤矿井下工程全生命周期过程协同体系研究

本文依据协同学和项目生命周期的原理和方法,针对目前煤矿井下工程协同性不足的现状,首先,从工程生命周期的角度,识别出煤矿井下工程的生命周期阶段和相应的过程;然后,根据煤矿井下工程工作实际和工程范围的界定,构建煤矿井下工程全生命周期过程协同体系的单项工程协同体系、单工作面工程协同体系和多工作面工程协同体系的三大协同体系;其次,分析总结出煤矿井下工程全生命周期过程协同体系的三大体系的协同机制,最后,根据协同学中序参量的定义,给出了影响三大协同体系运行的协同有序度的表达式。本文创造性的研究对于系统性优化现有煤矿生产管理方式、增加煤矿井下工程全生命周期的协调性、提高煤矿生产的经济效益和劳动效率具有一定的理论和实践意义。

煤层气欠平衡钻井专用旋转控制头在郑试平4H井的应用

为了完善煤层气欠平衡钻井国产配套设备,缩短钻井周期,降低移运成本,设计并试制了煤层气钻井专用低压小型旋转控制头,并在沁水盆地郑庄区块郑试平4H井进行了现场试验。检验了旋转控制头与欠平衡钻井工艺的匹配性能,测试了旋转控制头的整体使用性能,证明了产品结构设计的合理性。该设备可有效密封井口环空压力,轴承组、动密封件以及润滑冷却系统在连续运转479h情况下无任何异常状况,顺利地将钻井液导入泥浆罐。理论与现场试验结果表明:旋转控制头的结构设计合理,冷却润滑系统可以有效保护动密封件及轴承组,胶芯寿命满足现场使用要求,可进一步推广应用。

南堡1号构造储层雷特承压堵漏技术

南堡油田1号构造人工岛由于长期开采,造成储层压力亏损,钻井过程中经常出现失返性漏失,堵漏时间长、漏失量大.室内实验采用HD-Ⅱ型堵漏仪,采用不锈钢的缝板模拟宽度为1.0～10.0 mm等不同规格的裂缝,分别对2种主要片状锲入剂NTS-S（酸溶性堵漏剂）和NTS-M（超强堵漏剂）进行了承压堵漏实验,并优选出一套高效承压堵漏配方.该堵漏剂配方以大颗粒状高承压堵漏剂为架桥剂、片状堵漏剂NTS-M复配NTS-S为多层叠加锲入剂、纤维类材料SQD-98为桥接剂,并配合不同级配填充类堵漏剂,室内评价其承压值可达7 MPa.南堡13-1170井通过应用该套堵漏技术,承压堵漏一次成功,并确保了该井下套管、固井顺利完成,固井质量合格.

镇北油田注水井欠注原因分析及治理对策

为了解决镇北油田长8储层注水井高压欠注的问题,对该油田长8储层的储层特征、储层敏感性、注入水水质、岩石表面润湿性等因素进行了研究和分析,确定了镇北油田长8储层欠注的主要原因。研究表明:储层原始物性差(平均渗透率0.69mD),酸敏性强(58.14%),注入水与地层水配伍性差(产生CaSO4沉淀),岩石界面水润湿性差(弱亲油)是镇北油田欠注的主要原因。针对这些原因拟解决的对策是:研发并优化适合该油藏的酸液体系,开发出能防止该油藏水化膨胀的高效缩(防)膨剂,研发出性能较好的缓蚀阻垢剂,筛选出适合该油藏的表面活性剂增注体系。