污染地层盾构选型研究

以北京地铁7号线08标百子湾站—化工路站区间为工程背景,针对该区间隧道穿越污染地层问题,为确保污染地层中隧道安全、健康的建成,通过现场取样及化验对土壤及地下水污染情况进行详细分析,在充分考虑污染土的特性和地层因素、安全因素、环境因素及经济因素的基础上,对污染地层盾构选型进行研究。研究结果表明:泥水平衡盾构工法有效规避了施工人员接触污染物,防止了污染物对人员和环境的影响,应作为污染地层隧道施工方法的首选。

污染地层泥水平衡盾构施工关键技术

以北京地铁7号线08标百子湾站—化工路站区间隧道穿越污染地层为工程背景,根据土层和地下水污染情况,基于泥水平衡盾构施工的特点,对现有泥水平衡盾构进行了创新性改造,采用加强型盾尾刷、卡箍式泥水管路连接方式,在隧道内布置有害气体吸附装置和监测仪,增强了盾构在污染地层中的适应性。并在施工过程中及时进行二次补浆、采用改良装置封闭洞门和加强洞内通风等施工措施,有效避免施工人员接触污染物,确保了人员安全。

非牛顿流体在污染地层中的不定常渗流

具有屈服应力的幂律流体是一类流动性质复杂的非牛顿流体。用传播半径和平均质量守恒方法，研究井筒附近已受污染的油藏中，具有屈服应力的幂律流体的不定常渗流，得到了不定常径向渗流近似解析解。绘制了非牛顿流体启动压力梯度、幂律指数和表皮系数对井底压力动态曲线和压力传播半径扩散的影响图，并重点分析了启动压力梯度、幂律指数和表皮系数对井底压力动态曲线和压力传播半径的影响。经过化简给出 几种简化条件下的不定常径向渗流公式。

压裂缝网特征对低渗透NAPL污染地层抽提效率的影响机制

水力压裂可以有效改善低渗透污染地层物质传输速率低的难题,提升修复效率。采用大型多物理场耦合仿真软件COMSOL MULTIPHYSICS模拟低渗污染地层压裂协同抽提修复,分析不同压裂缝网特征对低渗透非水相液体(NAPLs)污染地层抽提效率的影响机制。结果表明,压裂缝网可以有效提升抽提效率,模拟工况的提升率可达42%,且污染物去除率均随着裂隙厚度、长度和渗透率的增加而提高,裂隙渗透率是最主要的影响因素。通过缝网特征参数的耦合分析发现,当裂隙渗透率k_(f)/k大于100时,污染物去除率呈先增加后波动降低的趋势,且当裂隙长度为1.5 m时,去除效果最佳,这是因为当裂隙上层污染物被去除后,裂隙长度的促进作用会大幅衰减。因此,当裂隙设置于污染地层的下部,更有利于污染物的去除。

同心连续油管射流泵清除钻井引起的地层污染

采用同心连续油管射流泵清除钻井引起的水平井地层污染新技术在加拿大、委内瑞拉、美国和澳大利亚等国得到应用。这种技术是利用射流泵在地层表面产生的负压,将钻井过程中污染地层的钻井液等有害流体、滤饼等固相污染物以及砂粒清除至地面,提高水平井产量。

碳酸盐岩地层污染的测试响应分析

地层测试技术最有利于发现和认识油气井层的污染,但由于碳酸盐岩的特殊性,在地层测试资料上也有不同于砂岩地层污染的一般表现和反映。以碳酸盐岩的一些地层测试的实际资料为例,分析了碳酸盐岩污染在测试响应上的一些表现形态,对较特殊压力曲线形态也有认识,并在分析结果的基础上提出了碳酸盐岩试油测试时的油层保护建议。

可循环泡沫钻井完井液防地层污染数值模拟

在现场施工中难以观察可循环泡沫钻井完井液的井下情况,为模拟其对地层的保护机理,建立了合理的地层孔隙简化模型,对可循环泡沫钻井完井液在井下如何防止地层污染的流场规律进行数值模拟分析,模拟结果表明可循环泡沫钻井完井液的气泡可以进入地层,有效地阻止了钻井液组分进入地层伤害储层,并随着孔隙尺寸不同而具有较好的适应性。在现场试验中也证实了可循环泡沫钻井完井液能够很好地保护油气层、防止储层受损伤。

岩心污染表皮系数的计算

评价岩心污染的主要方法有两种,一是通过矿场评价获取地层污染的表皮系数;二是通过室内岩心污染实验得到岩心渗透率分布和渗透率恢复值。目前还没有利用室内岩心污染试验结果直接计算表皮系数的方法。为了把室内评价结果与矿场评价结果挂钩,研究了利用岩心污染试验后岩心渗透率分布或渗透率恢复值计算表皮系数的方法。在单相不可压缩流体做单向达西渗流条件下推导出了不同岩心污染模式下污染表皮系数计算方法;揭示了均匀污染、污染区渗透率呈线性变化、污染区渗透率呈指数变化时污染表皮系数与污染深度之间的关系;得到了岩心均匀污染时污染表皮系数与渗透率恢复值之间呈反比关系的结论。研究表明:污染表皮系数随着污染深度的增加而增大,入口端岩心渗透率越小,污染表皮系数越大;污染区渗透率与未污染时渗透率比值越小,污染表皮系数越大。

地层测试技术在气井分层试气中的应用及效果分析

为减少地层污染、缩短施工周期,长庆油田在气井试气中采取分层压裂、合层排液,再下地层测试器进行分层求产的方法,实现了下一趟管柱进行多层试气求产的目昀。M25井首次应用该工艺取得成功,在对上层抽汲求产的同时,对下层关井恢复,并可对作业全过程进行实时监控。

泾河平凉段酚污染途径分析

根据近 5年泾河地面水质监测数据和水文地质资料 ,对泾河平凉段酚污染的途径进行了分析 .通过对水质现状评价、地下水和地层中酚含量调查、地下水和地面水转化规律研究 ,认为泾河平凉段地面水酚污染是由区域地层高含酚土壤淋滤。

高效洗井防污染管柱的研究与设计

针对“三低”油井或结蜡油井采用常规加药和周期性热洗井易造成油层污染而影响产量的问题,研究设计了一趟高效洗井防污染管柱。该趟管柱主要由Y441型液压封隔器、侧向旁通补偿器、过压式固定阀等组成。中原油田采油四厂、采油五厂15井次的现场应用表明,试验成功率和合格率均为100%,不仅解决了周期性热洗对油层的伤害问题,而且热洗后排液时间提前了3d,平均单井年节约成本7.2万元。

高效洗井防污染管柱研究与应用

针对供液不足、洗井不返油或结蜡油井,影响产量问题,研究设计了一套高效洗井防污染管柱,该套管柱主要由Y221型可泄油封隔器、伸缩补偿器、双作用桥式单流阀等组成。在沈阳采油厂5井次的现场应用表明,该管柱成功率为100%,不仅解决了周期性热洗对油层的伤害问题,且热洗的平均洗井用水量减少了一半,排水期由平均8天缩短到3天,平均单井年创效13.7万元。

高油气比油藏储层污染因素及酸化效果分析——以文269块油藏为例

文269块油藏属于异常高压高油气比油藏,在注水开发过程中产能逐渐下降,并且在检泵中常常发现严重结垢现象,多方面研究分析后认为造成油井产能下降的主要原因是储层存在污染。为消除储层污染,提高油井产能,在深入研究储层污染因素的基础上进行了酸化解堵技术研究及现场试验,取得了较好的增油效果。酸化解堵技术能够有效消除井筒及近井地带污染,提高储层渗透性,该技术在文269块油藏的成功应用可以为同类油藏实施稳产上产措施提供参考。

在被旧日军毒气武器的有机砷化合物污染的日本某些地区使用地下水资源(英文)

从医学地质学角度看,在日本地质污染的地方如何使用地下水资源,我们面临许多问题。本文讨论了地质污染学(geo-pollution science)作为医学地质学中一门学科的概念以及在受二苯亚砷酸污染的地方成功使用农业地下水的案例。

高压水射流与化学剂复合解堵工艺的机理及应用

分析了地层污染堵塞的机理,介绍了高压水旋转射流及化学解堵的基本原理,研究了高压水射流与化学方法复合解堵的新工艺。在胜利、华北等油田30多口油水井现场试验和应用结果表明,该复合解堵技术具有工艺简单、成功率高、适用性强、效果显著等特点,对高含水期油田油水井解堵增产增注、提高采收率具有显著的经济效益和广阔的应用前景。

低压油气井不压井作业技术的开发与应用

吐哈油田的油气井存在低压、高气液比,易导致压井作业"一压就死"、"一动就喷",造成地层严重伤害,并影响油田产量。油田开展了低压油气井不压井作业技术攻关,开发了系列工具,形成了"杆式泵不压井检泵技术"、"射孔-完井一体化管柱技术"、"自喷井转抽不压井作业技术",并配套了捞砂、防砂、防气等技术,成功解决了常规作业造成的地层污染和潜在风险问题。现场试验并推广应用156井次,取得了较好的经济效益和社会效益,为国内其他深井油田开展不压井作业提供了较好的经验,应用前景广阔。

井下混合流体光谱在线分析技术研究

地层流体光谱实时分析技术通过光谱学原理对地层流体进行在线测量,可为地层流体取样提供重要参考依据。针对取样过程中出现的水基泥浆对地层原油污染的情况,提出一种基于近红外光谱分析技术的油水比在线测量方法。通过对3组不同的光谱预处理方式的建模效果进行分析和对比,证明了采用校正后连续光谱进行偏最小二乘法回归建模能够更准确地预测混合流体流经光学窗口时的含油比率。

深层气井压后表皮系数偏大的原因分析

大庆深层气井具有埋藏深、温度压力高、岩性复杂、岩石致密、产能变化大等特点,大量的气井需要储层改造。经过压裂改造后可以解除井底污染带,通常试井解释表皮较小。然而,在实际试井分析评价过程中,发现有些井存在压后表皮系数偏大的情况。以XS12井、SS201井及XS9-1井试井解释压后表皮系数偏大为例,从地层污染、部分射开以及多相流动等敏感性条件分析产生高表皮系数的主要原因,为以后准确开发与认识油气层、评价储集层提供科学依据。

复合脉冲加载加砂压裂技术的研究及应用

针对辽河油田茨榆坨油田地层亏空、污染严重、地层渗透率低的问题 ,研究试验了复合脉冲加载加砂压裂技术。该项技术是高能气体压裂技术的发展 ,即采用HY型特殊压裂弹 ,把高能气体压裂和多级分段加砂技术结合在一起 ,高能气体压裂在地层中制造裂缝 ;多级分段加砂技术经燃烧动力把砂粒喷射带入地层 ,形成延缝支撑 ,使裂缝不闭合。 11井次的现场试验证明 ,该项技术及产品具有施工简便、安全、易操作、成本低、效益高的特点 ,能有效改善地层渗透率 ,解除近井地带地层污染 ,提高地层导流能力 ,具有推广价值。