原油沉降脱水罐油水界面确定技术

结合现场实际应用，针对原油集中处理站上沉降脱水罐油水界面难以确定的问题，根据理论分析及现场实践应用，找出了一种切实有效的确定方法。该方法简单、方便、易于操作，理论计算值与实际测定值非常接近，有效地满足生产的需要。     

基于油井生产动态数据的出砂油井筛管冲蚀模型

筛管冲蚀损坏是油井常见的防砂失效形式,现有筛管冲蚀模型过于复杂,不能直接应用于在役油井筛管失效风险的量化分析。为了解决筛管冲蚀模型的现场应用问题,首先通过大量的室内实验数据拟合建立了冲蚀质量损失率的数学模型,并根据油田现场实际生产情况进一步简化模型,提出表征筛管冲蚀作用程度的参数C,建立了基于油井动态生产数据的筛管冲蚀失效分析的数学模型。以渤海Q油田为例,进行出砂油井筛管失效的计算分析,分析结果与现场测试结果完全一致,表明该模型可有效判断出砂油井井下筛管的工作状态。最后通过在役井C值与冲蚀临界值C_a的对比分析,形成了基于筛管冲蚀在役井的出砂风险预警方法,从而实现精准把控油田的出砂管理风险。     

油井远程监控与计量技术在延长油田的应用

介绍了油井工况诊断、液量自动计量系统的原理、组成及功能。重点介绍了“功图法”计算泵有效排量的模型和现场修正系数。油井“功图法”判断油井工作状况适用于不同含水期、不同产液量状态和不同油田的开发阶段。在延长油田24口油井应用表明,诊断结果准确,能及时判断油井工作状况,计算油井产量。对比计算出的油井产量与现场测试产量,平均相对误差3.72%,说明利用“功图法”计算出的产量能够真实反映油井的实际产液能力,满足油井计量的精度要求,确保了油井的长期稳定生产,在该油田具有推广应用价值。      

渣油加氢装置加热炉结焦量化表征及预测

为了准确且快速判断渣油加氢装置加热炉结焦程度、预判结焦趋势，从能量传递角度设计出结焦量化表征指标（N）,N为实际操作条件且炉管在洁净状态下的内传热系数除以其在同等操作条件及结焦状态下的内传热系数所得值；采用Aspen HYSYS软件模拟建立了N值变化预测模型，并结合某公司300万t/a渣油加氢装置生产数据进行了验证。结果表明：经计算所得N值及其变化趋势与实际生产运行情况满足一致性，皮尔逊相关度计算结果满足排他性要求；所建立的结焦量化预测模型的准确性较好，历史同期的实际N值与其回归值的自检相对误差均值为3.15%；在跟踪同装置生产运行的4个月期间，预测模型的实际N值与预测值的变化总体趋势基本一致，相对预报误差均值为3.90%。     

预测水平井产能的一种新方法

对目前采油工程与油藏工程中广泛采用的几种水平井产能预测公式进行了分析,尤其对Joshi产能公式进行了重点分析,提出了在水平井产能计算时应采用有效渗透率较符合现场实际。同时还指出了Joshi水平并偏心产能公式的错误,进一步利用镜像反映原理推导出一种水平井产能预测的新公式,并利用现场实际油井参数进行了计算,其实际生产值与计算值相对误差小于17.5%,与Joshi公式的计算值对比计算精度高。建议在油田水平井产能预测中进一步验证。     

高压、含酸性介质气井油套环空泄漏速率计算

气井完整性失效最根本的原因就是管柱发生泄漏,从而导致气井环空异常带压,威胁气井安全生产。环空泄漏速率是判断气井完整性是否失效最核心的参数。目前,有国外石油公司通过设备现场测量环空泄漏速率,国内还未有可靠的方法确定环空泄漏速率。提出了两种环空泄漏速率的计算方法:一是安全阀法,借鉴井下安全阀泄漏速率的判别方法;二是微分法,建立气体在环空泄漏的理论模型,并通过输气管道小孔泄漏模型确定边界条件。由于现场泄压数据的影响,井下安全阀法不适用于现场,可采用微分法进行环空泄漏速率计算。应用微分法对塔里木油田DN2气田进行了实例验证,与现场实际吻合较好,表明该环空泄漏速率计算方法较为可靠,对现场生产有一定参考价值。     

预应力混凝土连续箱梁桥的静动载试验研究

通过一座新建的部分预应力混凝土连续箱梁桥的通车静动载试验，测试了桥梁在试验荷载作用下的工作状态，测定了结构的强度、刚度及抗裂性能，并将实际测试值与理论计算值进行了比较，从而判断了该桥梁整体结构的安全承载能力和使用条件。     

剩余重力源的成像和深度标定

假设重力源只局限于某一深度区间,且密度分布不是垂直座标的函数,那么视密度图可根据所观测的剩余布格重力图导出。如果该重力源的深度间隔是已知的,那么计算的视密度图与真密度分布将非常接近的。即使重力源的深度间隔是未知的,并具有恒定的密度,其水平范围也可用视密度的最大等值线的一半来圈定。本文提出了一种解释方法,它利用了基于重     

基于量纲分析法求抽油泵柱塞的下行阻力

为建立预测抽油杆杆管偏磨位置的数学模型,通过量纲分析法及现场数据回归得出柱塞下行阻力的表达式,并与实验值进行了比较.结果表明,现场测试值与计算值总体趋势相同,柱塞的下行阻力都随流量的增加而增大,现场测试值与公式计算值基本相符.该方法为解决抽油杆杆管偏磨提供了理论依据,对油田生产具有一定指导意义.     

储气库注采井环空最大允许压力研究分析

随着储气库注采井服役时间的增加,环空带压问题逐渐引起重视。如何计算环空最大允许压力是评价井环空安全性的关键。本文基于API RP90《海上油气井环空压力管理》标准,同时将油套管柱腐蚀因素纳入考虑,提出更加合理科学的计算方法。该计算方法可快速估算出井环空最大允许压力,通过与现场实际环空数据值对比,判断环空风险等级,可有针对性的提出措施。     

高温高压气井关井期间井底压力计算方法

常规的井底压力预测方法认为,气井关井后压力恢复初期井口测压受到井筒储集效应影响,后期受温度降低引起的续流影响,并且在压力恢复期间井筒中不存在流体的流动。但是,新疆克拉2气田部分高温高压气井的实测结果表明,关井后测得的井口压力恢复曲线总体呈下降趋势,与常规方法所计算的压力曲线并不一致。对高温高压气井关井后的井筒温度特征、井筒续流特征和井筒流体参数变化特征进行了分析,认为,关井期间井口(底)压力同时受到井筒储集效应和温度变化的影响,并且在压力恢复过程中井筒内一直存在续流流动,需要进行流动气柱压力计算。为此,综合考虑井筒续流、井筒温度及井筒流体参数的变化特征,基于井筒压力恢复原理,建立了关井期间的井底压力计算模型,并对该模型进行了实例计算验证。实例验证表明,该模型计算出的压力恢复曲线正常,可用于产能试井解释。      

基于可靠度理论的斜井井壁失稳风险评价方法

由于地质环境的隐蔽性和复杂性,地质力学参数和岩石力学参数具有很大的不确定性,井壁稳定分析中忽略不确定的影响可能导致钻井液密度设计不合理,进而直接影响钻井井壁稳定。国内外学者对确定参数条件下的井壁稳定开展了深入的研究,但对不确定参数条件下井壁稳定影响的研究并不深入,尤其是对于任意斜井失稳风险的评价。为此,在井壁稳定孔弹性力学模型和崩落宽度模型基础上,建立了基于可靠度理论的井壁失稳风险评估方法,采用Monte-Carlo随机方法模拟了四川盆地CW气田直井、斜井和水平井的井壁失稳风险,并系统分析了参数均值和方差对井壁失稳的影响规律。研究结果表明：①随着井斜角增加,井壁坍塌当量密度显著增加,井壁破裂当量密度显著降低,不同井型失稳风险与常规井壁稳定规律基本一致。②考虑参数不确定影响后,坍塌当量密度增加、破裂当量密度降低,安全密度窗口逐渐变窄,说明参数不确定影响不可忽略。③崩落宽度对井壁坍塌影响显著,崩落宽度越大则井壁坍塌可靠度越高,在不发生井壁失稳事故的前提下,允许适当的井壁崩落有助于提高成功钻井概率。④4参数均值和变异系数敏感性分析结果表明,影响井壁稳定最为显著的因素为地应力,其次为孔隙压力和岩石强度;随着变异系数的增加,坍塌当量密度逐渐增加、破裂当量密度逐渐降低,安全密度窗口逐渐变窄,井壁失稳的风险越高。     

反褶积方法在河南油田低渗透油藏试井解释中的应用

由于井筒存储的影响,河南油田低渗透储层出现了大量无径向流压力恢复资料,通过应用反褶积方法消除井筒存储的影响,"恢复"出被井筒干扰掩盖的地层流动特征,从而为试井解释模型识别和地层参数计算提供更好的信息支持,有效降低多解性。应用该方法可以得到储层的压力变化、表皮系数及渗透率等参数,进行低渗透的试井评价。     

稠油油藏水平井井筒压降规律研究

水平井技术已在稠油油藏开发过程中广泛运用,但因稠油黏度较大,水平井井筒压降已成为产能研 究过程中不可忽视的问题。 基于常规水平井产能理论,利用 Joshi 提出的方法将水平井三维渗流场简化 为 2 个二维渗流场,运用保角变换方法以及等值渗流阻力法得到稠油油藏水平井地层渗流模型,同时考 虑井筒变质量流动,建立了地层渗流与水平井井筒管流的耦合模型。 实例分析表明,井筒压降使得水平井 的无阻流量减小了 7.7% ,且稠油油藏水平井井筒压降远远大于常规油藏水平井井筒压降。 敏感性分析表 明,随着水平段长度、幂律指数以及油层厚度的逐渐增大,井筒压降逐渐增大,而随着井筒半径的逐渐增 大,井筒压降则逐渐减小。 本次研究为稠油油藏水平井井筒压降规律的研究提供了新的思路     

压裂施工过程中的井底压力计算

影响井底压力计算的主要因素是压裂过程中压裂液的流动阻力,包括井筒摩阻和近井摩阻,其中近井摩阻包括射孔孔眼摩阻和近井弯曲摩阻。文中基于工程流体力学、岩石力学等相关理论,利用物质平衡原理,建立井筒摩阻、射孔孔眼摩阻和近井弯曲摩阻的数学模型．并对模型参数及物理意义进行分析和求解。计算结果表明：井筒摩阻可利用理论公式直接计算求取：若孔眼数、孔眼大小和相位等适当,射孔孔眼摩阻对井底压力的影响可忽略不计;近井弯曲摩阻主要通过降排量法和现场方法获得．但降排量法成本较高,采用现场方法可快速获得近井弯曲摩阻。该计算方法对于准确获取井底压力与施工时间的动态关系具有重要意义。     

不渗透区域对油藏压力动态影响研究

油藏形状对井底压力动态响应有着显著的影响,常规的解析方法只能计算规则形状油藏的井底压力响应。为此,建立了考虑不渗透区域的任意形状油藏不稳定渗流的数学模型,并用边界元方法获得油藏内任意点的压力,进而由杜哈美原理得到了考虑井筒储存和表皮效应的井底压力。绘制并分析了不渗透区域存在时井底不稳定压力典型曲线。通过分析指出,压力导数典型曲线的驼峰高度和宽度反映了局部不渗透团块的大小、方向及形状的综合影响,因此可根据压力导数典型曲线的晚期驼峰形态识别近井大范围局部不渗透区域的存在。     

煤层气钻井井壁稳定机理及钻井液密度窗口的确定

在煤层中钻井时,保持井壁的稳定具有重要意义。为此,利用有限元软件分析了近井壁裂纹尖端的受力状况,比较了尖端与井壁两处应力集中的情况,结果表明,裂纹尖端受力高于井壁的应力集中约一个数量级。从断裂力学的角度,研究了近井壁裂纹的扩展,分析了裂纹扩展在节理煤岩井壁失稳中所起的作用,讨论了裂纹表面闭合、孔隙压力及井壁渗透性等因素对井壁失稳的影响。利用经典断裂力学理论即应力强度因子理论和最大周向应力准则,对近井壁的裂纹进行了抽象建模,建立了煤岩井壁失稳的判据。根据失稳判据,提出拉剪破坏压力和压剪破坏压力的概念,两者分别为节理煤层钻井液密度窗口的上下临界值,两者之间为井壁稳定,两者之外便是井壁失稳。利用山西沁水盆地的岩心数据及现场钻井资料进行了实例计算,基于常规岩石力学方法求出的破裂压力和坍塌压力分别为19.1MPa、6.4MPa,而用所建立的方法得到的上下临界压力为18.1MPa、7.6MPa。由此证明了所建立的方法得到的密度窗口小于前者,与实际情况更加相符。     

油层中渗流与水平井筒内流动的耦合模型

针对几种常见油藏类型情况,导出了水平井生产时单相原油三维稳态流动的压力分布,并根据质量守恒原理及动量定理导出了水平井筒内压降计算新公式。它考虑了沿程流入对井筒内压降的影响。提出了把油层中的渗流与水平井筒内的流动耦合的数学模型及求解方法。实例计算表明:用此模型计算产能,精度高;井筒内压降对水平井生产动态有影响。当生产井段长度超过某一值后,产量不再随井长增加而增加;沿水平井筒长度方向各段单位长度的采油指数并不相等。     

考虑有效膜压力的坍塌压力计算模型

川渝气区风险探井欠平衡井段的井眼扩径率普遍较高,井眼扩径率介于20%~30%,最高可达140%,增加了风险探井的钻探风险,而且欠平衡钻井井壁稳定的问题也尚未得到有效解决。为此,针对欠平衡井段井壁失稳机理开展了研究,提出了计算欠平衡钻井井壁坍塌压力的方法:通过引入有效膜压力系数,结合达西定律、地层流体状态方程、连续性方程,求解出井周压力分布解析解;依据叠加原理得到了井周应力分布模型,并采用Mohr-Coulomb准则推导出维持井壁稳定的最低钻井液密度计算模型;研究了欠平衡、过平衡、欠平衡转过平衡3种典型工况下的井周压力演化规律,并总结了欠平衡钻井井壁失稳的规律。结论认为:该模型反映了泥饼对井壁稳定的影响,由其计算得到的坍塌压力比常规模型计算所得的结果要高,说明有效膜压力系数对井壁坍塌的影响显著,而岩石强度(内聚力、内摩擦角)、地应力、岩石孔隙度等参数对井壁坍塌的影响则相对较小,采用该模型计算的结果更加符合现场实际。     

试井解释中识别直线断层的新方法

针对实际情况给出了新的数学模型来研究断层，该模型中考虑了井筒储存，表皮效应和井半径的几何因素，微发方程和边界条件均考虑了断层的影响，应用拉普拉斯变换和贝塞尔函数加法定理，求得井筒拉普拉斯压力，据此制作了识别直线断层的新型复合图版－拉普拉斯空间典型曲线，图版中引入了新的特征参数团，该参数团表征了井筒储存，表皮效应和断层３者的影响，详细分析了断层离测点的距离对典型曲线特征的影响，应用文中的图版可以识别