四川盆地超深井钻井关键技术及发展方向

四川盆地海相碳酸盐岩油气资源丰富,但构造地层条件复杂,井筒环境苛刻。近年来,盆地深井超深井钻井关键技术的形成,支撑了油气的增储上产,为特深层油气资源勘探开发奠定了技术基础。特深层油气资源的开发需持续开展地质工程一体化设计技术攻关,通过精细刻画复杂地质体建立三维地质力学模型,指导井身结构和井眼轨道设计,同时开展基于膨胀管、随钻扩眼技术的井身结构拓展研究,并通过岩石可钻性剖面指导钻头及提速工具设计。针对深井超深井井口溢流异常监测识别滞后及钻柱振动剧烈的问题,持续研发基于大数据分析的复杂防控技术。深入开展适用于超高温超高压环境的工具、钻井液研发,研发攻关110钢级及以上膨胀管管材、抗220℃的高密度水基钻井液、抗260℃的油基钻井液体系、抗温240℃以上的水泥浆体系、高性能固井材料以及抗高温堵漏材料。同时,应紧密结合物联网、新型通信、大数据等智能技术,实现钻井全过程运算分析及管理。

贵州省地热流体资源可开采资源量研究

综合贵州省地热研究相关成果资料,分析贵州省地热流体资源赋存条件及地热水资源分布特征,以此为基础将贵州省划分为110个地热资源量估算区,参照省内地热流体资源主要集中在断裂带周边的实际特点,采用设计布井法、泉(井)流量统计法和比拟法对贵州地热流体可开采资源量进行估算。结果表明:贵州地热流体资源的形成和分布,受省内地质构造特点及其在全国构造所处部位的控制,地热资源成因类型可划分为沉积盆地传导型地热储和隆起山地断裂对流型地热储,总体热储温度一般小于90℃,为低温地热资源;估算出贵州省地热流体可开采资源总量为23190.37 m^(3)/a,其中设计布井法估算的资源量为15926.22 m^(3)/a,天然温泉可开采资源量1183.34 m^(3)/a,地热井可开采资源量6080.80 m^(3)/a,总热能906933.97 Kw,年开采累计可利用热能量476.68×10^(8)MJ。所估算的地热流体可采资源量可为贵州省地热资源的勘查开发规划提供参考依据。

四川盆地双鱼石区块特深井井身结构设计与适用性评价研究

四川盆地双鱼石区块震旦系特深井存在5个套管必封点和2个复杂风险点,井身结构设计存在较大难度。文章在调研国内外已钻特深井井身结构情况的基础上,分析认为双鱼石震旦系特深井所需套管层序多、强度高,现有国内外特深井井身结构方案无法在双鱼石区块震旦系特深井直接应用,需要自主研发。根据国内外现有钻井技术条件,文章建立了2套不使用膨胀管的适合特深井的套管和钻头尺寸匹配模型,并结合邻区钻探经验和本区块的地质特征,设计出适合双鱼石震旦系特深井的井身结构方案;然后对该井身结构开展了套管柱强度校核、水力学、钻柱力学及钻机作业能力的评价,对现有部分套管、钻杆等不满足安全钻井要求的情况,优化设计定制了专用套管、钻杆。研究结果表明,使用该套井身结构方案,作业过程中钻机负荷最大为6 856 kN,现有ZJ120型钻机及配套的70 MPa钻井泵可满足施工需求,配套设计的套管、钻柱、水力参数满足井下安全作业的需求,具有可实施性,可为国内相似区块的特深层勘探开发提供技术参考。

南海东部深层定向井防电测卡“S”井身设计及应用

针对海上油田深层定向电缆测井遇阻遇卡现象较多、录取资料困难的问题,提出了在非目的层井段完成造斜和降斜,并用套管封固,再采用直井段揭开目的层,形成“S”型井眼的设计方案,并通过优化钻井液性能,确保井壁稳定性,优选飞轮代替传统的测井工具扶正器等措施,最终实现资料录取目的,大大降低了电缆测井作业风险,目前已在南海东部推广应用。

全健康(One Health)视角下绿色健康社区景观设计体系构建

以全健康(OneHealth)视角为出发点,保障人、环境和动物的健康对于社区健康环境规划与设计具有重要意义。在现有健康社区景观设计体系中,人、环境、物种三者关系虽被提及,但未被系统探究,健康社区建设实践也需要系统性的景观设计体系支持。基于全健康理念中人、环境和物种的相互关系,结合生态系统服务功能、康复景观理论和园艺疗法,进一步探讨人、环境、物种健康之间的关联途径。通过对全健康理念视角下的3个层次进行演绎发展,归纳总结了人的健康、环境健康和物种健康的组成要素及内容,构建了以人的健康需求为导向的社区健康设计框架,提出了以人与人际、人与环境和人与物种为三大圈层的健康社区景观设计体系。全健康视角为社区健康环境设计提供了一个系统性、整合性且具有操作性的框架,未来应重视健康社区体系中各类疗愈空间的设计与使用,以增进社区居民共享的健康福祉。

四川盆地威荣深层页岩气安全与提速钻井技术

四川盆地威荣页岩气埋深3600~3850 m,属于典型的深层页岩气藏,钻井工程面临压力体系复杂、茅口组部分区域断溶体发育、地层可钻性差、龙马溪组地层温度高等难题。针对复杂的地质条件,以安全与提速钻井为核心,通过成熟引进与先导试验技术结合的方式,持续攻关钻井工程工艺技术;并不断深化过路层段地质认识,采用一段一策的方案,提高工程技术的针对性。威荣页岩气田经历勘探评价、开发一期、开发二期3个阶段,形成了以井身结构优化、断溶体避让的轨道设计、井筒压力控制和钻压同步预防压窜干扰为重点的安全钻井技术,以“二维+小三维”的三维轨道剖面、四位一体地质导向技术、破岩工具优选和钻井参数强化为关键的提速钻井技术。该技术应用于威荣页岩气田150余口开发井,机械钻速由开发初期的6.32 m/h提升至9.12 m/h,钻井周期由106.68 d缩短至68.75 d,缩短率为35.56%,实现了威荣深层页岩气钻井工程提速降本的目标,其形成的安全与提速钻井系列技术对同类型气藏开发具有较强的参考意义。

大排量深抽减载抽油泵研制

针对顺北油田等超深油气田开发开采需求加大的现状,提出了排量大于100 m^(3)∕d、泵挂深度大于3000 m的有杆泵大排量深抽需求。为此,研制了大排量深抽减载抽油泵,其进油阀安装在柱塞上随柱塞运动,出油阀安装在泵筒下部;进油阀座在阀球上方,依靠弹簧力提供阀球的初始关闭力。上冲程过程中,液柱载荷主要作用在下部出油阀上并由泵筒、油管承担,以降低悬点最大载荷;下冲程过程中,液柱载荷主要作用在柱塞上,以降低悬点最小载荷。通过对大排量深抽减载泵结构、工作原理和受力情况等进行分析,推导出悬点载荷计算公式,设计了弹簧结构参数,验证了新型大排量深抽减载泵的可行性。

渤海油田侧钻井轨道优化设计方法

渤海油田利用老井侧钻可实现老油田剩余油经济有效开发,不同的侧钻轨道设计方案决定着防碰风险大小、老井眼弃井工艺、侧钻后井身结构等等,如何选择最优的侧钻轨道至关重要。基于安全、经济、高效的设计准则,提出一种“井位匹配+自下而上的侧钻点优选”的渤海油田侧钻轨道设计方法,该方法应用于渤海某油田3口井的钻完井设计中,结果表明:该方法可实现轨道防碰风险降低、井控风险可控,降低成本100余万元,能够满足地质油藏所有需求。该方法在满足安全的前提下,可大幅提高侧钻井的经济性及方案设计的效率,为渤海油田侧钻井轨道设计提供了一种新思路。

过滤器布置方案对地浸采铀浸出效果的影响分析

本文以有效对流体积、有效对流矿体体积比、有效浸出矿体体积比、浸出对流体积比4种地浸采铀流场特征参数为计算分析依据,建立了一套地浸采铀流场定量化分析评价方法。基于该方法,针对内蒙古某地浸采铀矿山,开展了过滤器布置方案对地浸采铀浸出效果的影响分析,并为现场钻孔施工推荐了最优过滤器设计方案。研究结果表明:采用地浸采铀流场特征参数的定量化分析评价方法,可以对不同过滤器设计方案下的有效对流体积、有效浸出体积、浸出剂利用率等进行定量分析;各过滤器布置方案量化对比后发现,长过滤器方案形成的流场范围更大,过滤器长度大于5 m时,增加单位长度带来的增益效果降低;过滤器安装位置对有效对流体积和有效浸出体积影响明显,短过滤器方案(2.5 m)宜采用中心布置,长过滤器方案(5 m、10 m)宜采用错位布置;方案2的特征参数表现较好,为最优过滤器设计方案,在现场应用后,提高了采区抽注液量与铀浓度,更科学有效地指导了地浸采铀井场的工程设计。

地下式污水处理厂竖向设计要点及工程案例

随着城市发展,污水处理厂建设造成周边土地贬值问题愈发突出,地下式污水处理厂的出现很好地解决了用地邻避效应,有效提升周边土地价值。然而,水淹问题一直是地下式污水处理厂的最大风险点,做好竖向设计是解决水淹的关键途径。地下式污水处理厂的竖向设计包含箱体高度确定、厂区竖向设计和进出水管线、箱体管线及排水设计,目前已经有相应的国家和行业标准对其进行相关规定。文中结合四川省两座正在实施的地下式污水厂的竖向设计,通过对比分析其在箱体及厂区竖向设计、进水控流井设计和箱体管线及排水设计共3个方面的设计思路和采取的设计方案,对地下式污水处理厂的竖向设计要点进行针对性地论述,为地下式污水处理厂的竖向设计提供工程案例借鉴。

农村生活污水收集工程设计分析

文中以九龙江西溪(南靖片)流域水环境综合治理及生态廊道建设工程(一期)项目为例,通过流域内重点村庄现状排水体制、排水量及雨污水排放情况、已建市政排水管网现状等的现场摸排调查及已有资料的收集整理,并结合现场实际情况,采用两种处理模式对23个村庄源头污水进行收集处理。结果表明,污水收集率基本达到80%。

“井工厂”水平井组勺形井眼轨道设计方法研究

“井工厂”水平井作业模式已成为经济有效开发非常规油气藏的关键技术,但是由于该作业模式作业井眼相对密集,为解决井眼相碰和减小死油区面积问题,开展了水平井组的勺形井眼轨道剖面优化设计方法研究。在进行井眼轨道优化时,先对井场采用交错式布井方式,对各水平井的靶前距和造斜点位置进行组合优化设计,确保靶区位置能够控制全区面积,从而构建最佳水平井组勺形井眼轨道剖面。现场应用实例表明,勺形水平井较常规水平井起下钻柱和下套管摩阻虽然略有增加,但不会影响正常钻完井作业。对比常规井眼轨道与勺形井眼轨道的“井工厂”水平井组,在相同造斜率下,勺形井眼能够将靶前位移缩减到0m,有效地减小了死油区面积,并且可以更加有效地规避井眼相碰风险,在开发致密油时,能够提高经济效益。

地热井用潜水泵选型应用软件研究与开发

针对地热井用潜水泵选型效率低、校核工况点计算成本过大等问题,借助计算机辅助选型技术,采用Python作为编程语言,PyQt构建图形化用户界面,MySQL作为选型数据库系统,基于Windows系统开发了地热井用潜水泵选型应用软件。该软件一方面根据潜水泵产品属性,建立了样本数据库模块;依据潜水泵现场运行数据和管路阻力曲线,以最高效率下降5%为界,建立了高效数据库模块;基于样本数据库和高效数据库构建潜水泵初选系统,筛选出满足现场作业要求并且在高效区间内运行的初选泵型号;基于地热井用潜水泵的性能参数、经济成本、运维费用和耐久性,采用熵权TOPSIS法建立潜水泵效能评价体系,对各初选泵方案进行优劣排序,最后高效简便地为用户提供最优潜水泵型号;另一方面基于高效区间数据库建立了潜水泵运行工况反馈模块,根据泵型号对应转速下的运行参数,反馈潜水泵运行状态,非高效运行时根据相似定律和调速区间给出合理的转速范围。

地下水运移对露天矿山边坡的影响探析与渗流减缓措施研究

地下水渗流劣化岩体力学性能,降低围岩稳定性,容易引发矿山边坡失稳。通过对某露天开采铁矿南帮边坡进行水文地质勘察,明确了地层渗透特性,分析了矿山边坡地下水分布特征和运移规律,并采用“帷幕注浆+降水井疏堵”的方式对地下水进行综合处置。研究表明,短时强降水入渗排土场形成蓄水体,然后以强风化构造裂隙发育岩层为渗流通道,由排土场向矿山采坑渗流,劣化岩体的力学性能,降低了土岩接触界面的抗剪强度,致使矿山边坡滑塌。现场实验表明,“帷幕注浆+降水井疏堵”方式对地下水的综合治理效果良好,有效截断了蓄水体与采坑之间的渗流通道,降低了地下水对矿山边坡的影响,提升了边坡稳定性,可有效解决矿区向下开挖延伸过程中的边坡滑塌隐患。

深地塔科1井钻井设计关键技术

深地塔科1井设计井深11100 m,预测井底温度213℃,预测地层压力133 MPa,钻井作业面临超深、超高温、超高压、高含硫“三超一高”的极端恶劣井况。通过开展地质工程一体化研究,确定了火成岩、膏盐岩及碳酸盐岩内裂缝的分布规律及其所带来的工程风险,在实现地质目标的前提下进行了井位优化,以降低工程施工难度。在地质工程一体化研究和五压力剖面预测的基础上,充分考虑深部地层地质、工程风险,设计了五开井身结构;开展了超深井套管设计及校核,除考虑套管抗拉强度、钻机承载力外,模拟计算了井口工具对超长超重套管的作用力,避免了套管下入过程中发生塑性变形;钻具组合设计时,充分考虑了水力学参数及振动的影响,在最优钻井参数范围内实现安全钻进和提速。现场施工进展表明,深地塔科1井钻井设计关键技术能够解决面临的系列钻井技术难点,实现万米钻探工程目标。

幸福感理论整合视角的积极设计框架

论文从幸福感理论整合视角,建构以提升用户幸福感为目标的积极设计框架。论文运用文献研究法对幸福感理论研究取向整合相关研究成果进行了梳理,并对幸福感理论整合框架与框架中各层次的关系进行了阐述;运用跨学科研究法,依据心理学整合幸福感的理论结构,提出积极设计框架;通过案头研究法探索各目标维度提升幸福感的路径,并明确了3个维度之间的关系。基于幸福感理论整合视角提出了由积极的情绪体验、积极的个人意义、积极的社会关系3个目标维度构成的积极设计框架,以及框架内各维度提升幸福感的设计路径,依据积极情绪拓展建构理论、幸福感各层次内在关系解读了积极设计框架各维度间的关系。该框架明确了用户幸福感的本质和来源,拓展了积极设计发挥作用的范围,对积极设计理论研究的深化和设计方法的探索起到了一定的推动作用。

基于机理仿真的抽油机有杆泵举升系统生产参数优化设计

基于传统经验法和预测模型法的抽油机有杆泵举升系统设计方法在实际应用中要么过于简单要么过于复杂,设计方案的可靠性还有待提升。因此,应用大数据驱动技术从海量抽油机井举升系统设计方案中探索规律,推荐以提高产量和节能降耗为目标的抽汲参数优化设计最优方案,将提升抽油机井举升系统设计方法的科学性和可操作性。文章分析了抽油机井产量主控因素,将软件仿真和现场获取的抽油机井举升系统设计样本进行聚类分析融合得到新的样本库,建立了抽油机井举升系统设计方案的深度学习模型,研究了基于匹配算法的方案相似度模型,开发了抽油机井有杆泵举升系统生产参数设计推荐系统。根据实例计算验证,该系统能够根据待设计井的地质特征和开发特征,从海量样本中匹配到与地质油藏条件相似度高且运行效果良好的举升设计方案,推荐方案的举升参数及举升效果与原有方案相比有较大的提升,证明了计算模型的实际可行性,为抽油机举升系统优化设计提供了新思路及方法。

探采结合技术在新疆砂岩型铀矿中的应用

以新疆蒙其古尔P0线以西的矿床为研究对象,针对其矿体变化系数大、埋藏深、赋存条件复杂、规模化开发困难等问题,采用勘探钻孔与生产钻孔相结合的“探采结合”一体化模式,使勘探钻孔的利用率达到了61%,节约了钻孔投入成本,提高了资源质量,缩短了矿床建设周期,减少了植被破坏,做到了矿山绿色可持续发展。该技术经济效益及环境效益显著,为复杂砂岩地浸铀矿开发提供了新思路、新方法。

地域文化传承下的综合康养社区规划与适老居住建筑设计教学探讨

建筑学住宅设计及住区规划课程以“适老与更新——既有建筑改造前提下的综合康养社区规划与适老居住建筑设计”为主题,赛教结合,通过实地调研、定性、定量分析等环节,尝试引导学生关注社会、人文、环境。课程强化问题导向,并将社区规划与居住建筑设计与所属地域文化相融合,以培养学生规划与建筑设计中的适老化设计能力。该探索可以为建筑设计教学改革尝试提供借鉴。

油田井控安全风险控制技术刍议

在我国经济的可持续发展中,油井建设是核心基础设施之一。然而鉴于油田的独特性,近些年来,井喷失控事件频繁出现,严重影响了社会的稳定发展和公众的生命财产安全。基于这种情况,要求严格控制油田井控安全风险。在此基础上,首先介绍油田井控安全管理的主要特征,然后从井身结构、地表压力、开发方式与区块、员工素质水平等方面,分析了如今油田井控面临的安全风险,最后从分级安全风险防控、分级监管技术、防卡、防漏、防喷技术、井控风险的不同等级、安全钻井技术等方面,提出了相应的风险控制技术及其策略以供参考。