培养石油工程专业创新型人才的流体力学实验教学探析

中国石油大学(北京)流体力学实验室是国家级实验教学示范中心——"油气勘探与开发实验教学中心"一个非常重要的实验教学平台,也是石油工程专业不可或缺的实验教学环节。文章从实验设计、实验设备改进和教学与科研相结合的角度,探索增强学生融会知识能力,提高学生实践能力和创新能力的具体手段和方法。     

凝析气液复杂渗流数学模型

为真实反映凝析气藏相变过程中流体的流动情况，需要考虑气、液相变作用及流-固热耦合对凝析气藏渗流规律的影响。引入相变产生的毛管力、界面阻力及非达西因子，建立表征凝析气藏多相高速流动相变特征的渗流方程，同时考虑气化潜热及流-固热耦合，推导出流-固热耦合能量方程，结合凝析气藏相变特征的传输方程，对速度场、温度场进行量化计算，从而合理描述流体渗流的特性和过程。利用该模型进行凝析气井复杂渗流规律研究，结果认为：凝析气相变对凝析气渗流的影响显著；流体与岩石颗粒温度在相变区都是先升后降，最终低于气藏原始温度，但岩石颗粒温度变化有滞后趋势；模型考虑界面张力、毛管力时预测的凝析气产能低，凝析油产能高。     

高温高压气井测试合理工作制度设计理论与方法

分析传统的高温高压气井测试工作制度设计理论的不足 ,对高温高压气井测试期间地层、井筒与地面参数特征进行研究 ;分析高温高压气井测试期间井口油压与井底生产压差的关系 ,认为根据合理生产压差设计测试工作制度 ,既可以有效求取地层参数 ,又可以防止生产压差过大而使地层变形、破坏或出砂。研究成果为高温高压气井测试工作制度设计提供理论与方法     

深层高压气藏测试水合物生成趋势监测与控制技术

分析了控制水合物生成方法的原理，针对深层高压天然气藏测试的特点，研制了水合物生成趋势实时监测与控制硬件系统和软件系统。该控制系统通过对测试参数的实时测量与分析，计算水合物生成的可能性及确定水合物生成趋势和位置，并予以适时控制，在南海DF1－11井与新疆盆参2井的应用结果表明，该系统具有创新性与实用性。     

气侵检测仪的研制与应用

基于气体侵入井眼后按气液两相流型分布的原理，利用声波可以早期检测到气侵。文章对气侵进行了深入研究，研制了声波气侵检测仪，做到了生产过程中早期气侵检测，以避免井喷的发生，并及时发现油气层。     

关于天然气水合物钻采工艺技术进展的研究

目前全球正面临着前所未有的能源危机，天然气水合物由于储量大、能量密度高而将成为一种诱人的新型能源。天然气水合物主要存在于冻土带和海洋，在地下处于低温和高压状态，以现有的技术，钻井和开采都存在很大的困难。简要介绍了天然气水合物的性质及储量，阐述了天然气水合物钻井的六个挑战及目前国外天然气水合物的两种钻探方法；同时阐述了以热力法、降压法和化学试剂注入法为主的天然气水合物开采方法，并针对天然气水合物钻采技术现状指出了下一步的研究方向。     

压力脉冲在井眼气－液两相流传播的数值模拟

本文对压井期间节流阀调节过程中压力脉冲在井眼环空气－液两相流中传播速度进行了数值模拟。建立并求解了一维拟线性双曲型偏微分方程组，从而能够给出气侵后环空气－液两相流分布和在压井期间的气－液两相流分布。同时导出了压力脉冲在气－液两相流中传播速度公式，给出了计算节流阀调节间隔计算方法。举例计算出了节流阀调节后压力脉冲经过钻柱泥浆及环空流体中传播时间。利用本方法可以适时调节节流问，使压井期间井底保持较恒定的压力，从而真正符合并控理论。     

高含硫气井计算机优化压井闭环控制系统

目前压井节流控制箱作为节流管汇上的重要控制装置,在压井过程中被普遍采用。根据节流控制箱的控制原理,利用计算机技术、通信技术和控制技术研制了压井参数监测和节流控制硬件系统,根据高含硫气井的特点编制了高含硫气井压力监测软件系统。高含硫气井压力监测软件系统能实时监测采集压井参数,计算机对采集到的压井参数进行处理,并根据处理结果控制液动节流阀的开度。高含硫气井压力监测软件系统为实施自动压井提供了数据支持,使计算机优化压井闭环控制操作在安全、及时、科学的基础上进行。      

大位移井井眼清洁监测技术

大位移井因其大斜度段和水平段长,容易造成岩屑在环空中滞留或形成岩屑床。研究表明,利用环空压力变化可以有效监测井眼清洁程度。在钻头附近安装环空压力传感器,能够精确测量环空压力,但成本高,故障率高,大范围的应用受到限制。介绍了一种方法,可根据地面立压值来计算出环空压力,监测井眼不清洁的程度。其原理是:环空压力等于立管压力减去钻柱、井下动力钻具、MWD与钻头循环压降。井下动力钻具、MWD与钻头循环压降的计算是在假定井眼为清洁的情况下,通过立压、环空循环压降、钻柱与钻头压降等计算后获得。之后,将环空压力转换成循环钻井液当量密度,据此可以监测井眼清洁程度,为大位移井安全钻井提供了一定的依据。     

示踪法井漏位置测定技术

根据井漏将引起钻井液循环时间变化及钻井液出口流量变化的原理，提出了示踪剂漏层位置测定方法，建立了漏层位置计算模型，编制了示踪剂法漏层位置计算软件。在新疆油田的现场应用表明，该方法检测畏度高，适用性强。