射孔孔眼中散射超声脉冲波的FEM模拟

采用有限元素法,分别数值计算了平底孔道,台阶式孔道和尖劈状孔道等3种孔眼模型中不同中心频率（100kHz,500kHz,1MHz)的散射超声脉冲波,计算结果表明,无论先用哪一种孔底模型,均可以得到较为明显的对应于孔底的声波信号,但是,孔道越不规则,使用的超声信号的主频越高,则孔底信号越差,为了兼顾底信号质量和信号采集,传输的代价,在未来的检测仪器中应用采用尽可能低的测量频率（低于500kHz).     

气井非达西流射孔完井的有限元数值模拟研究

根据气井射孔非达西流的偏微分方程和边界条件,通过建立离散化的有限元模型,采用迭代法准确求出各剖分单元的传导系数,获得了气井非达西流射孔完井在不同参数下的产率比和表皮系数。文中全面分析了12个影响因素与气井产率比的关系,讨论了各因素影响的相对重要性层次。研究结果得到的气井射孔规律与油井大不相同,许多规律为首次发现。     

等孔径射孔弹数值模拟与试验研究

采用数值模拟对比了3 1/2 in*型等孔径射孔弹与同规格常规深穿透射孔弹在井筒内装枪极限情况下的射流形态,并采用地面模拟试验对比了两者孔眼一致性.数值模拟结果表明,后者药型罩在压垮过程中形成了细长的锥形射流,尾部形成了粗大的杵体,而前者能够形成一段高速的杆式射流,不易受炸高的影响;地面模拟装枪侵彻钢靶结果表明,前者射孔后在套管上形成的平均孔径为12.3 mm,孔径稳定性为96.7%,比后者平均孔径提高了2.3 mm,孔径稳定性提高了20.4%,说明其具有较大的孔径和好的孔眼一致性,同时也验证了数值模拟结果与实验值相符.3 1/2 in型等孔径射孔弹地面模拟装枪侵彻混凝土靶平均穿深为810 mm,表明其具有深穿透特点.     

水平井射孔参数的数值模拟研究

利用有限元方法模拟水平井射孔产能,预测在不同射孔方式下的产率比.根据水平井钻井轨迹选择不同的射孔方式,在不同的射孔方式下,模拟出各个参数的敏感性大小,同时得出射孔深度对水平井的产能影响最大,射孔深度射穿污染带时,产率比增大较快,其次分别是污染程度、射孔压实程度和各向异性系数.以水平井射孔方式上下四方位射孔为例说明这种射孔方式当相位角为60°时射孔效果最好.     

水射流射孔对套管冲击压力的数值模拟

为了进一步认识水力喷砂射孔过程及射孔成孔的形态,分析了靶距、砂粒体积分数和喷射速度对套管射孔压力的影响。采用射流理论、材料冲蚀理论和计算流体力学,利用计算机仿真软件,对不同靶距、砂粒体积分数和射流速度下的喷砂射孔进行数值研究。研究结果表明,随着靶距的减少,套管壁上的射孔压力增加; 随着靶距的增加,套管壁上产生的射孔压力面积增加; 射孔压力随着砂粒浓度和喷射速度的增加而增加。该研究结果可为水力喷砂射孔及套管射开孔型的优化研究提供参考。     

射孔模拟分析理论研究

本文提出了一种在地层条件下确定聚能射孔弹穿深和套管孔径大小的新方法一等量模拟换算法。 这种方法建立在工程力学、基础数学原理以及作者现有的研究和工作成果之上。它是在计算机上对射孔系统的综合评价；以此为基础，大庆射孔弹厂已经编制出了射孔模拟分析软件。该程序可以用来分析和比较不同的射孔系统器的性能。计算地层条件下的穿深和孔径。     

复合射孔数值模拟精度的实验验证

油井射孔在地下几千米深的井液介质中进行,在温度与压力作用下的射孔效果难以观察、测试和分析,而数值模拟可能会成为一种有效的分析工具,然而数值模拟的精度与有效性如何验证是一个新课题。针对这一问题,借助西安通源石油科技公司的地面试验测试装置,进行了爆炸冲击的流固耦合数值模拟的精度验证,并对比分析了实验测试与数值模拟计算的环空压力和残余变形量,结果证明数值模拟的计算精度能够满足石油工程精度的要求,也说明了数值模拟技术在石油工业中的重要意义。     

定向射孔提高低渗透油藏水力压裂效率的模拟试验研究

水力压裂是低渗透油气田提高开采效益的最重要技术手段之一，但目前对水力压裂裂缝延伸的研究大多建立在数值模拟计算的基础上．特别是射孔对水力压裂影响规律的研究较少．使得压裂成功率较低(低于70%)。通过室内真三轴水力压裂模拟试验及数值计算，研究了定向射孔对裂缝启裂压力、启裂位置及裂缝延伸的影响规律，得到通过定向射孔可达到降低地层破裂压力，形成一条大而平整的水力裂缝，提高低渗透储层水力压裂效率及成功率的目的。     

水平井射孔完井数值模拟研究

用有限差分法对影响到水平井射孔完井后产量的因素——孔深、孔密、孔径、孔相位进行数值模拟，并对不同的孔深、孔密、孔径作了敏感性分析。     

射孔参数对套管强度影响的有限元分析

采用ANSYS数值模拟方法,分析了套管Mises应力分布,重点研究了不同孔径、射孔密度和相位角的套管最大Mises应力,得出最大应力与孔径、射孔密度和相位角间的关系。结果表明,在地层参数和载荷一定的情况下,套管射孔孔径存在一个最优值,它既可以优化套管应力分布,又可以增加过流面积;射孔密度小于20孔/m时对套管最大Mises应力影响不明显,对壁厚较薄的套管应力影响要大于壁厚较厚的;在挤压和轴向载荷组合作用下,套管最大Mises应力随着射孔方位角成近似正弦三角函数变化,射孔方位角为15和90°时(与最小主应力方向的夹角)射孔处套管应力最大,方位角为60和140°时射孔处套管应力最小。     

气顶油气藏水力深穿透射孔数值模拟

运用油藏数值模拟的方法 ,采用某油田实际油藏生产参数 ,研究了水力深穿透井射开程度及射开位置对有气顶油气藏开采效果的影响。研究表明 ,对于气顶油气藏 ,射开程度应小于 30 % ,避气高度应大于 70 %。     

扇区水泥胶结测井(SBT)响应的数值模拟

用有限元素法数值模拟SBT测井贴井壁的点声源激励下套管井中接收到的声压波形.计算模型中包括了几种可能影响套管波波形特征的情况,使用的声源频率为实际的测井频率.分析结果表明:套管波波形特征除了与固井第Ⅰ、Ⅱ界面的胶结情况有关外,还与套管厚度、水泥环厚度、第Ⅰ界面裂缝宽度等测井参数有关;在套管厚度或者水泥环厚度较小的井段,套管波的幅度大小受到后续波的影响.     

复合射孔数值模拟的准确性验证及其应用展望

用数值模拟技术可以有效分析在温度与压力作用下的射孔效果.数值模拟的精度和有效性的验证则是一个新问题.借助西安通源公司的地面试验测试装置进行了爆炸冲击的流固耦合数值模拟的精度验证,根据地面试验测试装备和结构以及复合射孔枪内的试验载荷曲线,用数值模拟分析地面测试设备中的环空压力和射孔枪的残余变形,分析对比试验测量得到的枪身残余变形量以及环空压力的峰值,对比结果是两者的环空压力-时间曲线波形的主要形态基本一致,环空压力峰值和残余变形量的最大相对误差不超过8%.在此基础上,规划今后的数值模拟研究方向和内容.其模拟结果证明能够满足石油工程精度的要求.把握了数值计算精度的条件,可在石油射孔专业中从事一些数值模拟的具体应用研究.     

高频电磁波加热采油过程的数值模拟

高频电磁波采油工艺复杂,经济风险大,通过各种模拟方法认识油藏内流体运动的规律具有重要意义。利用数值模拟方法,通过将电磁场、温度场与渗流场进行耦合,对平面一维径向系统中的高频电磁波加热采油机理、影响因素及温度场、压力场与流体饱和度场的分布进行研究,同时,将其与物理模拟及解析计算结果进行对比验证,为高频电磁波加热采油提供理论依据。     

基于有限元的致密砂岩储层电阻率特性模拟

CT扫描和数值模拟技术已广泛应用于电阻率等岩石物理参数的模拟,但在致密砂岩储层电阻率特性模拟方面,该方法的适用性存在局限,主要原因在于分辨率的限制和过于简单的孔隙分割方法。在分析各种孔隙发育特征的基础上,通过引入MAPS和QemScan等高精度配套实验确定了致密砂岩的矿物组成、不同矿物的孔隙分布特征和图像特征,将微米图像的每个像素点作为具有一定体积和一定孔隙度的储层单元,从而构建基于1 in(25 mm)柱塞样品微米CT图像的高分辨率虚拟三维孔隙格架。采用有限元法对全尺寸的孔隙格架开展大型数值模拟计算,在高含水区间模拟结果与驱替实验结果基本一致,但在致密砂岩常常发育的低含水饱和度区间内,数值模拟结果揭示RI-S_w曲线呈现弯曲现象,更符合指数变化规律,据此计算的含油饱和度结果也得到了密闭取心资料的验证,证明了该方法研究思路正确、研究结果实用。     

利用超声脉冲回波检测套管腐蚀和缺陷

介绍了利用超声脉冲反射法测量厚度的原理，分析讨论了利用该原理测量石油套管腐蚀和缺陷的局了发性和可行性，提出了生种利用超声检测套管厚度的基本方案。并进行了数值模拟。     

超声波在环氧乙烷水合制备乙二醇中的应用

通过在环氧乙烷水合制备乙二醇实验装置上安装超声波设备，研究了超声波在环氧乙烷水合制备乙二醇中的作用．确定了超声波操作参数，可使目前工业装置操作进料的水和环氧乙烷摩尔比由22：1下降到15：1，以降低工业装置的能耗。     

复杂构造中地震波传播数值模拟

波动方程数值模拟是研究地震波传播特征的有效手段。从非均匀弹性各向同性介质中的波动方程出发, 研究发展了伪谱法数值模拟方法, 并给出了稳定性条件。用该方法对一个实际复杂构造模型进行模拟, 得到了较高精度的单炮记录, 且波场特征丰富, 表明本模拟方法是研究复杂地质构造中地震波传播特征的一种有效方法。