大型边底水气藏型储气库多周期运行存在问题及技术对策——以呼图壁储气库为例

呼图壁储气库设计库容107×10^8m^3,工作气量45.1×10^8m^3,共部署注采井30口。经过五个周期注采运行后仍表现出井网利用率低、调峰能力不足的特征,且强注强采使地层压力交替、剧烈变化,注采气量合理配置及跟踪调控较为困难,随着储气库逐步达容,地层压力已趋近设计上限地层压力,区域断裂、盖层等均存在漏失风险,极大的威胁了注采安全。通过配产配注、跟踪数值模拟与注采参数实时预测技术相结合,实施"储气库气藏—井筒举升—地面管网"的一体化分析,实现注采气量合理配置及跟踪调控。调峰能力评价及水侵区动用技术可逐步改善注采运行效果,对于边底水气藏型储气库,水侵区域应尽量少布井或晚布井,以降低低效井风险;对处于水侵区域的注采井,可通过"注气驱替+注采吞吐"的方式,改善储层渗流能力,恢复注采利用。利用库容诊断及微地震监测评价气库的动态密封性,为注采方案优选和气库达容达产提供了技术支持,实现了多周期安全、平稳、高效运行。

呼图壁储气库天然气脱水工艺优化

基于呼图壁储气库集注站采出天然气处理的工艺流程,针对供应西气东输二线的天然气节流后压力不足,应急工况下水露点存在一定风险的问题,对现有天然气脱水工艺流程进行改造。采用PR状态方程进行工艺模拟,用HYSYS软件分别建立三甘醇脱水和丙烷制冷脱水两种仿真模型,对主要工艺参数进行敏感性分析。结果表明,降低三甘醇循环量、重沸器温度和汽提气量能够降低三甘醇脱水工艺的能耗;降低丙烷制冷脱水工艺的天然气预冷温度和丙烷冷凝温度,提高丙烷蒸发温度,有助于压缩机节能降耗。综合两种方案技术经济特性,推荐采用丙烷制冷脱水工艺以满足外输天然气水露点控制要求和压力要求。

在线式分析小屋在呼图壁储气库的应用

呼图壁储气库作为全国最大的地下储气库引进了在线式分析小屋,主要采用气相在线分析仪对天然气组分、烃露点和水露点进行实时检测。同时,外输区设置四台超声波流量计,通过在线色谱仪实时取样分析,得到天然气组成及其密度、发热量等物性参数,并将结果及时输入到流量计算机中,实现对天然气流量和能量及时修正,确保天然气计量准确可靠。

砂砾质辫状河储层构型解剖及层次建模——以新疆油田重32井区齐古组油藏为例

针对准噶尔盆地风城油田上侏罗统齐古组砂砾质辫状河储层,利用岩芯、露头及密井网资料,结合砂砾质辫状河储层构型层次结构、模式拟合和嵌入式层次建模方法,确定了不同级次的构型界面,对砂砾质辫状河5~3级构型单元进行了识别,建立了不同级别构型分布样式、规模及三维构型模型。研究表明:1)研究区砂砾质辫状河4级构型单元主要包括心滩坝和辫状水道两类,辫状水道包括泥质半充填水道和泥质充填水道等构型单元,砂砾质辫状河3级构型单元包括心滩坝内部沟道及落淤层等;2)根据辫状河不同级次构型单元规模公式,对辫状河不同级次构型单元进行定量表征,结果表明,研究区单一砂砾质河道宽度50~180 m;单一充填河道宽度30~70 m,长度100~350 m;单一心滩坝宽度120~400 m,长度300~800 m;心滩坝内部落淤层长度和宽度分别为110~330 m、60~200 m,沟道长度和宽度分别为100~200 m、15~25 m;3)在精细构型解剖研究的基础上,提出利用层次建模与嵌入式建模结合的新方法建立构型三维模型。分层次建立了4级构型模型,而在心滩坝内部则采用规模约束建立落淤层、沟道以及填充河道3级构型单元模型,最终建立了与定性模式和定量规模相适应的多级次耦合三维构型模型。

注采过程中气质流体置换数值模拟及原地气置换方法——以新疆H储气库为例

凝析气藏型储气库在注入干气后与原地气不断置换,组分和相态发生变化,对其深入研究是储气库注采优化控制、实现高效运行的关键。以新疆H储气库为研究对象,通过建立重力控制下的组分梯度分布模型,定量分析了多周期注入气在储层中的扩散特征、采出气组分变化及凝析油含量变化规律。结果表明:先期高部位注气及强注弱采有利于原地气被驱离近井地带;其后高部位采注比高,原地气置换彻底,低部位采注比低,重组分富集在低部位及气库西侧;单井凝析油含量变化特征受构造部位、注采策略、投产方式等因素综合影响;单井吞吐使原地气置换能力降低,凝析油采出能力随之降低;循环注气方式、以采投注、短期较高采注比均有利于含重组分的原地气加速置换。研究成果可为同类贫凝析气藏改建储气库的设计、注采运行制度的制定及现场调控等提供一定的理论指导。

无机盐对新疆油田三元复合驱界面性能影响研究

界面性能对复合驱提高采收率有重大的影响,界面张力越低,洗油效率越高;Zeta电位越高,油水乳状液越稳定。研究了各类无机盐对新疆油田复合驱界面性能的影响。结果显示,Zeta电位的绝对值随着无机盐浓度的增高而增大;无机碱中,碳酸根离子降低界面张力效果最好,氢氧根次之,碳酸氢根最差;阳离子中,钾离子降低界面张力效果最好,其次是钠离子,镁离子会略微提高界面张力,钙离子则会大幅度提高界面张力;阴离子中,与硫酸根相比,氯离子能更好地降低界面张力。通过以上研究,确定了Q站污水处理站外排水更适合三元复合驱配液。

气藏型地下储气库动态密封性评价——以新疆H地下储气库为例

为了有效指导地下储气库(以下简称储气库)运行上限压力和动态监测井网的优化调整、保障储气库运行安全,以目前中国库容最大、调峰能力最强的新疆H储气库为研究对象,根据储气库高速往复注采地应力场交替变化的特点,综合地质、地震、测井和各类室内岩心实验结果,建立了H储气库区域尺度三维精细地质模型和三维动态地质力学模型,综合评价了H储气库在经历原气藏14年衰竭式开发及其改建储气库后长期高速注采气过程中交变应力下的圈闭动态密封性。研究结果表明:①H储气库地层压力的变化对区域地应力场具有显著影响;②原H气藏开发后断裂两侧地应力具有较大差异,但盖层未发生变形破坏,作为含气边界的控藏断裂也未发生滑移,保证了H气藏改建储气库的安全性;③由于H储气库高速注采导致地应力场变得更加不均衡,对储气库注采井的完整性具有潜在的负面影响;④H储气库在长期高速注采运行过程中盖层未发生剪切和拉张破坏,但地质力学数值模拟显示储气库长期高速注采导致储层南部的H断裂两侧形成最大约5 cm的相对错动变形,H断裂的密封性成为影响储气库完整性的薄弱区域;⑤建议在储气库南部H断裂上盘部署监测井,加强注采动态监测。结论认为,该项研究从定性和定量两个方面评估了气藏型储气库在交变应力作用下圈闭的动态密封性,对保障H储气库长期注采运行安全具有重要的指导作用。

管道焊缝数字图像缺陷自动识别技术

管道焊缝数字图像是管道焊缝可靠性管理的重要依据,但对其进行人工判别的误判率较高。为了提高对管道焊缝数字图像缺陷的识别准确度,采用多项边缘检测、检测通道与阈值分割等方法,对管道焊缝图像中存在的缺陷进行图像处理,构造了焊缝数字图像缺陷特征库,包含灰度差、等效面积、圆形度、熵、相关度等参数,建立了多分类器构造(SVM)模型,实现了对管道焊缝数字图像缺陷的分类评价,最终开发出管道焊缝数字图像缺陷自动识别软件,并进行了现场验证分析。研究结果表明:(1)图像处理后在没有噪声的情况下,Canny等算法都可以得到很好的边缘检测结果,在有噪声的情况下,检测结果出现伪边缘,选用自动选取阈值方法进行图像边缘检测,能够取得合理的阈值;(2)所建立的焊缝数字图像缺陷特征数据库包含形状特征和纹理特征、图像长度像素等14项参数;(3)通过所建立的SVM分类模型,可以分类获取缺陷形状特征,找出裂纹、夹渣、气孔、未焊透、未熔合和条形等缺陷特征。现场应用结果表明:(1)该缺陷自动识别技术适用于对各类管道焊缝缺陷质量的识别判定;(2)其识别准确率超过90%;(3)该技术实现了对管道焊缝数字图像缺陷的自动识别和自动化评价。结论认为,该研究成果有助于确保管道的安全运行。

X100钢表面Ni-WS_(2)镀层在油田采出水中的耐蚀性能研究

为了提高X100管线钢在油田采出水中的耐蚀性,在X100钢表面上采用电镀技术制备了Ni-WS_(2)镀层,考察了其在60℃、流速0.6 m/s的腐蚀液中浸泡24.0 h后的电化学性能;使用扫描电子显微镜(SEM)观察镀层腐蚀前后的微观组织结构及厚度,通过X射线衍射仪(XRD)分析镀层腐蚀前后的相组成;采用动电位极化曲线(PDP)和电化学阻抗谱(EIS)测试对镀层的耐腐蚀性能进行评价。结果表明:Ni-WS_(2)镀层的腐蚀产物由Fe3C和FeOOH组成,相较于X100钢基体具有更正的腐蚀电位、较高的阻抗值,且腐蚀电流密度较低,腐蚀形貌显示镀层腐蚀程度较轻且仍致密均匀。由此可见,在X100管线钢表面电镀Ni-WS_(2)镀层可以大幅提高X100管线钢的耐腐蚀性。

基于微重力监测技术的地下储气库库容动用评价方法

地下储气库(以下简称储气库)高速、频繁交替注采过程中的库容动用情况及圈闭动态密封性是储气库注采运行安全管理的重中之重。为了直观评价库容动用效果,以及高速往复注采过程中气水界面变化情况及圈闭动态密封性,以目前中国库容量最大、调峰能力最强的新疆H储气库为研究对象,在国内首次利用微重力监测技术在新疆H储气库西部气水混合区进行微重力监测现场试验,并评价储气库注采交互驱替过程中天然气富集区、气驱前缘及气水界面变化情况。研究结果表明:(1)利用微重力监测技术监测储气库注采层内因流体密度变化产生的重力异常,对储气库内流体的动态变化特征具有一定的指示性;(2)通过监测区微重力数据采集、注采层剩余重力异常提取与分析,可有效评价储气库注采层内流体富集特征;(3)采用层密度反演边缘检测技术,可辅助圈定储气库气水界面,评价注采交互驱替过程中气驱前缘的动态变化;(4)实际生产动态资料验证,该技术的评价结果与生产动态相吻合,说明微重力监测结果对储气库库容动用情况可进行有效判断。结论认为,微重力监测技术可直观评价储气库库容动用效果和气水边界变化情况,进而评价储气库高速往复注采过程中的圈闭动态密封性,对优化调整储气库注采运行政策、实现库容有效动用、提升储气调峰运行效率、保障注采运行安全具有重要的指导作用。

气藏型地下储气库完整性管理体系及风险识别

为保证气藏型储气库安全运营,保障天然气储配调峰系统的正常运转,对气藏型储气库进行完整性管理及风险识别。明确气藏型地下储气库完整性管理的对象为地面站场系统、储气库井、地质体3大模块,以地质体完整性管理为气藏型储气库完整性管理的特点及难点,并基于管道完整性管理的理念;提出气藏型储气库完整性管理的6步循环:数据采集,单元识别,风险评价,完整性评价,维修与维护,效能评价。研究结果表明:三大模块的完整性管理是储气库完整性管理的基础,地质体完整性管理为储气库完整性管理的重点,六步循环贯穿在气藏型储气库完整性管理每个工作环节中。

多平台大数据一体化智能储气库运行管理系统——以H储气库为例

储气库是集注气、采气与一体的高度复杂的集生产和储集一体的重要场所,其科学管理需要智能化系统。H储气库是中国最大的储气库之一,H储气库在建设运行过程中,配套建成了先进的自动化控制系统和全覆盖的工业物联网系统。充分依托已建系统识别、采集、传递、输出的数据,建立"无人值守+中心控制"生产管理新模式,实现了人力资源的高度优化整合,建立"感知层、网络层、应用层"为核心的物联网系统。

地下储气库输气管线腐蚀影响因素分析及防范措施

地下储气库具有季节调峰和战略储备作用,受CO_2分压和地层水的影响,输气管线易受腐蚀作用。本文通过对腐蚀环境分析,确定管线腐蚀影响因素以游离水、CO_2分压为主。对此,储气库采取"内防腐+外防腐+阴极保护"的组合式防腐措施,保证气库安全平稳运行。

地下储气库油管轴向变形安全评价研究

地下储气库在天然气供需关系中发挥着季节调峰,平衡管网压力和战略储备的重要作用。周期性地循环注采和强注强采工况是储气库现行的工作环境。由于压力、温度、气量的不断变化,储气库注采气井管柱受高压气体,循环交变载荷,冲蚀等多种因素影响,存在气井管柱失效风险。所以开展对管柱受力、变形分析研究,计算管柱在不同工况下安全系数,制定合理生产范围,对储气库安全、平稳、经济、高效的运行有重要意义。以地下储气库直井为例,管柱在轴向上受到"温度、胡克、活塞、鼓胀、螺旋弯曲"五种效应共同作用,通过Well Cat软件,计算管柱在不同工况下五种效应产生的轴向变形量以及管柱的抗拉、抗挤、抗内压安全系数。通过研究表明,受封隔器制约,五种效应综合形变为零,安全系数大于设计要求。

基于数字孪生的压气站场设备风险智能决策系统

压气站场作为天然气运输的动力心脏,其工艺流程和设备设施复杂繁多,亟需一套高效、直观、信息化的压气站场风险智能决策系统。为了提升压气站场的风险管控能力,融合数字孪生理念,基于风险的检验技术和以可靠性为中心的维修方法,采用现代化数字测量技术建立压气站场数字化模型,以传感通信技术为纽带构建实时信息的数字孪生体,研发了适用于压气站场设备设施的可视化风险分析系统。研究结果表明:①多尺度数字模型构建方法能够实现压气站场数字化模型的实景复制,以完成数字孪生理念中虚拟产品的构建;②结合先进的传感和数据读存技术能够实现压气站场及其设备设施设计参数、运行参数和环境参数等多源异构数据的整合,以实现信息数据与数字化压气站场模型的融合集成;③压气站场的静动设备风险分析评价应以完成基于风险的检验和以可靠性为中心的维修来实现压气站场设备设施减缓控制风险措施的制订;④计算机技术可以实现压气站场设备设施风险分析决策的可视化和自主化。结论认为,该研究成果可以整合压气站场的多源异构数据、提高压气站场的安全管理和信息化水平,有助于推动压气站场的智慧化建设。

基于双重模式下的石油工程项目管理模式分析

随着我国社会经济水平的不断提升,石油工程项目也受到了越来越多的关注,在这样的环境下,如何进一步提升项目的管理水平成为相关部分首要思考的问题。基于此,本文对石油管工程项目管理当中的合同模式和Partnering模式展开探讨,针对双重模式的形成与实施加以分析,促进石油项目管理水平的提升。

新常态下中石油企业如何做好基层工会工作

在中石油企业中,基层工会的建设是企业发展的重要保证,也是提高企业市场竞争力的重要表现。对此,本文对新常态下中石油企业基层工会的工作现状进行了分析,并提出了有效的对策,以供相关人员进行参考。

对准噶尔盆地南缘油气成藏组合特征与分布规律的研究——评《准噶尔盆地构造沉积与成藏》

《准噶尔盆地构造沉积与成藏》一书通过以准噶尔盆地南缘油气成藏为例,介绍油气成藏影响因素,总结油气成藏类型和特征,重点分析准噶尔盆地南缘油气成藏规律,为相关工作的开展提供参考。准噶尔盆地南缘油气成藏,上部为第三系安集海河组,中部为侏罗统八道湾组、三工河组,下部为二叠系芦草沟组。砂岩储层、砾岩储层、中-下三叠统、古及新近系是成套储层的基本构成。砂(砾)岩储层包括二叠系至第三系;中-下三叠统砂砾岩主要包含小泉沟群扇三角洲;侏罗系砂砾岩包含三工河组、头屯河组等。

ZJ50D钻机电气控制系统概述及故障分析

随着石油钻探行业新工艺、新技术的迅猛发展,电动钻机诸多优点得以凸显,在国内各大油田钻机占比也越来越高。电气传动系统是电动钻机的核心控制部分,其工作状态对钻井安全生产有直接影响。在此围绕西部钻探克拉玛依钻井公司某队采用6RA70直流调速器的ZJ50D钻机电气传动系统进行研究讨论并以故障排除工作为主进行阐述,旨在为相关工作的开展提供借鉴经验和思路。

压裂返排液处理小气量、高浓度VOCs回收工艺研究

在油田采用“水平井+体积压裂”开发过程中,从转油站三相分离器来压裂返排液节流降压后输送至存储池,用于后续复配使用。在降压过程中,VOCs废气在水体溶解度降低并大量释放,致使末端敞口返排液存储池VOCs气体排放超标,无序排放造成环境污染。通过存储池前端工艺治理,针对小气量、高浓度VOCs采用回收工艺,可有效降低存储池VOCs气体释放,从而确保环保检测达标。另外,回收的VOCs具有一定的经济效益,工程应用中开创了既环保又经济的双赢局面。