西北油田裸眼井完井测试优化技术

目前西北油田碳酸盐储层开发的主流技术包括分段改造、定点卡封酸压、衬管完井等工艺。完井测试管理中心对西北油田目前所用完井测试技术的优化,主要在以下三个方面:井眼条件、泥浆质量和完井管柱优化。中心经统计分析近几年完井失败案例,建立了五维度分析法,从井眼扩大率、井眼曲率、裸眼段长度、模拟通井情况等维度对井眼进行综合评价,中心编制并执行《完井作业期间钻、完井液质量控制管理办法》,开展了前置泥浆性能摸底、一井一策制定优化方案、落实优质封闭性能等措施。

消能锥形阀过流状态研究与优化

消能锥形阀是一种用于中、高水头下的消能控流阀门,其内部结构设计的好坏直接影响着控流效果。为探究消能锥形阀在不同开度下,过流流量及内部流场的变化情况。进行了模型试验与CFD数值模拟计算,试验中发现开度从100%关至85%时出现了流量反而上升、进口压力下降的情况。利用CFD数值模拟的方法对内部流场进行了可视化研究。研究结果表明,在全开状态下锥形阀内部存在以下问题:过强的局部高速高压区域、低速流动死区范围过大、涡流区过度影响高速过流部分。并对锥形阀进行了一定的结构改进,优化了其内部流场情况。

某商住楼剪力墙混凝土置换处理

为解决剪力墙结构混凝土处理中采用分期置换法剔除原墙体对结构的影响问题,采用有限元分析的方法,研究不同开洞尺寸对结构的影响.结果表明:不同开洞尺寸会对结构产生不同程度的变形、裂缝等影响;将开洞对结构造成的影响与实际施工时条件影响综合考虑,得出最佳开洞尺寸及开洞间距,实现置换混凝土墙体的优化设计.

拓扑优化设计方法与经验设计方法的RC开孔深梁对比试验研究

为推动拓扑优化方法早日应用到钢筋混凝土深梁工程设计中,研究多目标优化算法并展开试验验证是实现此目的的必经之路。为此,开展分别按钢筋应力多目标ESO和经验设计方法设计的一组开孔深梁对比试验。试验结果表明,相较于经验设计方法,钢筋应力多目标ESO设计的试件在节省用钢量和基本保持承载力的前提下,变形能力和耗能能力大幅提升,受力钢筋能更充分发挥强度,同时改良了深梁脆性破坏的常规形态。造成这种改进的根本原因,是钢筋应力多目标ESO综合考虑了2个优化目标,设计的斜向钢筋能有效补强传力路径中垂直于受压混凝土的受拉方向,更契合深梁的受力机理。钢筋应力多目标ESO方法可供日后钢筋混凝土深梁工程设计参考。

空腹式连续刚构桥设计参数的正交试验研究

为研究空腹式连续刚构桥结构设计参数的优化,以某主跨290m的空腹式连续刚构桥为背景工程,通过有限元分析软件建立其结构模型,采用正交试验方法,研究空腹段梁底曲线幂次、下弦梁高以及根部梁高等设计参数取值对结构经济性的影响。结果表明:空腹段梁底曲线幂次对结构经济性影响显著,且根部梁高取主跨跨径的1/8、梁底曲线幂次取2.75、下弦梁高取主跨跨径的1/50为最优的结构设计参数。

YD301长裸眼井中途测试技术应用研究

随着超深裸眼井中途测试的不断增多,测试施工难度进一步加大。特别是在长裸眼井段中进行中途测试,对测试工艺的要求高、风险大、成功率低。经对YD301井的施工难点进行分析,介绍了该井的配套工具和施工工艺,总结了长裸眼井进行中途测试的成功经验。

进口型式对碾盘山导流明渠水力特性的影响

为解决碾盘山导流明渠出现的波浪、回流等不利流态及渠内发生冲刷破坏等问题,通过物理模型试验研究了进口型式对导流明渠水力特性的影响。研究结果表明,与河道衔接顺直的明渠进口,减小了进口轴线与原河道的夹角,增加了明渠的进口宽度,使明渠水流流态明显改善,渠内死水区域面积减小,进而有效避免了回流的产生;同时,顺直的明渠进口可降低水流流速,减小水面波动,降低明渠发生冲刷破坏的可能性。该结论可为类似工程提供参考。

裸眼中途测试设计优化研究

按照"安全、经济、科学"的设计原则,以选层方法、井眼要求、工程参数、工作制度、施工前期准备、风险及应对措施等具体设计内容为研究对象,对裸眼中途测试设计方案进行规范和优化,达到有效指导裸眼中途测试现场工艺实施和提高中测成功率的目的。

非均质碳酸盐岩裸眼水平井/大斜度井酸压精细分段技术

水平井/大斜度井裸眼完井+分段酸压是高石梯磨溪地区灯影组低孔低渗气井建产、增产的主要技术。储层钻遇井段长,非均质性极强,酸压裂缝在长井段上的合理部署是影响酸压效果的关键。针对酸压布缝难题,降低致密条带对酸压效果影响和判定酸压裂缝起裂位置,采用油藏数值模拟方法,建立灯四段储层精细分段地质模型,明确了致密条带对酸压效果影响;基于弹性力学理论,改进了大斜度井破裂压力剖面预测模型,计算了长井段破裂压力剖面;形成了考虑致密条带"屏障"作用选取"地质甜点"和基于长井段上"破裂压力"分布选取"工程甜点"的"双目标"精细布缝方法。结果表明,当致密条带厚度大于35 m时,具有明显的"渗流屏障"作用。GS30井采用精细布缝技术,获得103.96×10~4m^3/d高产,其为邻井同层大斜度井/水平井的1.5~1.8倍,建议持续推进现场试验,进一步完善本技术。

逐孔爆破技术在金堆城露天矿的应用

介绍了以降低爆破震动为主要目标的逐孔爆破技术在金堆城露天矿的应用。利用SHOT PLAN软件进行爆破网路优化设计,实现了单孔单网路的可靠起爆。6次爆破震动测试结果表明,与原排间微差起爆技术相比,采用逐孔爆破技术后,爆破质点峰值振速降低了22%～78%。逐孔爆破技术的应用,有效降低了震动危害,使凹陷露天采场边坡的稳定得到了有效控制,同时改善了爆破效果,提高了铲装效率。

裸眼选层锚测试工艺

长裸眼段地层测试工艺中,为保障测试管柱在裸眼井段特定位置悬挂,实现分层测试,解决裸眼测试施工工艺复杂、成功率低的问题,研制了裸眼选层锚,通过井口管柱操作使其扒紧井壁,实现测试管柱悬挂在裸眼井段特定位置。设计优选了与裸眼选层锚配合的测试工具,形成裸眼选层锚单封隔器测试管柱与裸眼选层锚跨隔测试管柱,分别在JG22X井1870.00~2142.00m与1760.00~1792.00m两个裸眼井段进行应用,管柱顺利入井,测试总有效时间143min和86min,均获得压力及相关地层参数。应用结果表明,裸眼选层锚现场操作简单方便,工作性能稳定可靠,形成的测试工艺提高了裸眼中途测试成功率。

超深水平井及侧钻水平井完井裸眼处理工艺研究及应用

对于碳酸盐岩超深水平井及侧钻水平井完井,裸眼处理是重要步骤。针对常规处理工艺通井无针对性、钻头处理裸眼可靠性较差,以及处理过程控制点不足等问题,对裸眼井段狗腿度、裸眼井段非目的层段穿行度,以及井径扩大率和井斜角等因素进行分析,对通井方案及通井管柱进行优化设计,建立了一套井眼评价指标,提高了完井裸眼处理成功率及裸眼工具入井一次成功率。2014年共应用14井次,单井提高实效67.58h,累计节约完井时间946.12h。

换热器管板上开口的应力分析

设计立式换热器时,常常在管板上设置一个排放孔,以便排出壳程介质易产生的沉淀聚集和蒸流液聚集,避免加重管板与换热管焊缝的腐蚀。针对换热器在进行压力试验时,管板开孔接管焊缝发生泄漏,运用ANSYS软件对管板、开孔接管焊缝进行应力分析,找出开孔接管设计问题,给出解决方案。

钢筋混凝土开洞深梁拉压杆模型方法与经验方法试验对比研究

针对不同的洞口尺寸和洞口位置,按拓扑优化中的遗传演化算法构造拉压杆模型和我国规范推荐的经验方法,设计了4组共8个钢筋混凝土开洞深梁试件。通过静载试验对两种方法设计的试件进行对比,结果表明:按拉压杆模型方法设计的试件不仅具有较高的受剪承载力、较充分的裂缝开展和较好的延性,而且有效解决了按经验方法设计的试件纵筋不能充分利用的问题。通过比较实测的受剪承载力和按材料标准值计算的设计受剪承载力,结果表明:拉压杆模型方法可以得到偏于安全的承载力预测值,而经验方法的预测结果偏差较大;开洞深梁的破坏形态,洞口尺寸较小时由"瓶形"斜压杆两侧的斜裂缝开展起控制作用,而洞口尺寸较大时,虽然也由斜裂缝控制破坏,但显现一定的弯曲破坏特征。

探索火山岩水平井压裂优化及现场控制工艺

大庆油田深层火山岩储层具有非均质性强、孔缝结构复杂、温度高等特点,要保证Ⅱ类、Ⅲ类火山岩储层高效开采,须进行水平井分段压裂改造。裸眼分段压裂完井技术实现深层气藏水平井的完井及压裂改造,与套管固井、压裂完井相比,裸眼压裂完井具有一定优势。结合大庆油田深层气压裂的难点及现有的深层气井压裂工艺配套技术,介绍了裸眼水平井的优化设计方法,通过分析邻井资料及本井储层物性,建立地质模型,并通过软件进行模拟人工裂缝,确定加砂规模及进行施工风险预测;在现场控制方面首先通过测试压裂解释对储层进行评价,在主施工阶段采用多段粉砂和胶塞处理滤失与摩阻问题,通过改进投球方式,避免了球滞留在地面管汇处。并按照优化方案完成了施工,取得单井日产气20×10~4m^3的效果,比相邻直井产量提高近4倍。验证了优化设计和现场控制工艺的可行性,对压裂过程出现的问题进行了分析并提出了相应的解决方案,避免在后续施工中出现类似情况;同时评价了裸眼分段压裂技术在Ⅱ类、Ⅲ类火山岩储层中的适应性。

带扩孔端的抗拔桩在地下变电站抗浮设计中的应用

全地下变电站在地下水位浅、深厚过饱和软粘土的工程地质条件下承受着巨大的地下水浮托力,目前根部带有扩孔端的抗拔桩新技术在国内同类型工程中首先应用。从必要性入手,以课题活动的展开,研究扩孔端的工作机理分析和参考规范标准确定适用的设计原则和公式,已通过试桩和三项工程成果得到印证,并取得了良好的社会、经济和环保效益,具有技术先进、经济合理的应用推广价值,同时也提出了尚需优化的方向。