煤层气储层渗透率特征研究

采用煤岩渗流试验装置,研究了煤层气储层中气体的渗流规律,以及气体滑脱效应、有效应力对煤岩渗透率的影响。从理论上研究了煤岩孔隙系统特征。研究结果表明,由于煤岩特殊的双重孔隙介质特征,有效应力对渗透率影响非常严重。岩石总有效应力增大,煤岩渗透率下降。而卸压时渗透率只能得到一定程度的恢复,从而造成渗透率的损失。     

多层气井生产系统分析方法与应用

针对多层气井的生产特点,建立了多层气井生产系统分析模型,给出了迭代求解各层产气量的方法。将多层生产系统分析方法与气藏物质平衡方程相结合,采用分步迭代的方法,可以求解多层气井生产过程中各层的压力动态;用实例说明了用多层气井生产系统分析方法可以分析多层合采时各单层压力随生产时间的变化,某一压力状态下各单层的产气情况,一定要求条件下实施分层采气时气嘴的分压要求等,为多层气井生产优化决策提供科学依据。     

C1280-427-240型抽油机支架有限元分析

根据我国油田用抽油机出口现状及抽油机的应用情况,对目前国内最大的游梁式抽油机C1280-427-240型抽油机的支架进行了有限元分析.计算结果表明:该型抽油机的支架具有足够的强度、刚度和可靠的稳定性;同时,还具有良好的移运性.     

注入水中的固相颗粒与储层损害关系的试验研究

通过模拟试验。在低渗透率和中高渗透率的岩样中．研究了注入水中的固相颗粒对岩样渗透率损害率的影响。结果表明．注入水中的固相颗粒直径和含量增加。岩样渗透率损害率增加;注入水中的固相颗粒对低渗透率岩样的损害大干中高渗透率岩样;注水量增加,岩样渗透率损害率增加;对油田注永控制固相颗粒具有重要的意义。     

缝洞型碳酸盐岩油藏覆膜型体膨颗粒堵剂卡封机理微观可视化研究及注入参数优化

塔河油田属于典型的缝洞型碳酸盐岩油藏,油藏温度高达120~150 ℃,地层水总矿化度(20~25)×104 mg/L。对筛选出的耐温抗盐型体膨颗粒XN-T进行了物理覆膜,并对其膨胀性能、封堵性能进行了评价。实验结果表明,覆膜型体膨颗粒具有较好的延缓膨胀性能,24 h达到最大膨胀倍数约5倍,130 ℃下240 h的膨胀倍数仍有3.6倍;体膨颗粒在130 ℃下的封堵率达到98.4%,推荐现场使用覆薄膜的XN-T体膨颗粒。借助玻璃刻蚀微观可视化模型,研究了覆膜型体膨颗粒缝洞中的堵水机理及卡封运移的规律,并对颗粒注入参数及注入方式进行了优化。研究结果从微观尺度上证实了覆膜型体膨颗粒能在缝洞油藏的高渗孔缝中形成有效的“堆积”、“桥接”、“附着驻留”,迫使流体进入低渗小孔缝中,增大波及系数,提高采收率;体膨颗粒在储层中运移、封堵的次数越多,在多次挤压、剪切、变形作用下,封堵性能越差,第1次突破压力为0.48 MPa,后面逐渐降低,最终突破压力降为0.03 MPa。对覆膜型体膨颗粒进行注入参数优化:颗粒粒径为0.4~0.6 mm,颗粒浓度取固液比10%,推荐塔河油田现场试验采用有机覆膜型体膨颗粒+耐高温抗高盐型萘酚凝胶二元复合型深部调堵技术。现场试验采用凝胶与颗粒混注工艺,达到了增产目的。     

连续油管斜接焊缝弯曲过程应变分析

针对连续油管使用过程中出现的对接斜焊缝失效问题,采用ANSYS有限元分析软件建立了连续油管弯曲-矫直几何模型,对HS110钢级Φ50.8 mm×4.78 mm连续油管斜接焊缝的疲劳应变强度进行了分析。分析结果显示,连续油管斜接焊缝热影响区在弯曲状态下的等效应变比本体材料高30%左右;零内压弯曲情况下,随着循环次数的增加,弯曲后等效应变和矫直后残余应变在弯曲内侧内壁上增长最快;带压作业情况下,当内压超过15 MPa后,其残余应变迅速增加。研究表明,连续油管在弯曲作业过程中,斜接焊缝热影响区的强度有较大程度下降,连续油管的累积应变在弯曲内侧内壁处累积最快,此处易发生疲劳失效。     

生态钻井液研制及其盐碱地改良效果研究

随着我国对西北部勘探开发力度的增加,同时对环保的要求也越来越严格,而传统处理工艺并不能使废弃钻井液达到低污染、低伤害的目的。针对废弃钻井液的污染问题,结合新疆多盐碱地的实际情况,利用盐碱土壤作为钻井液后期处理的场所,在基于天然材料的基础上研制了生态处理剂JH1、JH2、JH3,并开发出一套生态钻井液体系JH。并系统地评价了该体系的流变性、抗污染性、润滑性、抑制性和环保性能。实验结果表明,120℃下生态钻井液体系JH具有良好的流变性,API滤失量为3.4 mL,岩屑回收率为72.6%,线性膨胀率为11.54%,润滑系数为0.1058,具有较好的抗污染性能,能满足常规钻井的需要。生态钻井液环保性能较好,EC₅₀为89 600 mg/kg,BOD₅/COD_Cr为25.9%,易生物降解,重金属含量低于最低限值,满足排放限制标准。经过有机酸中和后施加在盐碱土壤上,有效改善了土壤的理化性质,土壤含盐量降幅达54.3%,pH值恢复至6.85,有机质含量增加了49.7%,N、P、K含量增幅59.25%~113.82%。      

LNG冷能用于朗肯循环和CO2液化新工艺

针对CO_2排放过量的问题,提出了两种利用液化天然气冷能进行朗肯循环发电和液化CO_2的新工艺流程。流程1在常规朗肯循环的基础上增加了再热循环和回热循环;流程2在保证预冷和液化CO_2所需冷能不变的情况下,在流程1的基础上集成了氮气液化系统,目的是降低蒸发器内冷热物流的品位差,提高蒸发器的火用效率。分析了烟气温度、循环工质压力和流量对流程比功和火用效率的影响。模拟计算得到,流程1、流程2的火用效率分别可达到49.70%和49.80%,对应比功分别为237.70 kJ/kg LNG和235.20 kJ/kg LNG,CO_2的液化率为0.60 kg/kg LNG。结合具体实例进行计算,证明新流程具有良好的经济效益和环境效益。     

高压下页岩气吸附量计算新方法

体积法和重量法是页岩气吸附实验的两种重要方法,相比基于MSB磁悬浮测量的重量法,体积法的实验仪器结构和原理简单,造价也低,是目前中国进行页岩气吸附实验评价的主要手段。然而,体积法的最大问题在于气体压缩因子计算不准确,尤其在高压下,利用该方法对实验数据进行吸附量计算时会产生较大误差。针对体积法在高压下的不适应性,采用编程计算7种复杂气体状态方程压缩因子,并将计算结果与美国NIST数据库中Chemistry部分计算的甲烷压缩因子进行对比,结果表明:Setzmann方程不论在高压还是低压下气体压缩因子的计算精度均较高,解决了体积法在高压下的不适应性;应用改进前后的体积法分别对实际页岩气等温吸附实验数据进行解释,当平衡压力超过5 MPa时,两者计算吸附量差异随平衡压力增大而增大,平衡压力为30 MPa左右的极限吸附量相差0.426 5 mL/g,可见气体压缩因子计算精度的重要性;应用吸附理论模型对实验测得页岩气吸附等温线进行拟合,发现Toth吸附模型拟合精度最高。     

基于单井敏感性局域化EnKF的油藏辅助历史拟合方法

常用的油藏自动历史拟合算法多数存在梯度计算不准确、产生伪相关性等问题,导致参数修正错误、模型反演失真。通过建立一种基于单井动态敏感性的局域化集合卡尔曼滤波（FMM-CL-EnKF）历史拟合方法,解决了传统距离截断方法处理伪相关性时与实际地层状况不匹配的问题。基于程函方程,根据地质模型静态参数场信息,快速追踪压力波从井点到地层网格的传播时间确定各单井动态最大敏感性区域,从而构建局域化矩阵。同时,结合集合卡尔曼滤波（EnKF）方法,实现数据同化方法梯度的矫正,减弱伪相关,通过逐步拟合生产动态达到更新油藏模型和获取最优估计的目的。概念算例和矿场算例的计算结果表明,FMM-CL-EnKF方法在模型集合生产动态拟合效果及反演模型参数场准确性等方面均优于标准EnKF方法。