井地电位成像技术在双河油田的应用

针对高含水开发期缺乏定量描述井间剩余油分布的现状。介绍了利用井-地电位测量方法获取双河油田H3Ⅵ油组主力油层主体区5口注水井周围。约2.0 km~2范围内的实测电位数据,经数值模拟和储层三维电阻率反演成象技术处理,得到目的层的地下电阻率和剩余油饱和度分布。经现场实施验证.测量资料与现场实际吻合较好,显示了井-地电位成像技术在注水优势方向、剩余油分布、注水效果评价等方面的良好前景。     

动态电位法技术在注水油田监测中的应用

地层介质电阻率的不同会影响地表电位场的分布,因此,可以通过地表异常电位反演出油水同层储层的电阻率分布。采用动态监测技术对地表电位进行测量,将电阻率较高的水泥胶结包围的金属套管看做供电源,消除受供电点与测量电极附近电阻率的影响,并对采集数据进行电流归一化处理、远电极和参考电极空间校正,在任意复杂的地电断面下利用拟线性近似方法对异常观测电位数据进行反演,推算出电阻率值,得到不同时段的注水储层电阻率分布图,从而直观地推断出含油区域,以实现对注水油田的动态监测。测试数据处理结果表明,测试得到的井位与实际的注水井井位非常吻合。     

复杂形态回线源激发电磁场的矢量有限元解

回线源瞬变电磁法实际工作中,发射回线易发生形变,这将影响资料处理解释的精度。为此,基于电磁场数值模拟的总场算法,利用矢量有限元法实现了铺设于水平地表的复杂回线源电磁场的三维正演。复杂回线源可视为由一系列首尾相接的电偶源组成,这些电偶源可进一步分解为与笛卡尔坐标系中水平坐标轴平行的一对正交电偶源。通过对比铺设于均匀半空间表面的圆形回线圆心处磁场脉冲响应的一维解析解和矢量有限元法解,验证了三维正演算法的正确性。对于复杂形态高导体地电模型,计算了矩形回线、圆形回线和普通四边形回线激发的磁场脉冲响应。结果表明,发射回线形状主要影响早期电磁响应。     

电位法在油储动态监测中的应用

得出了电位法的电流场正演公式,阐述了电位法油储动态监测的野外工作方法,并对数据处理与反演方法进行了讨论。电位法油储动态监测方法可以快速、准确的监测开发井注水推进方向和距高,可以定性和定量的分析注水井周围的孔、渗、饱等油田开发参数,从而为油田开发的动态分析提供相关的依据资料。实例表明,电位法是油储动态监测的一种有效方法。     

三维地下埋藏点电流源有限差分正演计算

研究了地下埋藏点电流源三维地电介质的有限差分数值方法。首先讨论了三维埋藏直流点电源场方程及边界条件；然后讨论了微分方程的离散化，对于数值求解时电导率应具有一定连续性的要求，采用斯托克斯定理将体积分化为面积分的方法来消除，求解方程利用有限差分技术构成。为了提高计算精度和计算速度以及避免由源奇异性引起的差分计算复杂性，计算时将电位分成二次异常电位和背景电位2部分。在背景场计算中，对地下均匀半空间和水平均匀层状模型的背景场对二次异常场的影响进行讨论。结果发现，将地电模型中各层的电导率和异常体电导率取加权平均，以此作为均匀半空间模型的电导率进行背景场计算时，二次异常场计算结果较差；利用水平层状模型计算背景场，以此为基础计算三维地电场，二次异常场的计算结果有明显的改善。研究表明，利用有限差分数值方法进行复杂地电模型的正演计算，计算速度快，计算结果精度较高。     

三维井地电阻率法异常响应特征增强算法模拟研究

从井地电阻率法满足的边值问题出发,利用有限元法实现了三维井地电阻率法的数值模拟,同时给出了异常电位水平导数的解析计算方法;模拟计算了多种不同情况下三维异常体模型的异常电位水平导数,详细分析了异常电位水平导数的极值与异常体边界对应关系的影响因素。当同时出现埋深不同的异常体时,中、深部异常体的井地电阻率法异常响应信号非常弱小,边界范围的轮廓模糊不清,应用归一化总水平导数法能够在一定程度上增强中、深部异常体的响应特征。     

二维任意形状复杂磁化体的模拟

本文提出一种正向计算二维(2-D)多边形体非均匀定向磁化引起的磁异常的方法。计算是基于等效线源法,其中激发源被分解成磁性随空间变化的离散单元。这种等效偶极线法和快速简便地描述和计算磁化方向及强度变化复杂的磁化体的磁异常。我们对算法进行了检验,并把它应用于一般情况以检验计算的精度。该技术还应用于与构造变形有关的航磁异常模拟,以及东Lake Superior剩余磁化基准诺统火山岩的模拟。该方法也适用于2.5维(2.5-D)和三维(3-D)非均匀磁化源产生的异常计算。     

起伏地表条件下的井中激电井地观测正演模拟研究

传统的异常电位法将总电位分为背景场(一次场)电位和异常场(二次场)电位,背景场电位通常是简单模型背景场电位方程的解析解,但起伏地表条件下背景场电位方程无解析解。针对这一问题,利用改进的异常电位法,定义了适用于起伏地表条件的自然边界条件。将该方法引入井中激电的正演模拟,对二维线源场进行井中激电井地正演模拟,并采用加权余量法推导了新形成的边界条件,求解对应的有限单元积分方程。将直接解法求解器引入正演模拟,求解最终的线性方程组得到总电位,证明了起伏地表条件下有限单元法正演模拟的精度和效率。将几个典型的起伏地表模型试算结果与采用传统的总电位法得到的结果进行了比较,验证了该方法的正确性与有效性。     

稳定地电场三维有限差分正演模拟

本文阐述了用有限差分模拟计算三维稳定点电场的原理,提出了可以节约内存,提高运算速度的剖分网格、差分格式和超松弛迭代数值解的计算方法;采用解析法计算点电源在均匀大地条件下产生的正常电位场,用有限差分法计算地电异常体引起的异常电位场,进而得到实际电位场;简化了三维地电场数值模拟的问题,并且有效地控制了模拟计算精度。     

井地电磁响应的物理模拟实验研究

基于井地电磁理论和电磁物理模拟相似准则,在室内水槽环境下模拟井地电磁法响应,用掺杂少量石墨的水泥板置于盐水中模拟油气等高阻的目标体,将垂直有限长电流源穿过模型体,并溃入周期性正负方波电流脉冲,在水面上测量其电场。通过计算一次谐波的背景电场和总电场的频率响应,得到模型的异常场频率响应曲线。结果表明,y轴方向异常场曲线具有以源为中心的双峰特征,反映了异常体的分布。该模拟实验为井地电法圈定油气提供了实验依据,也可为检验三维数值模拟结果提供参考。     

井-地电位成像技术在剩余油分布研究中的应用

文章介绍了井-地电位成像技术的方法原理,重点分析了井-地电位成像测量技术在XX油田9-102井区的应用效果。该项技术用反演成像方法对实测数据进行处理,获得工区内目的层电阻率和剩余油饱和度分布,与油藏数值模拟及动态资料进行分析对比,剩余油平面和层间分布与数模结果相符,并且优势注水方向与动态资料吻合较好,显示了井-地电位测量技术在剩余油分布评价研究中的良好应用前景。     

井地电法三维物理模型试验

文中通过采用不锈钢管模拟金属套管，细铜棒模拟供电电极，高阻绝缘板代表油层，紫铜板代表水层，并利用128道网络电位记录仪器水槽模拟实验，获得单一模型、横向和纵向组合模型的地面电位异常。通过研究钢套管井中供电存在高阻或低阻异常体时，地面电位等值线异常规律，可为井地电法研究油气储层或水层提供物理依据。模拟实验结果表明，通过向油井中供直流电，在水（地）面测量电场分布的井地工作方式的直流充电法，对于目标油气藏能够有效地消除其上方电性不均匀的影响，特别是对于上、下几套油水层同时存在，且层与层之间存在一定距离时，井地电法有可能圈定出不同储层的分布范围。因此，此法有可能在油田开发和注水开采中监测以及寻找剩余油气分布发挥重要作用。     

树状双管掺热水集输系统参数优化技术

树状双管掺热水集输流程中,系统能耗与掺水量、掺水温度、管径、油井产液量、含水率、输送介质粘度等因素有关。文中给出了油、气、水管网系统的水力、热力参数,包括流量、含水率、压力、温度、比热等的计算方法。以系统热力、动力消耗及投资为目标函数,以井口压力、接转站温度、管径取值范围为约束条件,建立了系统参数优化数学模型,该模型属非线性规划问题,采用直接序列二次规划法求解,并给出了计算机软件算法框图。编制的软件用于工程实际可减少能耗,并提高设计速度和质量。     

浅谈我国焊管行业的现状与发展

我国焊管工业的现状是品种单一，小口径相组多，大中口径相组少，高档次焊管少，特殊用途的焊管发展缓慢。根据这一现状，提出了发展焊管新品种，开发耐高压，大壁厚高强度，高韧性的油气输送管，高压锅炉管，油井用管及高强度机械管等高质量焊管。文章还分析了焊管工业技术装备现状及发展趋势，指出了产业结构的调整措施。     

A NUMERICAL STUDY OF BOTTOM WATER DRAW-OFF OF STRATIFIED OIL-WATER PIPE FLOW

In this study the problem of Bottom Water Draw-Off (BWDO) in stratified oil-water flow in pipelines is investigated using the finite-volume numerical method. This problem is frequently encountered in oil production pipelines with relatively high water cut. The conditions simulated are those obtained from field tests for a 68-cm I.D. pipeline. The flow conditions in this pipe result in stratified flow of relatively oil-free water at the bottom and oil-in-water dispersion at the top. The oil concentration in the oil-in-water dispersion layer was variable across the layer. The BWDO from a single 90° draw-off branch was simulated using a single fluid model coupled with particle tracking technique. Using the model the draw-off water quality was calculated for different draw-off flow rates and three different oil-in-water dispersion concentrations and three possible locations of the interface between the dispersion and water layers. The flow from two consecutive draw-off pipes 5-meter apart was also simulated under the same conditions. The two draw-off pipes flow rate combinations required to produce a desired draw-off water quality were calculated. Thus, threshold flow rates beyond which the quality of drawn-off water starts to deteriorate was established. The results obtained in this study should aid in proper design of BWDO systems in oil pipelines with high water cut under stratified flow conditions.     

A NUMERICAL STUDY OF BOTTOM WATER DRAW-OFF OF STRATIFIED OIL-WATER PIPE FLOW

In this study the problem of Bottom Water Draw-Off (BWDO) in stratified oil-water flow in pipelines is investigated using the finite-volume numerical method. This problem is frequently encountered in oil production pipelines with relatively high water cut. The conditions simulated are those obtained from field tests for a 68-cm I.D. pipeline. The flow conditions in this pipe result in stratified flow of relatively oil-free water at the bottom and oil-in-water dispersion at the top. The oil concentration in the oil-in-water dispersion layer was variable across the layer. The BWDO from a single 90° draw-off branch was simulated using a single fluid model coupled with particle tracking technique. Using the model the draw-off water quality was calculated for different draw-off flow rates and three different oil-in-water dispersion concentrations and three possible locations of the interface between the dispersion and water layers. The flow from two consecutive draw-off pipes 5-meter apart was also simulated under the same conditions. The two draw-off pipes flow rate combinations required to produce a desired draw-off water quality were calculated. Thus, threshold flow rates beyond which the quality of drawn-off water starts to deteriorate was established. The results obtained in this study should aid in proper design of BWDO systems in oil pipelines with high water cut under stratified flow conditions.     

油管离子渗氮方法及防腐蚀耐磨性能分析

磨损和腐蚀是造成油管失效的主要原因,通过对油管内壁进行离子渗氮,以提高油管的使用寿命。介绍了离子渗氮油管的特点,着重介绍了利用大型油管离子渗氮专用设备对油管内壁进行离子渗氮的基本原理和工艺过程。将经离子渗氮后的油管在万能磨损机上进行磨损试验,测定其耐磨性能;在盐雾腐蚀试验箱中进行中性盐雾腐蚀试验,以测定离子渗氮油管的耐腐蚀性能。通过对渗氮油管与未经离子渗氮油管的试验数据进行比较分析后发现,离子渗氮油管不仅耐磨性得到了很大的改善,而且其耐腐蚀能力也明显提高。离子渗氮油管在油井中使用结果表明,其使用寿命比其它类型的耐磨油管提高了3倍,延长了油井的免修期,并且离子渗氮油管的性能和价格均优于其它类型油管。     

柔性分支管增产工具关键技术研究

柔性分支管增产技术是一种新型裸眼完井增产技术,适用于碳酸盐岩缝洞型储层增产,现亟需开发柔性分支管增产工具。为此,通过分析柔性分支管增产技术原理,提出了柔性分支管增产工具设计的关键力学问题。基于有限元方法,研究了柔性分支管的局部屈曲问题,得出分支管直径的设计依据。基于钻柱整体屈曲计算方法,结合柔性分支管的受力特点研究了其整体屈曲问题,得出分支管壁厚的设计依据,优选了柔性分支管的尺寸参数和材质。通过原理样机的试验研究,验证了柔性分支管增产工具设计的可行性。研究成果对柔性分支增产工具的国产化和技术推广有很好的借鉴意义。     

鹤管对储罐内静电场影响分析

就鹤管对储罐内电荷的泄漏速度和油面电位的影响进行了分析。将鹤管等效为储罐对称轴上的接地导体，推导了静电场边值问题的解析解。利用解析解，分析鹤管对电荷泄漏速度和油面电位影响后所得到的结论是：鹤管不能加快罐内电荷的泄漏速度，但能降低油面电位，影响程度和储罐的形状及接地导体的半径有关。     

800 kV特高压直流入地电流对埋地钢管道的影响

为了研究特高压直流输电系统在单极大地返回运行时对附近埋地钢制管道造成的影响,以我国西南地区某管道为研究对象,在全管道范围内,应用了包括阴极保护有效性测试、管地电位监测、管中电流监测、管体腐蚀监测等在内的多种阴极保护测试技术,对接地极放电过程中管道腐蚀及阴极保护参数进行了连续测试,进而研究管道受特高压直流入地电流影响的程度及腐蚀防护措施的有效性。研究结果表明:①放电过程中,恒电位仪、排流锌带等腐蚀防护措施对缓解管道腐蚀起到了积极作用,但部分管段依然存在着腐蚀现象;②该地区管道接地极放电对管道全线均造成了干扰影响,电流流入区域管中最大电流为4.84 A,管地电位最大负向偏移为-4 853 mV,最大正向偏移+568 mV,管壁最大腐蚀速率为0.049 mm/a,超过管道设计控制目标;③特高压直流接地极放电对管道造成了较大的影响。结论认为,该项研究成果可以为钢制埋地管道受特高压直流入地电流影响程度的检测评价标准编制提供数据支撑。