油井测压器及其在射孔工艺研究中的应用

为了获得射孔和高能气体压裂等完井工艺中井下的动态压力数据,对射孔工艺进行了深入的机理研究,研制了一种油井测压器。该测压器采用存储测试技术,实时记录射孔及压裂时井下环空压力的变化。通过各油田的实测数据表明,该仪器能很好地完成井下各动态参数的测量,并且具有精度高、易使用等特点,为评价射孔枪的井下工作性能以及完井效果提供了重要的依据。     

石油井下压力测试系统的研究与设计

针对常规井下射孔压力测试系统体积大、功耗高、不耐高温等问题,研制了一种井下射孔压力数据采集与存储测试系统,用于深井及作业周期长、高温、高压、高;中击等恶劣环境。从实际应用需求出发,给出了系统总体设计方案及其实现原理和测试系统的技术指标,重点介绍了低功耗以及变频采样的实现原理。经过大庆油田测井现场实验,结果表明,该存储测试系统能够精确的记录下井、射孔和压裂恢复整个施工过程的压力数据,为高质量的打开油气层,进一步研究射孔工艺机理提供理论依据。     

新概念石油井下压力测试系统设计与研究

射孔是石油开采过程中一个非常重要的环节,准确地获取井下射孔压力-时间数据,能够从根本上完善完井技术,促进射孔器改进,达到提高油气井产能的目的。以新概念动态测试为指导设计了新概念石油井下压力测试系统。系统主要解决的关键技术有:选用差分输入放大器INA128降低温度对传感器的影响;采样策略和负延迟的设计;低功耗和微体积的设计。系统已在长庆、大庆等油田中取得了应用。     

一种井下参数测试仪的研制

射孔工艺是石油开采的一个关键环节 ,射孔时产生的巨大的冲击加速度和压力常造成射孔枪和仪器的损坏 ,为了测量射孔时产生的应力和加速度 ,为制订完善的射孔工艺 ,提供科学依据。设计了一种能用于井下高温、高压环境的加速度压力测试仪 ,介绍了仪器的结构、工作原理 ,并给出了试验结果     

射孔器腔内压力测试仪的高频动态补偿方法

针对腔内压力测试仪无法测得一次压力脉冲的问题,提出了一种按希望指标高频动态数字补偿的方法,通过射孔器腔内压力测试仪的设计实例并在爆炸洞模拟膛压发生环境下进行试验验证,说明了本方法的有效性。分析了石油井下射孔器腔内压力信号的特性,通过高频动态补偿数字滤波系统的设计,从而达到在高温、高压、高冲击等恶劣环境下测得一次压力脉冲,为测试仪的优化设计提供可靠依据的目的。     

基于近场动力学方法的水力压裂过程数值模拟

利用近场动力学方法便于处理多裂纹萌生、扩展和分叉的优点,将其应用于页岩水力压裂过程的数值模拟.结合页岩水力压裂机理提出在近场动力学中由破坏度跟踪裂纹扩展路径,并通过在新生成裂纹面法线方向施加水压载荷的裂纹追踪方法,成功模拟单射孔横剖面开裂水压实验以及单射孔和多射孔水平井纵剖面的水力压裂过程,得到压裂导致的裂纹缝网结构.数值结果还表明初始射孔裂纹会显著影响后续的水力压裂过程.     

射孔器腔内压力测试系统的高频响应展宽研究

在射孔过程中射孔器腔内会产生二次压力脉冲,一次压力脉冲是一种对于腔内压力测试系统的抗冲击设计、频响设计以及传感器选择的重要参数;二次脉冲是石油企业工程分析的重要参数;为了在高温、高压、高冲击环境中测得一次脉冲,为射孔器腔内压力测试系统的设计提供重要依据,延长射孔器枪内压力测试系统的使用寿命和降低高昂的成本实现信号的完整采集,保证动态测试精度,从实际应用需求出发,给出了系统频响展宽的总体设计方案和测试信号的技术指标。     

射孔器腔内压力测试系统的高频响应展宽研究

在射孔过程中射孔器腔内会产生二次压力脉冲,一次压力脉冲是一种对于腔内压力测试系统的抗冲击设计、频响设计以及传感器的选择的重要参数,二次脉冲是石油企业工程分析的重要参数。为了在高温、高压、高冲击环境中测得一次脉冲,为射孔器腔内压力测试系统的设计提供重要依据,延长射孔器枪内压力测试系统的使用寿命和降低高昂的成本实现信号的完整采集,保证动态测试精度,本文从实际应用需求出发,给出了系统频响展宽的总体设计方案和测试信号的技术指标。     

瞬态压力测试系统的环境因子校准

多数瞬态压力信号的测量是在恶劣环境下进行的,用静态校准的特性直接用于动态参量的测量会给测量结果带来很大误差,为了减小测试环境对测试系统的影响,提高测试数据的置信度,提出了环境因子校准的思想.文中分析了两类环境力信号对测试系统输出信号的影响,介绍了火炮膛压测试仪和石油井下射孔压力测试仪的环境因子校准系统组成及工作原理.经...     

基于模拟油井的井下测试仪温度修正校准方法

针对石油井下射孔压力测试中,在射孔完井过程中会释放大量的热量,压阻式压力传感器的温度效应成为影响测试精度的主要因素。为准确测取井下压力,用现有模拟油井试验装置模拟井内高温高压环境建立了校准系统。在多个温度环境下进行校准试验,通过与溯源性校准的标准测试系统的对比计算,利用最小二乘法得出压阻传感器在不同温度条件下的灵敏度,根据测试仪采集的实时温度数据值修正了压力数据,计算表明压力曲线峰值比修正前小1.4 MPa,为压力峰值的2.08%,表明该压阻传感器温度效应产生的影响不可忽略,基于模拟油井的温度修正校准方法能有效减小温度效应的影响,提高了测试精度。     

自主存储式水力压裂过程井下测试系统设计

水力压裂过程的井下测试是压裂效果评价、改进压裂工艺的重要依据.在进行井下测试时,由于实际作业时间常与计划时间有较大差异,经常造成预先按作业计划设定存储的且存储容量有限的井下测试仪对关键时段没有记录.论文中分析了压裂作业井下压力曲线在不同作业时段的特征,提出了以压力、压力梯度作为特征参数来判定压裂作业所处时段的简单逻辑判别方法,并设计了自主存储策略和基于单片机的仪器电路.测试实验表明该方法是有效的,仪器可自主对关键时段的参数进行密集采样和存储.     

Real-time prediction of horizontal drilling pressure based on convolutional Transformer

During horizontal drilling operations, real-time prediction of drilling pressure during the drilling process can help the drilling team cope with the complex and changing working environment downhole, adjust the parameters of the drilling rig promptly, make correct decisions, reduce the probability of drilling accidents, and avoid affecting the duration and cost of the project. This study provides a method for real-time prediction of the drilling pressure of horizontal drilling rigs. A deep learning model based on a convolutional Transformer is trained for accurate real-time prediction by extracting real-time operating data of the horizontal drilling rig from the data acquisition system. The method proposed in this study can be a useful tool to improve the performance of horizontal drilling rigs and can assist the drilling team in operating horizontal drilling rigs. The results of the case study show that: (1) the proposed convolutional Transformer model provides reliable real-time prediction with an MAE of 0.304 MPa and an RMSE of 0.508 MPa; (2) the proposed method can quickly and accurately predict the trend of drilling pressure change in the next period based on the current change of drilling pressure, and grasp the dynamics of drilling pressure of horizontal drilling rigs in advance. Further research could focus on assisted decision-making and intelligent optimization to provide solutions for preventing drilling accidents and improving horizontal rig performance based on the prediction.     

基于石英谐振器测压传感器设计

本文介绍利用石英谐振器研制压力传感器.对该传感器的工作原理、结构及室内实验结果进行了详细的描述.该传感器已成功用于油田井下压力测量仪器,测量精度达0.05%.     

自适应随动触发射孔压力存储测试方法

针对前一代石油井下压力测试系统中绝对压力触发方式稳定性不高,触发压力选择不灵活,受工艺差异影响较大,关键数据易丢失等问题,提出了随动式触发方式的存储测试方法。该方法结合环空压力变化的特点,采用A/D与D/A控制器实时更新当前比较器压力数据,通过模拟比较,实现自适应随动触发功能。分析与实践表明:随动式触发方式能灵活适应不同射孔工艺捕捉瞬变压力信号的关键环节,有效提高了单次测试准确触发的可靠性。     

Reactive processing in ADOME-II: an extensible approach

A new approach for supporting reactive capability is described in the context of an advanced object-oriented database system called ADOME-II. Besides having a rich set of pre-defined composite event expressions and a well-defined execution model, ADOME-II supports an extensible approach to reactive processing so as to be able to gracefully accommodate dynamic applications’ requirements. In this approach, production rules combined with methods are used as a unifying mechanism to process rules, to enable incremental detection of composite events, and to allow new composite event expressions to be introduced into the system declaratively. This allows the definition of new production rules each time an extension of the model takes place. Methods of supporting new composite event expressions are described, and comparisons with other relevant approaches are also conducted. A prototype of ADOME-II has been constructed, which has as its implementation base an ordinary (passive) OODBMS and a production rule base system.     

基于事件驱动控制的混杂动态博弈系统的纳什均衡分析

本文研究了基于事件驱动控制的混杂动态博弈系统的纳什均衡分析问题. 首先, 分析了事件驱动机制对混 杂动态博弈过程的影响, 进而, 在进行状态空间描述的基础上, 给出了混杂动态博弈的纳什均衡的定义, 并建立了对 应博弈系统的策略型模型. 其次, 结合Lanchester方程, 分别讨论了两类混杂动态博弈系统的均衡问题, 包括事件驱 动策略设计和固定的情况, 获得了均衡解存在的必要条件. 最后, 通过数值模拟进行了应用分析, 验证了所取得结果 的合理性和科学性, 并总结了混杂动态博弈研究的未来工作.     

油田射孔器耐高温超高压自动检测系统

主要介绍了油田射孔器耐高温超高压自动检测系统的设计与实现 ,并讨论了超高压控制系统、温度控制系统以及控制软件的设计。该系统具有检测精度高、工作安全可靠、操作简便等特点。该系统中的超高压 (大于 2 0 0MPa)液压控制系统的研制成功 ,填补了国内的空白。     

控压钻井井下气侵工况的自适应参数及状态估计

针对控压钻井过程中井下可能发生气侵的特殊工况,提出一种可在异常工况下估计井底压力,并借此判断异常工况的方法.首先,基于简化的漂移通量模型,在传统控压钻井水力学模型中添加气体膨胀项,建立控压钻井气液两相流模型;其次,将井下环空摩擦积分和井底气侵量视为未知参数,将井底流量视为未知状态,设计一种可对未知参数以及未知状态进行联合估计的自适应观测器,并以此为基础估计井底压力;最后,通过仿真实验验证所提方法的有效性.仿真结果表明,所建气液两相流模型可在井下发生气侵时模拟井底压力变化,且所提观测器能实时准确地跟踪井底流量及压力变化.