高原隧道辅助井快速掘砌与施工安全性分析

结合高原复杂地质条件下长大铁路隧道施工辅助井施工,在借鉴矿山辅助井施工经验的基础上,通过分析比较,总结了铁路隧道竖井和斜井施工的技术方案。同时采用数值模拟的方法,考虑竖井结构施工的特殊性,分析了在围岩初始地应力、地层开挖后失水沉降等作用下井壁的内力和围岩应力。分析表明,高原隧道辅助井快速掘砌施工技术方案是安全可行的。

郭庄煤矿辅助井整体支架下井承接设备应用研究

罐笼承接设备是用于连接罐内外轨道,并使之尽可能平稳地交换罐笼内外矿车的设备,目前矿井普遍使用的罐笼承接设备是摇台。在充分分析郭庄煤矿辅助井相关参数及功用的基础上,调研了THT型井底自适应补偿托罐摇台在有关煤矿的使用情况及相关参数、功能、原理,为矿方决策提供了技术支撑。该设备安装使用后,满足了矿井的提升安全要求,取得了较好的效果。

邻井气举辅助泡沫排水采气工艺起效时间探究

为了提升常规泡沫排水采气的效果,在对积液气井环空加注泡排剂的同时,使用邻井天然气对积液气井环空进行注气,即邻井气举辅助泡排新工艺。新工艺泡排剂起效时间决定关井时间和采气时率,对气井生产有重要的影响,目前行业内对此研究处于空白状态。在已有致密气井间歇泡排注剂后关井时间探究的基础上,依据注入泡排剂之后井口压力、气量和温度变化趋势来判定泡排剂下行时间和扩散时间,从而确定泡排剂的起效时间,并与常规泡排剂加注方式进行对比,分析了新工艺的优点及其原因。研究结果表明:①常规环空泡排注剂和邻井气举辅助泡沫排水采气工艺注剂后泡排剂的流动形态不一样,前者泡排剂呈“线状”,沿“静态”环空的油套管壁下行;后者泡排剂会以“液滴状”,在进入积液气井“动态”环空之后,随着邻井天然气迅速下行;②新工艺可以显著缩短泡排剂的起效时间,从8.2 h缩短至1.1 h,效率提高了86.6%,因借助注入的天然气对积液气井进行气举,排液效果更好,常规注剂不能复产的低产、低压气井借助新工艺可以正常恢复生产。为低产低压气井的排水采气提供了一种新思路,值得进一步推广应用。

直井辅助SAGD扩容及地质力学-热采耦合数值模拟

针对非均质油藏双水平井SAGD扩容启动后水平段动用不均匀的问题,从改善渗流条件和优化驱动机理两方面出发,提出直井辅助SAGD水平井扩容启动的复合扩容新工艺。通过地质力学有限元方法与热采油藏数值模拟模型的耦合,分析了疏松砂岩地质力学扩容储层物性参数及流体流动行为变化,预测了采用新工艺扩容后注蒸汽热采开发效果。研究结果表明:直井辅助SAGD扩容应采用水平井先扩容、直井后扩容的实施顺序,避免直井先扩容情况下造成扩容位置局部窜通,利于形成均匀复合扩容带;直井扩容带宽度对于水平井轨迹与地应力方向的夹角敏感,水平井轨迹与最大水平应力平行时扩容带宽度最大;直井与水平井扩容带能否连接,和水平井轨迹与地应力方向的夹角无直接关系,直井和SAGD水平井之间的距离越大,扩容带的连接就越困难。与传统SAGD工艺相比,直井辅助扩容后,SAGD水平井重力泄油和直井蒸汽吞吐可发挥协同作用,增产效果显著。研究成果可为SAGD扩容启动现场实施提供指导。

超稠油油藏直井辅助双水平井SAGD参数优化

针对超稠油油藏SAGD开发中蒸汽腔发育不均衡、横向扩展缓慢和汽窜等问题,在SAGD基础上采取了多井型组合、多介质辅助及多措施方式等方法进行开发增效,其中,直井辅助SAGD可以明显改善蒸汽腔发育,提高采油速度且所需费用较少,可操作性较强。目前,直井辅助SAGD技术的关键参数尚无系统性的论证。为了达到最优生产效果,通过数值模拟对风城油田超稠油典型井区Z01井区直井辅助时机、考虑隔夹层时射孔参数、直井吞吐预热阶段的注采参数、直井转汽驱辅助阶段的注采参数进行了优化研究。研究结果表明,直井辅助双水平井SAGD措施能有效地提高水平井动用程度和采油速度,改善开发效果,参数优化后的方案切实有效。该研究为超稠油油藏直井辅助SAGD高效开发提供了重要技术支撑。

高压射流辅助钻井技术研究现状及发展趋势

随着全球油气资源开采的不断深入,深井和超深井钻井提速技术逐渐成为提高地下油气资源开采能力的重要手段。其中高压射流辅助钻井技术是油气钻井提速的重要技术手段之一,不仅能大幅提高钻进效率,还能延长钻头使用寿命、降低热磨损和增加井底清洗效果。为此,在系统介绍高压射流辅助钻井理论的基础上,重点阐述了高压射流破岩、射流—机械联合破岩和射流辅助携岩机理,探讨了射流辅助钻井技术的发展趋势,并对地面和井下2种主要增压方式及相关设备进行了详细论述,最后结合射流辅助钻井的发展历程,深入分析了脉冲射流、磨料射流、CO_(2)射流等先进射流辅助钻井破岩及携岩的发展趋势。研究结果表明:(1)未来地面增压泵将朝着大泵压、大排量方向发展,井下增压器将会进一步致力于延长寿命和提升可靠性;(2)先进射流辅助钻井虽然存在一定不足,但是其辅助钻井优势突出,有望解决目前地面增压与井下增压的瓶颈。结论认为,对高压射流辅助钻井技术、射流增压装置和先进射流辅助钻井技术现状的回顾和分析,明确了制约当前深层油气优快钻进的关键问题,为钻井提速提效提供了新的研究思路和发展方向。

超稠油直井辅助双水平井SAGD井距界限研究

超稠油油藏SAGD开发受储层非均质性影响,出现水平段汽腔发育不均、横向扩展迟缓、开发效果不佳等问题,利用SAGD井组间原有直井上返补孔等措施对已投产的SAGD井组进行直井辅助,能够改善SAGD的开发效果。为了明确直井与SAGD井组间的井距界限,实现对辅助直井的科学选井,运用数值模拟方法,考虑非均质油层中水平段渗透率级差对沿程热损失以及传热效率的影响,解释了水平段沿程渗透率级差与汽腔发育程度之间的关系,并提出了以实现有效井间热连通为原则,依据SAGD井组水平段汽腔不同发育程度确定直井辅助SAGD井距界限的技术思路。数值模拟结果表明,不同类型汽腔的辅助半径存在不同的极限值,井距超出有效辅助半径时井间无法建立有效热连通,合理的井距能够显著提高油汽比及产油水平。

直井辅助双水平井SAGD及其动态调控技术

针对风城油田超稠油SAGD开发存在蒸汽腔局部到顶、发育不均、横向扩展缓慢和水平段动用程度低的问题,应用了一套适合风城油田超稠油的直井辅助双水平井SAGD技术。根据生产动态特征,将直井辅助双水平井SAGD划分为吞吐预热、驱替泄油和稳定泄油3个阶段,分阶段对各调控参数进行了优化和优选,总结形成了连通判断技术和转驱标准。直井辅助后,蒸汽腔发育规模明显扩大,水平段动用程度显著提高,产油量提高83.0 t/d(平均单井组16.6 t/d),油汽比提高0.02,采注比提高0.03,含水率下降2.1百分点,生产指标大幅改善。直井辅助双水平井SAGD及其动态调控技术的成功,为超稠油SAGD高效开发提供了技术支撑。

直井辅助对油砂蒸汽辅助重力泄油开发增效的数值模拟

为提高油砂蒸汽辅助重力泄油(steam assisted gravity drainage,SAGD)开发效果,利用SAGD井组间原有的探井、观察井等直井,或在SAGD井组间加密一口或数口直井进行辅助生产,形成直井辅助模式。通过数值模拟方法对直井辅助的射孔参数、启动时间与转驱方式进行了研究。结果表明:辅助直井射孔段长度为5 m,与生产井相同深度时取得最优增产效果;且辅助直井启动时间越早越好;在吞吐至蒸汽腔连通后进行2年的产液生产为宜,之后再转为长期注汽。可见实施直井辅助后生产效果有明显改善,井间原油动用程度提高,对油砂SAGD增效开发有重要意义。

钻井支持平台辅助张力腿平台联合作业应用

介绍依托钻井支持平台进行联合钻井作业的主要优势和使用条件。基于钻井支持平台在张力腿平台上的应用,总结多体耦合系泊系统在操作过程中面临的挑战和前期设计中需考虑的主要因素。结果表明:在浮体选型的概念设计阶段,应综合考量这种辅助钻井作业模式的经济性和适用性。

超稠油直井辅助双水平井SAGD技术研究

超稠油SAGD开发技术在风城油田历经10年的实践开发,已成为超稠油开发的主体技术,但受隔夹层、工艺条件等方面影响,部分井组水平段动用不均,蒸汽腔呈现局部到顶、发育不均、横向扩展缓慢的特点,限制了产油水平上升。通过多年生产实践和分析,结合双水平井SAGD开发特点,针对存在的问题,风城油田应用了一套适合风城超稠油的SAGD老区开发调整技术—直井辅助双水平井SAGD技术,持续稳步推进了SAGD工业化进程。

辅助钻井作业系统及总体运动性能的基本要求

本文简要介绍了辅助钻井技术的基本概念、发展历史及优势,概况了辅助钻井操作过程的四种典型工况以及辅助钻井时的工作界面,给出了一型半潜式辅助钻井平台的主要参数。以TLP生产平台为例,提出了辅助钻井作业时总体运动性能设计的主要考察指标及时域分析的关键技术,最后对辅助钻井作业的水池模型试验给出了一些指导性建议。

储油SPAR平台与辅助钻井平台耦合运动分析

本文针对储油SPAR平台辅助钻井工况,设计了一套系泊系统,并对钻井支持平台和SPAR生产平台耦合系统在不同环境方向、不同储油状态下的相对运动进行分析,得出了两平台系泊系统最大张力、平台最大水平偏移以及两平台间隙等关键参数,为平台运动分析和栈桥设计提供指导;对SPAR平台单浮体运动状态下的运动响应和耦合状态下的响应进行对比,对比结果表明辅助钻井对SPAR平台的耐波性能(即横摇、纵摇和垂荡运动性能)的影响很有限,而对SPAR平台系泊系统的定位性能(即纵荡、横荡和首摇运动性能)不但没有降低,反而有较大的优化。

凸起式定型钢板辅助检查井施工技术研究

对不能中断交通处的道路进行施工，关键在于研讨出一种合适的、先进的装置，发挥较高的防护作用，满足检查井更换后立即满足通行的要求，并能在一定程度上提高施工效率，在该工程处使用凸起式定型钢板辅助检查井技术，可在经济效益和社会效益方面满足工程效益要求。

高压液氮射流提高深井钻速机理

针对深部油气及地热钻探中岩石温度及强度高、钻速普遍偏低等问题,采用花岗岩、页岩和砂岩3种岩样,开展了高温岩石液氮冷却后的力学特性测量实验与液氮射流破岩实验,解析了液氮喷射破岩的宏观特征与微观机理、液氮-岩石的传热特征、岩石内热应力的演化规律,进而提出了高压液氮射流辅助钻井的新方法。研究表明,液氮冷冲击可显著降低岩石的单轴压缩强度及弹性模量,岩石温度越高,力学弱化程度越高,冷冲击对岩石的损伤程度越强;液氮射流破岩以大块体积破碎为主要破岩特征,具有破岩效率高、破岩门限低的特点,岩石温度越高,液氮射流破岩效果越强;液氮喷射作用下花岗岩的损伤程度最高,该方法对高温花岗岩地层具有更好的适用性,应用于深层干热岩储集层钻井提速,具有良好的前景。

面向矿用辅助运输车辆的智能无人运输系统研究

井工矿辅助运输是现代化矿山开采的重要环节,当前辅助运输系统存在危险性高、人工成本高、招工难和工作效率低等问题。以“智能装备、智能交通、智能管理”为总体框架,设计了井工矿辅助运输车辆的无人运输作业流程,提出了一种面向矿用辅助运输车辆的智能无人运输系统总体架构,并设计了智能调度管理系统、辅助运输车辆无人驾驶系统、V2X车路协同感知系统、远程监控和应急接管系统、辅助作业系统方案。无人运输系统可实现深度学习、大数据和V2X等新兴技术的深度融合,有助于降低安全隐患、提高运输效率、提升经济效益,保障井工矿辅助运输环节安全高效运行,积极助力智能矿山建设和煤矿开采转型升级。

井下增压器过滤方式及要求探讨

井下增压器是超高压辅助钻进技术实现的重要装备之一,本文在总结现有井下增压器中过滤装置的设计与布置状况基础上,针对增压器的过滤装置进行分析和探讨,目的在于探索有效的过滤方式,通过对进入增压器的钻井液中固相颗粒进行分离过滤,减缓其对增压器的磨损,以提高装备的寿命。文中分别针对环空钻屑提出了几种防入措施,特别针对钻井液中固相颗粒,提出了井下分离器与增压器串联布置,以及在增压器中内置旋流分离核心的两种旋流过滤方式,并进行对比讨论。本文为井下增压器过滤装置的设计以及增压器寿命的提升提供有益的探索方向。

惠民凹陷曲堤油田第三系划分与对比

利用测井曲线和岩芯资料,建立起全区地层标准井以及不同断块相应的辅助标准井。在此基础上分析了研究区200余口探井的岩、电特征,确定了曲堤油田第三系地层组、段、亚段的划分的岩电性划分标志,并对本区第三系地层进行了详细的划分与对比。将研究区第三系地层自下而上划分为沙河街组,东营组,馆陶组,明化镇组。沙河街组可进一步分为四段(自下而上从沙四段—沙一段),其中沙四段又分为上、中、下三个亚段。馆陶组自下而上可分为馆三段、馆一+二段。地层对比表明研究区从西北到东南下第三系地层变化复杂,剥蚀严重,而垂直此方向的地层发育情况基本一致,研究表明沙三段的扇三角洲水下分流河道微相是本区的主力产层。第三系地层划分与对比为研究本区沉积相、砂体展布特征以及最终预测有利含油区块提供了重要的基础地质数据,对油田的勘探开发具有重要意义。

西部深水平金矿为实现高度机械化采矿而努力

1985年7月,英美公司按期完成了西部深水平(Western Deep Levels,简称 WDL)南1号矿的第一期扩建工程,该矿是南非最大且最有发展前途的金矿,本期扩建工程包括竖井系统和金回收厂,投资2.77亿美元。威特沃特斯兰(Witwatersrand)