非开挖管道定向穿越技术

针对西气东输管道工程在采用定向钻穿越工程中所产生的问题,对钻具合理配置与失效预防技术进行了研究,提出了切实可行的泥浆配方,研制了涡旋式泥浆快速水化装置及循环回收净化装置。同时,研究并开发了定向钻井测量参数图形界面图像软件。该应用软件可进一步提高穿越精度,为定向钻井施工方案的编制提供了技术支持。     

断层端部地应力分布规律影响因素的数值模拟

通过数值模拟软件RFPA对正断层端部地应力的分布情况进行模拟。分别模拟了埋深、破碎带宽度、关键层泊松比、关键层弹性模量4个参数对断层端部水平和垂直方向应力分布规律的影响。研究表明:上述因素均对断层端部应力有着不同程度的影响。其中关键层弹性模量对断层端部应力影响最为敏感,是断层端部应力分布集中程度的主要因素。通过该研究成果,利用RFPA软件可以对邻近断层开采区域内的断层端部应力分布情况进行预测和判断,有助于选择合理的支护方式、有助于断层防水煤柱的合理留设以及预防煤与瓦斯突出等事故的发生。     

普通抽油杆机械化自动化生产线方案设计

在总结我国抽油杆生产设备的研制经验、找出与国际先进水平差距以及分析国外抽油杆及其接箍机械化自动化生产线技术特点的基础上，根据我国抽油杆生产技术发展的需要，提出了抽油杆锻造机械化自动生产线、抽油杆杆体不旋转杆头加工机床和接箍自动生产线的设计方案。这3种设计方案的技术水平接近国际先进水平，切实可行，价格大大低于国外的报价。     

超重油降粘中超声波作用的研究

以委内瑞拉超重油和新疆风城超重油为研究对象,进行了超声辅助降粘的研究。在实验中,制备了两类四种实验样品:分别掺入20%和30%柴油的两种委内瑞拉超重油样品、在O/W降粘体系下制备的委内瑞拉超重油样品和风城超重油样品。使用频率为18 k Hz的超声变幅杆和24 k Hz的超声清洗槽对上述四种实验样品进行超声处理,结果表明:1)对掺入20%和30%柴油的委内瑞拉超重油,经过超声处理的超重油样品在20℃时粘度分别增高了25%和15%以上;2)在O/W降粘体系超重油降粘中,风城超重油样品经过超声作用后,在20℃粘度降低了25%以上,而降粘剂的使用量可减少20%,超声辅助降粘效果明显;3)在O/W降粘体系超重油降粘中,委内瑞拉超重油样品经过超声处理后,在14℃时,超声处理过的样品的粘度降低不高于25%,在高于这一温度的情况下则未观察到明显的粘度降低。文中对上述实验结果产生的原因进行了定性的分析。     

高压膏盐层定向井钻井关键技术

Jeribe—Kirkuk储层为伊拉克哈法亚油田的主力储层之一,上覆厚约500 m、地层压力系数为2.25的Lower Fars膏盐层作为其盖层。因该高压膏盐层的存在,导致第一口Jeribe—Kirkuk定向井多次卡钻2次侧钻,第一口水平井提前下套管完井,Lower Fars高压膏盐层钻井面临极大挑战。为此,通过分析Lower Fars膏盐层的力学特性、孔隙压力、地应力大小以及岩石矿物特征,建立Lower Fars层不同岩性地层井壁稳定和井眼变形规律的数学模型和判定规则,模拟钻井过程中的井眼变形规律,有针对性地研制适用于该膏盐层定向钻井的高密度饱和盐水钻井液体系、优化定向井井眼轨迹与施工方案。研究结果表明:(1)Lower Fars膏盐层最易失稳地层为泥岩层,卡钻的主因是泥岩水化后流变性增大,导致井眼缩径,并拖拽相邻硬石膏和盐岩坍塌,加剧卡钻的风险导致卡钻;(2)Lower Fars层井壁变形失稳随井斜角和井眼钻开时间的增大而增大,随着井眼钻开时间的延长,井壁失稳的风险急剧增加;(3)筛选了适合高密度饱和盐水的聚胺抑制剂BZ-HIB及聚合物稀释剂JNJ,优化钻井液配方,可有效提高钻井液在膏盐层钻进过程中的抑制性及流变性;(4)Jeribe—Kirkuk定向井造斜点由Lower Fars层提升至Upper Fars层,Upper Fars井段造斜、Lower Fars井段稳斜,降低Lower Fars段的井斜角和定向段长度,从而降低卡钻风险。截至目前,22口井的现场应用效果表明,该区?311.2 mm井眼事故复杂得到了有效控制,其中,2016年平均钻井周期为35.8 d,同比缩短52.8%,机械钻速从平均3.3 m/h提高至7.33 m/h,提高122%,技术优化取得了明显的效果。     

中国页岩气资源勘探开发挑战初论

鉴于地质条件与国情的明显差异,中国能否成功复制美国的“页岩气革命”成为时下关注的焦点。为此,分析了中国页岩气资源勘探开发拥有的良好机遇以及面临的严峻挑战。其中,机遇包括：①中国能源结构亟待改善,天然气需求量在未来5年的能源消费结构中的比例将增长1倍;②能源需求量持续攀升,到2020年中国天然气年均消费量仍将以19%的复合年增长率递增;③页岩气资源丰富,预测中国页岩气地质资源量为57×10¹²～244×10¹²m³,技术可采资源量为10.3×10¹²～47×10¹²m³;④已初步形成了页岩气勘探开发技术。挑战包括：①独特的页岩气形成与富集地质条件差异;②资源前景与核心区尚不完全落实;③勘探开发核心技术尚不掌握;④勘探开发成本偏高;⑤环境保护问题;⑥尽管中国已将页岩气定义为一个新的矿种,但就其根源和本质,页岩气还是油气资源中的一种类型,只不过与其他油气资源相比具有其独特性而已,因此非油气企业贸然从事页岩气勘探开发将会面临诸多挑战;⑦自页岩气被设立为新矿种起,政府管理工作的挑战就产生了。结论认为：中国页岩气勘探开发正处在起步阶段,有诸多基础工作尚未深入开展,仍有系列严峻挑战需要应对。既不能因噎而废食,也需做好扎实工作。     

弹性应力下304L不锈钢点蚀行为的有限元模拟研究

目的 通过有限元理想化建模和模拟计算,采用四点弯曲的应力加载方式,获得了不同弹性拉应力条件下,304L不锈钢薄板上点蚀坑内最大等效应力的变化规律和点蚀坑几何形状的变化情况,以及采用轴向拉伸的应力加载方式,获得了不同弹性拉应力条件下,304L不锈钢管道上随着蚀坑形状和尺寸的变化,点蚀坑内最大等效应力的变化规律.方法 采用...     

智能完井用井下液控多级流量控制阀研究

井下流量控制阀是智能井实现智能开采的核心工具,在介绍液控光纤监测型智能完井系统IC-Riped所使用的井下液控多级流量控制阀结构和工作原理基础上,对控制阀在3 000 m长6.35 mm液控管线驱动下的操控及运动进行了分析,包括控制阀运行压力、进油流量、回油流量和动作时间等参数的变化。通过试验数据和理论推导分析了管线压力损失Δp的影响因素,结果表明液压油在管线中的流动可近似为层流,得到Δp与进油流量Q的定量关系,两者近似呈线性关系。这些数据和分析为实现控制阀井下精确控制提供了扎实的试验和理论支撑,并为完井井下流量控制系统的优化提供了依据。     

油田化学用聚丙烯酰胺凝胶体系纳-微米粒子增强剂研究现状

针对我国油气田开发过程中储层温度不断提高的问题,聚丙烯酰胺类油田化学品对其性能提出了更高的需求。国内外研究成果表明,通过添加纳-微米粒子增强剂,可有效提高聚丙烯酰胺凝胶体系的物化性能,从而进一步提升体系的耐温及机械性能。针对国内外报道的蒙脱土、纳米SiO₂、改性淀粉、石墨类4种纳-微米粒子,介绍了各粒子特点及与聚丙烯酰胺之间的作用关系,并阐述了各类纳-微米粒子影响聚丙烯酰胺凝胶体系性能的特点。对今后油田化学用聚丙烯酰胺凝胶体系性能的进一步提升提出了展望和建议,以期为聚丙烯酰胺体系在油气田领域的进一步发展和应用提供参考。