油气管道爬行机器人的设计及仿真实验

针对新建无流体管道、非常规流体管道、分支管道和逆流体流向管道等特殊工况下,传统介质推动机器人无法完成作业的问题,对能够适应特殊管道工况的油气管道爬行机器人进行了研究,完成了一种气动式爬行机器人的详细设计,包括结构设计和控制系统设计等.利用ADAMS虚拟样机软件对油气管道爬行机器人在U型和90°管道的动力学进行了仿真分析.结果表明,该油气管道爬行机器人具有一定避障和过弯能力,可以完成油气管道特殊工况下的检测和维修.

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。

分段压裂用可溶桥塞研究及试验

在研究材料溶解机理的基础上,明确了均匀溶解性和可控溶解性为可溶材料的关键性能,设计了可溶镁铝金属材料。试样测试结果表明,在溶液Cl^(-)质量分数为1%、温度为90℃的条件下,设计的可溶材料的平均溶解速度为0.184 g/h。在对比国内外桥塞结构设计优缺点的基础上,结合辽河油田压裂需求,基于溶解差异性理念和最优化承压、锚定、溶解性能目标,研制了新型可溶桥塞。室内评价试验结果表明,在溶液Cl^(-)质量分数为1%、温度为90℃的条件下,可溶球在30.0 h内溶解完毕;可溶桥塞最高工作压力为70.0 MPa,有效密封时间大于12.0 h,完全溶解时间为16.0 d。应用研制的可溶桥塞开展了现场试验,坐封丢手作业顺利,可溶球到位显示明显,放喷18.0 d后回探桥塞已溶解。可溶桥塞的成功研制,可为辽河油田大规模体积压裂提供重要的技术支持。