页岩气完井管柱下入时机分析

下入油管可以帮助页岩气气井井筒提高携液能力,避免井筒产生积液而影响生产。为研究完井管柱的下入时机对产量的影响,应用大数据,对已下入完井管柱的359口气井的单位压降产量、水气比等进行分析,发现气井下入油管的间隔时间与单位压降产量、水气比无明显关联,而产水量较低的井,单位压降产量相对较高。但因部分页岩气井的油管在使用一段时间后出现腐蚀穿孔现象,为保护油管,实现持续稳定生产,建议在气井产水积液现象出现前下入油管。     

水平井套管扶正器合理安放位置计算

使用套管扶正器,可减少套管磨损,使套管居中,提高固井质量.在水平井及大位移井中,在大斜度井段由于套管变形大,按照API套管扶正器安放标准会要求使用较多的扶正器,这样会增加套管串的刚度致使套管下入困难.采用有限元方法研究水平井中带扶正器套管串的变形,通过改变扶正器的安放位置,确保两扶正器之间的套管不与井壁接触,从而确定出水平井中大斜度井段和弯曲井段套管扶正器合理的安放位置.模拟计算中考虑了下套管摩阻对扶正器安放位置影响.计算结果表明,水平井套管扶正器的安放位置主要受井斜角、套管质量、井眼曲率、套管与井壁之间间隙的影响,在215.9井眼中下139.7套管时,在小井斜角井段,每间隔2～3根套管装一只扶正器;在大斜度井段,每隔1～2根套管装一只扶正器,在水平井段,需要每根套管装一只扶正器.     

低压页岩气井检管压井难点及对策

低压页岩气井油管出现腐蚀穿孔,影响油管生产携液能力,同时存在安全隐患。通常会开展检管作业,将异常油管更换为新油管,恢复气井正常生产。在检管过程中,控制好压井入井液量至关重要。通过对气井特征研究及现场压井实践摸索,分别从起管前、起下管过程中进行液量控制,既保证了施工井控安全,同时降低了压井入井液量,有助于气井检管后快速复产。     

黄202H页岩气井井筒气液两相流态预测

准确预测页岩气水平井井筒流动型态对井筒积液预测及排水采气工艺优选至关重要.分析了黄202 H页岩气井套管生产和油管生产阶段的压裂液返排特征;结合气井压力数据,优选出了适合该井的井筒压力计算模型,预测了不同产气量时不同深度的气液表观流速特征;利用垂流型图版研究了该井套管生产阶段和油管生产阶段时垂直段、倾斜段和水平段的流型变化规律.结果表明:在6种压力计算模型中,Mukherjee-Brill压力计算模型计算的压力误差最小,平均绝对误差为2.39％;黄202 H页岩气井油管生产阶段,气井在倾斜段首先出现积液,排水采气工艺重点应在倾斜段解决气井积液问题;套管生产改为油管生产后,增大了井筒中气相流速,有利于积液排出.     

塔里木油田有机盐完井液腐蚀研究

模拟塔里木油田腐蚀环境考察了有机盐完井液密度、温度、pH值对P110、VM140和HP-13Cr三种油管材质的腐蚀行为.结果表明:随完井液密度的增加,管材的腐蚀速率逐渐降低;温度越高腐蚀越严重,随温度逐渐升高,试片由均匀腐蚀变为坑点较多的局部腐蚀;pH值增加,腐蚀速率逐渐下降,这与完井液适宜在偏碱性环境中使用相一致;相同条件下,腐蚀速率大小为 P110＞VM140＞HP-13Cr;P110和VM140在低密度完井液中存在严重的局部腐蚀,相同条件下VM140抗局部腐蚀的能力强于P110,但二者的差异不大,HP-13Cr基本无局部腐蚀.当完井液密度低于1.15 g/cm3或温度超过80℃时,P110和VM140腐蚀严重,必须采取相应的防腐措施.     

考虑井斜因素的全井抽油杆扶正器安装位置设计及应用

考虑了井斜因素与抽油杆柱在井下的工作受力情况,建立了相邻扶正器间杆段的力学模型.运用纵横弯曲梁及弹性稳定理论,结合工程实际,分析得出了在全井各种井段合理安装抽油杆柱扶正器间距的计算方法,并给出了计算实例.计算结果表明:下部受压杆段安装扶正器间距的规律是由下往上间距逐渐增大,安装扶正器的间距大小与扶正器直径、抽油杆直径、杆柱的受力及井眼弯曲程度密切相关.     

腐蚀损伤结构振动特性的数值模拟

为了研究腐蚀对LYl2-CZ铝合金板性能的影响,采用有限元法对航空结构中的主体材料LYl2-CZ铝合金板进行了不同程度腐蚀后的动力特性分析,得到其在不同腐蚀损伤后的固有频率．结果显示,均匀腐蚀造成板的固有频率显降低,而局部坑蚀对固有频率影响不大．最后通过对板上随机分布有不同深度腐蚀坑进行动力响应分析,发现腐蚀深度对其坑底部的主应力影响比较大,一般随着腐蚀坑的深度增加而增大．     

索承式桥梁腐蚀吊索安全性能评估

腐蚀蚀坑是索承式桥梁吊索力学性能退化的主要原因。基于断裂力学和蚀坑等效,考虑腐蚀蚀坑影响,以吊索在荷载作用下的安全系数小于2.5作为吊索失效判据,建立腐蚀吊索承载力安全性能评估方法,并以袁州大桥钢丝腐蚀速率数据为基础,进行参数敏感性分析和算例计算,研究了各工况下吊索失效时的断丝数量和安全系数小于2.5的时间。结果表明,该方法相比较均匀腐蚀理论模型,考虑了钢丝腐蚀蚀坑对吊索承载力的影响,能够预测钢丝断裂数量和安全系数小于2.5的时间。     

彩南油田抽油杆偏磨机理和防治研究

一般认为影响抽油杆偏磨主要有三大因素：一是井斜;二是柱塞下行阻力;三是底部油管屈曲。通过应用摩擦强度的概念对这三大因素的分析发现,井眼轨迹的弯曲、底部油管屈曲是抽油杆偏磨的主要因素,井斜、柱塞的下行阻力所引起的偏磨并不严重。对彩南油田抽油杆偏磨情况分析后,得到如下主要结论：在弯曲井段,全角变化率越大,杆管摩擦强度越严重。在斜直井段,当井斜角大于4度时,需要考虑安放抽油杆扶正器;在大间隙柱塞副、低粘度井液、小泵径的油井工况下,柱塞的下行阻力并非是抽油杆偏磨的主要原因;上冲程在柱塞拉动下,底部油管发生屈曲,由此形成的杆管之间的摩擦强度较为严重。     

一种基于场指纹法的金属管道小腐蚀坑的求解方法

针对场指纹法(FSM)对小腐蚀坑检测精度偏低的问题,根据小腐蚀坑会对被测管道的电流分布产生影响的现象,提出一种细分的电阻链网络模型,利用主辅电压和细分电阻网络的特定关系来准确求解小腐蚀坑,并且分析发现不同位置、不同深度和不同直径的小腐蚀坑对主辅电压有着特定的影响,进而提出了一种利用主辅电压来准确求解小腐蚀坑的方法.该方法的本质在于引入了多个已知参量,从而可以求解出多参量的小腐蚀坑.理论分析和实验表明,提出的求解小腐蚀坑的方法能够有效提高小腐蚀坑的检测精度,发展并完善了FSM方法.     

基于腐蚀缺陷管道的剩余强度评价标准应用

针对腐蚀缺陷管道剩余强度的评价问题,研究了ASME B31G标准、Rstreng标准、DNV RPF101标准及其算法,并对腐蚀缺陷管道的剩余强度进行了评价.计算了不同评价标准对于同一腐蚀缺陷的评价结果,评价了库鄯线原油管道和独乌线成品油管道中不同长度、深度的腐蚀缺陷,对评价结果及其变化情况进行对比分析.结果表明,对于同一腐蚀缺陷,不同评价标准所得到的管道剩余强度值之间存在差异,即各评价标准的保守性不同;不同评价标准适用于不同的腐蚀长度区间,且腐蚀缺陷尺寸的变化对不同评价标准所得到的管道剩余强度的影响程度不同.     

空间划分双因子耦合PDE模型与算法

为了计算格网划分的数目和间距,根据地形因子和数据密度提出了空间划分双因子耦合PDE模型算法.利用地形曲面偏微分方程与地形因子、样本数据密度的偏导函数关系,通过曲面方程作等价替代方程进行系统消参来减小系统误差,利用Laves划分标识[63]和循环递归算法建立坡度和数据密度耦合模型.模型能够解算出每个区域单元格间距和数目,解决了非凸集合产生非法边界及多边形的问题.通过可视化验证和对比分析表明,算法运行时间随样本数据成倍增长时呈线性增加,程序运行时间约为其他算法的1/6~1/4.     

钢管混凝土剪力墙钢板耗能键的参数设计

为了分析钢板耗能键的厚度、布置间距和跨高比对钢管混凝土剪力墙的影响,通过采用ABAQUS有限元分析软件,在低周往复荷载下,建立与试验对应的有限元模型.对不同参数试件进行了数值模拟分析,得出了不同参数的应力云图及骨架曲线.结果表明,钢管混凝土剪力墙的承载力和刚度与钢板耗能键的厚度、布置数量成正比,与跨高比成反比;该组合结构的延性随钢板耗能键厚度的增加、布置数量的增多而减小,随跨高比的增大而提高,为工程实践的参数设计提供了参考.     

表面微坑织构对球头铣刀片结构强度的影响

为了分析微坑织构对球头铣刀片的应力与变形的影响,利用DEFORM-3D有限元分析软件对钛合金TC4进行了动态仿真,得到了X、Y、Z方向的切削力.将切削力施加在球头铣刀片相应的接触区域上,借助ANSYS进行静力仿真,分析了微坑织构对球头铣刀片结构强度的影响,并采用正交试验和极差分析法优化织构参数.结果表明,微坑织构可以增大铣刀片的等效应力,并减少铣刀片变形;织构参数对结构强度影响顺序为:间距直径距刃深度.     

优惠券促销定价模型及求解

为了提高优惠券的使用率,提出了一种新的优惠券促销定价模型及求解方法.通过分析优惠券销售的特点,把顾客分为有优惠券的顾客和没有优惠券的顾客两种类型,考虑优惠券面值和发放时间两个因素,以商家利润差最大化为目标建立了发放优惠券的定价模型,利用商务智能中的数据挖掘技术对商场中进行促销的几种商品的销售量进行了预测,并利用遗传算法对模型进行优化求解,通过实例仿真进行了验证.实验结果表明,该模型对于商家制订优惠券策略具有重要的理论意义和应用价值.     

内置CFRP圆管的方钢管混凝土角柱节点有限元分析

为了分析内置CFRP圆管的方钢管混凝土角柱节点在往复载荷作用下的力学性能,以及不同的材料属性对节点力学性能的影响,利用ABAQUS有限元分析软件建立了10个角柱节点模型,分析钢材强度、含钢率和轴压比等参数对节点力学性能的影响.结果表明,随着钢材强度的提高,极限承载力有显著提高,含钢率对极限承载力和延性均有一定的改善,轴压比的增加使得极限承载力急剧下降,且延性变差.加强环宽度的增加对节点承载力有显著提高,达到70 mm之后有脆性破坏的趋势.     

钻井液密度窗口下限的三维数值计算格式

为了得到准确的安全泥浆窗口,结合有限单元法提出了用于计算钻井液密度窗口下限三维数值解的数值计算格式.计算包含了井孔轨迹全长的油田区块整体模型的应力场,利用有限元子模型技术逐点计算井孔轨迹上关键点的泥浆窗口下限值.在数值求解过程中,施加足够泥浆压力保持井孔围岩处于弹性状态,并施加反向载荷形成实际卸载,逐步试算求出泥浆窗口的下限值.利用一个包含直井段和90°转角圆弧段井孔轨迹的简单井孔模型,计算了沿井轴全长各处不同井孔倾角对应的泥浆窗口下限值数值解,并把该数值解和利用经典解析解取得的结果作了比较,证明了算法的有效性.     

基于相近度的人机界面不确定信息评价

针对人机界面评价中评价信息不完全、不确定和较为复杂的特点,提出基于相近度的人机界面不确定信息评价方法.该方法将人机界面不确定信息的处理由实数序列拓展至灰区间数序列,以灰色理论和理想点法为理论基础,构造灰区间绝对关联分析模型和灰区间理想点模型,并运用整体逼近的思想,综合考虑方案与参考序列曲线的相似性和接近性,提出设计方案与理想方案的灰区间相近度,建立了不确定信息的综合评价模型.该模型弥补了单一方法的不足,避免了模糊信息过早精确化,有效保证了评价结果的可靠性.实验结果表明,该方法对于解决具有不确定信息的复杂系统评价问题是合理的、有效的.     

非等间距新息GM（1，1）模型及其应用

针对非等间距GM（1,1）模型建模精度低、适应性不强等问题,应用新信息优化原理及灰色系统建模方法,采用原始数据序列的第n个分量作为灰色微分方程的初始条件,提出了非等间距新息GM（1,1）模型.基于背景值是影响灰色建模精度的重要因素之一,对非等间距新息GM（1,1）模型的背景值构造进行了研究,根据灰色模型的指数特性和积分特点,利用非齐次指数函数来拟合一次累加生成序列,重构非等间距新息GM（1,1）模型的背景值,并给出了背景值构造公式.该背景值不仅适用于等间距新息建模型,也适合于非等间距新息建模型,具有精度高、适应性强等特点.实例表明,所建模型具有良好的实用性和可靠性.     

基于可拓学的混凝土双曲拱桥上部结构可靠性评价

为了对混凝土双曲拱桥上部结构可靠性进行合理评价,在物元模型理论的基础上结合实际工程病害,建立混凝土双曲拱桥上部结构可靠性评价物元模型.引入可拓集合中的关联函数与关联度,通过实际可靠性等级的关联度计算对某双曲拱桥上部结构可靠性进行评价.结果表明:桥梁上部结构可靠性状态处于二类且略偏于三类,与实际工程状况相符.可拓评价方法引入级别变量特征值,可充分反映可靠程度与相邻等级的距离,克服了传统的跳跃式评价的缺点,实现了可靠性评价的连续化,在其他工程领域也有广阔的应用前景.