可溶筛管在塔里木油田高温高压气井中的应用

为解决塔里木油田高温高压气井清洁完井及砂埋井快速修井的问题,研发了一种可酸溶形成生产通道的可溶筛管,可实现充分替液,达到清洁完井的目标。同时,可溶筛管与封隔器下部管柱使用销钉连接,在修井作业中,可实现分段打捞,减少作业量,降低作业周期,降低作业风险,提高修井效率,从而减小修井作业对储层的伤害。对可溶筛管进行了室内评价,该筛管使用的可酸溶材料在温度达110℃时,所有厚度试样均全部溶解,物理性能也可以满足抗内压35 MPa,持续稳压15 min的密封设计要求,在650 kN抗拉载荷实验中筛管无变形,满足现场施工要求。在现场应用的井中,产能恢复率平均达211.0%,远高于以往的78.1%,实现了低成本清洁完井及后期安全修井作业,该技术的应用前景良好。

党旗飘扬南天山 千亿克拉勇争先——记中国石油塔里木油田克拉处理站党支部

克拉处理站党支部始终以保障国家能源安全为使命,不断强化属地管理,建设标准化站队。"在上级党委的正确领导下,处理站干部员工共同努力荣获了这面红旗。这既是对我们工作的肯定,也是对我们的激励。我们要以更高的标准要求自己,让这来之不易的荣誉永放光芒。"5月24日,中国石油塔里木油田克拉处理站党支部书记卢庆庆手持中国石油"百面红旗"荣誉奖杯和红旗,与干部员工共享荣耀。

塔里木油田高效套铣工具的研究与应用

在塔里木油田超深井的大修施工作业中,经常遇到套铣施工工艺,目前现场常用套铣工具存在效率低下、稳定性差、尺寸不匹配、针对性差等问题。为了提高套铣时效及施工质量,通过对套铣工具及磨铣对象的研究分析,研制高效套铣工具成为解决问题的关键。从铣鞋类型的选择、各种合金齿的优选、套铣鞋合金堆焊工艺的改进三个方面深入研究,研制出适用于套铣封隔器的高效套铣工具,在现场应用取得良好的使用效果,提高了处理时效。

塔里木盆地库车坳陷北部典型露头剖面白垩系巴什基奇克组三段高分辨率层序地层特征

基于丰富的野外露头实测资料,并结合地表自然伽马测量、元素(Fe,Ca,Mg,B)分析及井下数据,对塔里木盆地库车坳陷北部露头剖面白垩系巴什基奇克组三段层序地层特征进行了系统研究。结果表明,巴什基奇克组三段发育3个特征明显的岩性段,其下部为两期厚层褐灰色中、细砂岩-棕褐色厚层泥岩旋回;中部为大套厚层褐色、褐灰色粉砂岩、细砂岩夹薄层红褐色泥岩;上部为褐灰色粉砂岩、细砂岩与红褐色泥岩互层。地表自然伽马值范围为5~40 API,以齿化钟形和箱形夹齿化平直段为主,这些曲线形态可以较好地与井下进行对比。Fe^(3+)和Fe^(2+)含量、Ca/Mg含量比及B元素含量在剖面上的变化趋势表明地层旋回特征十分明显,巴什基奇克组古水体经历了浅—深—浅—深—浅—深—浅的变化过程。巴什基奇克组三段长周期旋回界面在野外露头区易于识别对比,根据露头岩性、颜色和层理构造等特征可识别出“向上变深的非对称”和“向上变深再变浅的近对称”两种短期基准面旋回叠加样式,结合自然伽马曲线特征和元素分析可以明确中期旋回。基于此方法,露头剖面巴什基奇克组三段可划分为3个中期旋回(四级层序),6个短期旋回(五级层序),部分剖面缺少1个短期旋回。与更加靠近湖盆中心的钻井相比,露头区往往少发育1个中期旋回和4个短期旋回。露头区MSC1,MSC2与MSC3中期旋回分别对应于井下MSC2,MSC3和MSC4中期旋回,其砂体与泥岩隔夹层具有较为相似的规律。研究成果有利于库车坳陷北部气区优质储层的追踪对比和预测,可以高效指导深层天然气的勘探开发。

含汞气田装置绿色检修清洗技术研究与应用

汞及其化学物质均有剧毒,在含汞气田装置检修清洗的过程中,汞及其化合物的扩散会造成环境污染,严重威胁检修作业人员的职业健康。含汞气田装置清洗及汞防护一直是国内外面临的一大技术难题,目前也没有成熟的经验可供参考。以KS含汞气田装置绿色检修为例,革新了含汞容器清洗方法,优化了检修工艺流程,发明了环境汞及人体汞防护装置,最终形成了一套含汞气田装置绿色检修清洗技术。将该技术运用于含汞气田装置检修清洗工作,清洗时长明显缩短,清洗效果显著提升,环境汞浓度大幅降低。实践表明,该技术具有一定的经济、安全、社会价值,可为含汞气田装置的绿色、安全、高效检修清洗提供技术支撑。

间歇生产气井关井续流阶段井筒内流体状态气液劈分模拟方法

间歇生产井大部分无封隔器,从储层产出的气水存在气液量劈分以及油管、环空内液面高度随关井时间变化等问题。常规处理办法是通过简单假设气液在管鞋处的油套管流向来确定关井阶段油套管液面变化,会产生较大的误差。采用离散井筒模型,考虑零液流两相流动规律和油套管压力平衡,建立天然气井间歇生产气液劈分模型。利用该模型可以获取气泡在零液流液柱流动过程中的压力分布、流型变化、液柱高度波动、气泡流速等关键参数。同时,搭建全尺寸井筒实验装置模拟间歇生产井关井阶段气泡上升过程,通过摄影机观察零液流液柱中流型分布,测量液柱中气泡速度和压力。研究结果表明,气泡在零液流液柱中主要分布形式是分散气泡和泰勒泡,随着气体流速增大,泰勒泡流动占主导因素。根据实验结果对所建立的模型中流体压力、流型变化和气泡速度进行验证,准确率超过95%。该模型可精确描述间歇生产气井关井续流阶段气液流动规律和压力分布。

50MPa高压力撬装柱塞泵的研制与应用

柱塞泵是新疆塔里木油田排水采气使用的主要设备,由于油田现场水质含砂量高、矿化度高、氯离子含量高,造成了柱塞、盘根、阀组等易损件使用寿命降低,同时部分站点的注水压力达到50MPa。针对现场出现的问题研制开发50MPa高压力撬装柱塞泵,可以实现移动注水,方便管理,同时对易损件进行定制化改进提升,提高使用寿命,保证油田排水采气的顺利进行。

基于IAO-PNN模型的天然气水合物生成条件预测研究

为降低流动保障中水合物堵塞导致的问题,收集天然气水合物生成实验数据,构造了概率神经网络(PNN)模型。通过自适应权重和双曲正切函数,对天鹰(AO)算法进行改进,实现了平滑参数的优化,最终建立了基于IAO-PNN的水合物生成条件预测模型。通过与热力学模型及机器学习模型进行比较,验证了算法的优越性。结果表明,AO算法改进后(IAO),寻优精度和收敛速度明显优于AO、粒子群(PSO)和麻雀(SSA)等智能算法;IAO-PNN模型与实验数据的吻合性相对最高,适合二元体系、多元体系、酸性体系和醇盐体系中的水合物生成条件预测,且在高压环境下的预测效果良好;与热力学模型及机器学习模型相比,IAO-PNN模型在训练集上的均方根误差(RMSE)为0.6176、决定系数(R2)为0.9994,测试集上的RMSE为0.7624、R2为0.9991,表现出良好的泛化性能。通过现场验证,IAO-PNN模型适用性良好,可为现场解堵措施的制定提供参考。

库车山前超深高温高压气井修井配套工艺技术

塔里木盆地库车山前高压气井具有典型的“三超(超深、超高压、超高温)”特点,气井生产工况极为苛刻、复杂。近年来,随着库车山前油气开发的不断深入,油管渗漏、断裂、变形等管柱失效事件逐年增加,管柱失效导致的井控风险进一步加大,尤其是一级井屏障失效后,A环空高压气体可能窜通至外环空或地面,井控、环保风险不可接受,而大修作业是恢复井屏障的唯一途径。为了安全、高效地实施库车山前高压气井大修作业,以井筒为研究对象,分析了不同井屏障状态下的压井配套工艺技术、复杂大修工艺技术。经过不断探索,攻关形成了压井工艺、原井管柱处理、带压作业配合修井等相关配套工艺技术。研究结果表明:①正反循环挤压井等压井工艺、带压作业处理浅部断脱管柱等配套工艺技术适用于山前大修井;②山前常用的油管柱处理方式可选择倒扣、切割、钻磨等;③THT封隔器可以选用钻磨、套铣打捞的处理方式。结论认为:①正反循环挤压井等压井工艺、带压作业处理浅部断脱管柱等配套工艺技术适用于山前大修井;②油管柱先切割、再打捞是最高效的原井管柱处理方式;③套铣打捞工艺处理THT封隔器成功率、作业效率最高。

ILWT-EEMD数据处理的ELM滚动轴承故障诊断

当前,在我国石油钻探开发中的大型设备常因微小原件故障影响钻井过程和生产效益。以钻井泵滚动轴承为例,其体积较小容易损坏,因此成为钻井泵故障诊断的重要目标。本文提出了基于ILWT-EEMD数据处理的改进方法——ELM钻井泵滚动轴承故障诊断的新方法,通过改进提升小波降噪,结合经验模态分解提取特征进行数据预处理,创新性的将处理后的数据利用泛化能力和运行速度较快的极限学习机进行故障分类。解决了传统钻井泵故障诊断过程中突变、局部抖动的信号过于平滑和边缘模糊等失真问题,较好的保留了非噪声信号的同时,克服了传统方法中相邻本征模向量中模态混叠和相互影响的状况,将数据较多情况下一些低维度的线性不可分问题转化成了高维度的线性可分问题,在准确率和运算速度上取得了良好的效果。

面向分类模型学习的样本类别均衡化方法

过采样方法是解决数据类别不均衡的有效方法之一,现有的过采样方法容易使样本具有高相似性导致过拟合。针对该问题,提出一种基于高斯混合模型和Jensen-Shannon散度的过采样方法(GJ-RSMOTE)。利用高斯混合模型对少数类样本进行聚类,通过簇的稀疏度计算各簇的采样数量以及采用超球体插值方法扩大生成样本的范围,避免了生成样本过拟合,通过Jensen-Shannon散度控制最终生成样本的数量。实验结果表明,GJ-RSMOTE可实现样本类别均衡性,可有效提高分类模型的识别精度。

克深气田“三超”气井采气树配件的研发及应用

为了充分认识高压气井采气树阀门损坏机理、提高采气阀门使用寿命,以塔里木盆地克深气田(超高压、超深、超高温)“三超”气井采气树阀门存在的内漏和和外漏问题为研究对象,深入分析了在应对气田出砂、出水等极为复杂的生产工况下阀门失效模式;在此基础上,从阀板、阀座材质进行优化改进、硬质合金材料和喷涂工艺优选、非金属密封材料改进3个方面开展了研究。研究结果表明:(1)采用高速火焰喷涂方式,选择WC硬质合金A型作为喷涂材料,动摩擦系数最低,耐磨性更好、密封性更好;(2)选择Inconel718高温镍基合金作为阀板、阀座材质,能够进一步提高阀板、阀座强度及耐腐蚀性,可以满足极为复杂工况下气井开发需求;(3)选择在纯四氟材料里面添加石墨、玻纤等进行改性,改性后的四氟材料增加了强度,提高了密封等级,降低了摩擦系数,提升了耐磨性能。结论认为:通过上述3个方面的改进,生产制造的阀门使用寿命平均为424 d,使用寿命得到了显著提升。

库车坳陷古近系盐底卡层技术研究与应用

库车坳陷主体广泛分布古近系膏盐岩,最厚达4000m。盐层底部沉积模式多样,无统一综合对比性标志;同时由于南天山隆升产生垂向剪切与盆山挤压运动,膏盐层塑性复杂变形,导致盐底精确卡层困难。结合欠压实理论总结出盐间泥岩与盐底泥岩的区别,利用120余口井实钻资料,结合盐下沉积序列、底砂岩岩性序列、白垩系残余厚度等证据,刻画了研究区多盐湖的沉积格局,明确了盐下层序分区分带的沉积序列;利用岩屑、录井、电测资料,总结盐底岩性组合特征,分区建立盐底岩性组合图版;从岩性、矿物成分、元素、测井相及地震相响应特征等方面对比分析了盐底泥岩与盐间泥岩的差异,建立现场判断标准;根据盐下层序的沉积序列、钻测录井响应、元素地球化学差异,分区分带建立了定量化的盐底泥岩精准卡层的系列指标;地质工程一体化结合,应用微钻时、元素录井及工程导眼等技术,总结形成成熟配套的卡层方法和现场操作方案。盐底卡层技术保障了31口探井安全快速完井,为建成300×10^(8)m^(3)世界最大超深层天然气生产基地提供了坚实技术保障。

克深气田“三超”气井安全隐患治理对策与实践

克深气田气井具有地层压力超高(≥120 MPa)、地层温度超高(≥165℃)、埋藏超深(≥6000 m)的特点,属于典型的"三超"气井,随着气田的不断深入开发,气井环空异常持续带压生产、井口装备老化损坏等问题日益突出,成为克深气田高效开发过程中影响安全生产的重大隐患。为了消除安全隐患,从环空异常持续带压和井口装置损坏两个方面详细论述了"三超"气井隐患特点,通过现场实践,制定了环空异常持续带压、油套管头密封失效、阀门内漏等有针对性的隐患治理措施,取得了良好效果,形成了"三超"气井隐患治理成套技术,对类似气井的安全隐患综合治理工作具有指导意义。

对天然气低温分离工艺脱汞的思考

文章介绍了含汞天然气在国内外的分布情况,阐述了汞在天然气中的危害及商品天然气对汞含量的要求。了解了汞及其化合物在天然气低温分离工艺中的分布规律,基于天然气脱汞通常遇到的问题,在满足汞含量外输标准的条件下,提出有针对性的对汞含量较高的醇烃液进行脱汞处理的新思路。

特低渗透—致密砂岩成岩作用特征及其差异性分析——以鄂尔多斯盆地陇东地区延长组为例

根据大量岩石薄片观察、扫描电镜和X⁃衍射分析,研究陇东地区典型区块三叠系延长组长6—长8段特低渗透—致密砂岩的岩石学特征、孔隙成因等,探讨成岩作用类型及主要控制因素,剖析延长组长6与长8成岩作用的差异性。研究表明:该区砂岩经历的成岩作用主要有压实作用、胶结作用、溶解作用等,建立了三角洲和重力流成岩演化模式序列,研究区目前处于中成岩A⁃B期;并从储层形成的物源、沉积环境、古气候等方面的差异性,探讨了华庆区块长63和马岭区块长81成岩作用差异性的成因。由于长6较长8粒度细、杂基含量较高,其压实作用强,原生粒间孔保存较少,早期绿泥石膜胶结不发育,含铁碳酸盐胶结物及自生伊利石含量高,砂岩储层物性较差。

超深井MFT封隔器首次打捞工艺

在塔里木油田超深井的大修施工作业中,首次遇到套铣打捞MFT型永久式封隔器,MFT是哈里伯顿永久式偏心封隔器,钢体材质35Crmo,封隔器的卡瓦为一体式位于胶筒的下部,施工作业的难点和重点是生产管柱的切割,MFT永久式封隔器套铣打捞工艺,经过2次套铣作业完成MFT封隔器的套铣打捞作业,为超深井大修作业套铣打捞封隔器积累成熟的经验,为类似的修井工艺施工提供科学借鉴。

考虑硫沉积的气藏物质平衡方程研究

对于存在硫沉积的气藏,它的物质平衡方程与常规气藏物质平衡方程有较大的差异。常规气藏物质平衡方程没有考虑硫沉积体积对于物质平衡方程的影响,不能完整地描述含硫气藏的开发动态。本文从常规物质平衡方程的推导过程出发,通过选取适当的硫沉积体积计算公式,推导出考虑硫沉积的气藏物质平衡方程通式。

直接换热凝液回收工艺高级[火用]分析

常规[火用]分析仅仅能对设备的[火用]损及[火用]效率进行定量分析,而不能揭示设备的[火用]损改进潜力。为了分析凝液回收过程中设备的用能情况,对直接换热流程进行了高级[火用]分析。利用高级[火用]分析方法评价各设备的[火用]损形式,以反映出各设备之间的相互作用,识别[火用]损的改进潜力。结果表明,大部分设备的可避免内源[火用]损占总[火用]损的比例较高,表明工艺改进应首先侧重于设备本身的性能改造,而不是工艺结构。减少过程[火用]损最有效的措施是提高压缩机效率,其次是改变冷箱的换热结构。灵敏度分析显示了各种参数对DHX塔、脱乙烷塔、脱丙丁烷塔4类[火用]损的影响,表明通过进一步改进凝液回收流程可减少设备的[火用]损。

滑坡对埋地天然气管道的作用机理分析

滑坡是危害天然气管道安全的地质灾害之一,在研究滑坡对埋地天然气管的作用机理以来,各种分析方法和模型都有着不同的优点与缺陷,在调研、分析大量论文、研究报告的基础上,笔者以滑坡区埋地天然气管道为对象,总结了管土作用研究方法并进行了模型对比,并发现在现有的土体对埋地天然气管道的作用研究中主要考虑水平、轴向和竖向三个方向的作用,未考虑三者的相互影响。另外提出随着聚乙烯塑料管(PE管)在城市燃气输配管网中的广泛应用,未来对非线性管材在滑坡作用下的力学响应及全尺寸模型试验等方面还需进一步研究。