基于生产潜力的致密油藏井网形式优化研究

致密油藏具有低孔低渗、裂缝发育以及强非均质性等地质特征,因此致密油藏注采井网形式的优化设计显得尤为重要。本文改进了传统油藏生产潜力方法,得到了适合致密油藏开发的油藏生产潜力方法,并对改进型油藏生产潜力、传统油藏生产潜力及油藏储量丰度三种计算方法进行了对比分析,在基于生产潜力计算方法得到优势布井区域后,采用正交设计法,通过油藏数值模拟方法对五点法、反七点法、反九点法和平行井网的生产效果进行模拟预测,对天然裂缝展布方向与井网方位的关系进行研究,完成致密油藏井网形式的优选。结果表明：改进的生产潜力方法是可靠的,比原有的油藏生产潜力方法和储量丰度更能反映致密油藏不同地区的开发潜力, 可以作为致密油藏优势布井区域优选的依据。在致密油藏天然裂缝发育的情况下,采用五点法井网,将压裂水平井平行于天然裂缝布置,采出程度最高,见水时间最晚,含水率上升最慢,开发效果最好。     

基于电导率的煤层气气泡形态井下实时探测装置

气液两相流的探测与流动规律是煤层气排采领域的关键科学难题,研究煤层气井气液两相流最直接有效的方法则是对煤层气开采井井筒油套环空内的气泡进行实时检测。但目前常用的气泡探测装置无论是在检测目标的针对性还是体积方面,均不能满足煤层气井环空内气泡实时检测的要求,基于此,提出了一种基于电导率的煤层气气泡形态井下实时探测装置,探测装置中所设计的气泡传感器能根据空气和溶液电导率的不同来对井下环空中气泡的体积和速度进行实时检测。整个探测装置设计完成后进行了模拟试验,试验结果显示探测装置的精度满足实际工程项目要求。     

固井注水泥过程计算机动态模拟

在注水泥施工过程中，如何合理控制井下各种参数的变化，对保证注水泥顶替质量是非常重要的。通过对注水泥动态过程的分析研究，建立起了描述这一动态过程的模拟模式，在此基础上研制开发了注水泥动态过程计算机模拟与辅助设计软件，从而为指导固井施工和固井设计提供有力的支持工具和手段。通过数口井的现场验证，模拟结果与实测值的相符程度很高。     

水平井注水泥顶替效率模拟方法研究

水平井注水泥顶替效率的高低直接影响水平井的固井质量,所以研究水平井顶替技术成为了提高水平井固井质量的重要方向。分析以往模拟试验研究及方法存在的局限性,提出了一种利用水平井固井顶替效率模拟装置结合PIV技术研究水平井固井顶替效率的方法,该方法对顶替流场无干扰,可实时测量流体在环空中的顶替过程,可完成不同偏心度、流体流变性能、流速和密度差下的水平环空模拟顶替。并利用该方法进行了顶替效率模拟实验,对宽窄间隙的顶替时间及顶替效率做了对比分析。     

悬挂小套管修套技术在八面河油田的应用

油水井大修修套挂小套工艺是在通过铅模查套确定套损井的具体套变位置及套变程度后,按照下入小套管的尺寸要求,依次下入铣锥、柱状铣锥、组合铣棒等井下工具对套损井段进行磨铣修复,直至试下模拟管时,模拟管能自由通过全部损坏井段为止,再按设计要求下入一定尺寸、长度的小套管,然后注水泥固井,在经过48h的候凝后,再根据套管和小套管尺寸先后下入相应钻头钻塞至设计深度,经过试压合格后完井的一种修套工艺。由于该工艺技术在八面河油田的应用还处于逐步摸索和完善的阶段,修井成功率一直不高,还需进一步完善技术,提高修井成功率。为此进行了提高大修修套挂小套井的修井成功率技术研究。     

基于气测解释的黄陵矿区延安组含油气性研究

黄陵矿区延安组含煤地层油、气共存,在煤炭开采过程中出现油、气异常涌出。为研究煤层围岩的含油气性,利用矿区气测录井数据,在选择全烃含量和异常倍数的基础上,采用烃类比值法和三角形图版法进行储层烃类流体性质综合判别,认为延安组砂岩储集层全烃含量和烃平衡比较小,烃湿度比大,三角形图版指数多处于小或倒三角形区间,储层流体类型更倾向于含油或油层伴生气。基于气测数据解释矿区地层含油气性的结果可用于井下瓦斯高浓度区域预测,指导矿井瓦斯抽放作业。     

水平井C-AICD复合型智能控水装置数值模拟研究

C-AICD作为一种较为新颖的完井方式,结合ICD和AICD两种控制装置的优点,既可以在初期对高渗层的产液进行抑制,均衡产液剖面,又可以在中后期根据流体差异,控制高含水层段产出。但是,目前的数值模拟软件无法对C-AICD进行模拟。针对C-AICD无法直接进行模拟的情况下,提出用改变传导率的方式来等效模拟ICD,并结合在软件中设置AICD的方式,达到模拟CAICD的目的。根据水平井裸眼完井产量公式以及ICD限流阀产生的压降,推出ICD完井的水平井产量公式,并依此来改变传导率,达到模拟ICD的目的。通过对比模拟ICD和改变传导率的方式,日产油、含水率、累产油等生产参数基本一致,说明等效方式合理。在L油田中的D1采用了CAICD进行完井后,取得了较好的控水效果。     

封闭火区注惰气引发瓦斯爆炸的数值模拟

采用模拟软件FLUENT,针对高瓦斯矿井火灾,封闭火区后充注N2的火区状态发展变化过程进行数值模拟,得到惰气和瓦斯在火区内的运移规律。模拟结果表明,惰气射流推动瓦斯气体进入火区,从而引起瓦斯爆炸。模拟数据采用专门软件Tecplot进行后处理,通过对爆炸前火区状态的分析得到注惰气引发瓦斯爆炸的原因。模拟结果进一步验证了前人提出的注惰气引发瓦斯爆炸的观点,为实际封闭火区注惰气时防止瓦斯爆炸措施的实施提供了科学依据。     

基于Fluent的三通控制阀三维流动模拟

在船舶的建造过程中,由于各个舱室分段的空间布局的限制,管系铺设中,大量要使用到三通控制阀件来完成对油、水、气的输送与控制。以在船舶管路设计中最常见的三通控制阀为模拟对象,应用计算流体力学软件Fluent仿真三通控制阀内流体交汇处的压力场、温度场的各个流态三维分布情况。同时使用2种不同流体介质的不同状态参数,进行模拟分析,得出结果。     

低渗透油藏注CO2驱提高采收率预测方法

CO2驱油技术在低渗透油田中的研究已经越来越深入,无论室内实验还是现场试验证明都是可行的,不论是在高含水油藏还是低渗、特低渗油藏,注CO2能够降黏膨胀,降低界面张力,改善地层渗透率,从而提高原油采收率。该技术能够有效解决低渗油藏注水开发难的问题。国内在该技术领域的研究也越来越多,研究还发现,工程上常利用水驱特征曲线方法预测CO2驱动态指标,但水驱和CO2驱在驱油机理、开发动态特征等方面存在明显差异,导致预测结果不准确。为了增加低渗透油藏注CO2方案可靠性,根据油藏工程基本原理建立气驱采收率计算公式,并利用采出程度、采油速度和递减率的相互关系提出了气驱增产比概念,建立气驱提高采收率增幅图版,形成了低渗透油藏注CO2驱提高采收率指标预测方法。通过该油藏工程方法预测白豹油区吴26-75井区,注CO2驱油20年可提高采收率8.12%。同时,对目标区块进行三维地质建模及数值模拟研究,通过数值模拟软件计算,预测区块CO2注气速度20、30、40 t/d的情况下,20年可累计增油20.56万、22.48万、24.13万m3,可分别提高采收率7.82%、8.55%、9.18%。该油藏工程方法预测结果和数值模拟方法预测结果误差较小,可用于低渗透油藏CO2驱油产量预测和开发方案优化设计。该方法可以简单快捷计算CO2提高驱采收率指标,对区块下一步的开发及评价具有指导意义。     

基于CFD的超重力分离净化装置的流场分析

利用计算流体力学(CFD)软件Fluent对超重力分离净化装置内部的流体流动进行了数值分析与模拟,并且观查转速、进口速度、压降的变化对油雾颗粒速度的影响。结果表明,油雾颗粒的速度和压降随着转速增大而增大,对油雾径向速度影响不大。根据数值分析结果,可以对气-液两相流高速分离净化装置的设计提供可靠的帮助。     

HS-1井尾管正反注水泥固井施工分析

井漏是川渝油气田钻井和固井面临普遍的问题,正反注水泥固井是解决漏失井固井的一个方法。通过一口井尾管正反注水泥施工实例的分析总结得出该井尾管正反注水泥固井质量差的原因是漏失情况判断和反注水泥方式有误,提出易漏井进行施工模拟与实际施工对比和深入进行尾管正反注水泥的研究建议。     

综采工作面粉尘浓度分布的现场实测与数值模拟

对唐山矿综采工作面粉尘浓度进行了现场实测,运用气固两相流动理论,提出粉尘运动的数学模型,针对煤矿井下综采工作面特点和相关实测数据,采用计算流体力学的FLUENT软件,对工作面粉尘浓度分布进行了数值模拟,得出模拟结果与实测数据相吻合,并提出综采工作面除尘方法的建议.     

井下注聚管径对聚合物溶液流动影响

聚合物驱油技术被广泛应用在石油开采中,在地面工艺流程及地层渗流等方面对其做了大量研究,但对注聚井注入管柱工艺方面的研究较少,而井下注聚管径对聚合物溶液井下流动有重要影响。本文针对单管分层注聚工艺,基于幂律流体圆管层流流动理论,研究不同浓度的聚合物溶液在不同日注入量下的流态、表观黏度、管壁应变速度等参数受井下注聚管径影响的变化规律。研究表明,随着管径的减小,溶液的Re值缓慢增大,且属于层流;当管径减小到一定程度后,Re值急剧增大,由层流向紊流过渡;之后,随管径继续减小,Re值迅速攀升,彻底变为紊流。随着管径的变化,Re值会发生"突变",且日注入量越小,这种"突变"现象越明显。聚合物溶液流动时的表观黏度随注聚管径的增大而增大,但增大速率逐渐减小;会随流量的增大而减小,减小的速率逐渐增大。溶液流动时的平均速度梯度随注聚管径的减小而增大,增大速率逐渐增大;应通过优选注聚管径保持合理的应变速度,进而减小聚合物溶液的黏度损失。本文的研究结果,对注聚工艺的管柱尺寸设计和黏度变化规律认识有指导意义。     

基于气相色谱分析的煤矿硫化氢防治研究

以乌东煤矿为研究对象,对乌东煤矿井下硫化氢气体浓度进行测定。利用便携式气相色谱仪和地面实验室气相色谱仪分别测定乌东煤矿井下煤层钻孔气样和回风流气样,对测定数据进行对比。结果表明实验室气相色谱仪测定硫化氢浓度比便携式气相色谱仪测定硫化氢浓度低了15%～16%。通过对比实验找到检测误差的原因在于气样袋存在漏气情况。认为井下利用便携式气相色谱仪测定的结果符合实际。测定回风流中硫化氢浓度达到了0.000 72%,判定乌东煤矿井下硫化氢气体浓度超标,提出降低乌东煤矿硫化氢浓度的措施。     

低渗透油藏分层区块注采井网优化研究

中低渗透油藏在我国分布广泛,具有很好的开发潜力,但由于其渗透率较低,储物性差别较大和油层非均质性严重,所以给开发开采带来很大难度。因此,有必要对此类油藏进行深入的研究。对NH油田为中低渗透油田进行研究,对其资料进行分析可以发现其在开发过程中存在的不足:如在开采初期,区块内一半以上的生产井为天然能量的产油井,天然能消耗较快,地层能量递减很快,采收率偏低,为12.13%;注采井距很大,普遍在350 m以上,井网不适合不完善,注水效果不好,这些都严重制约了该油田的发展。根据实际研究数据,得出该区块的最佳井距为200 m。在对NH油田地质特征和历史生产数据的分析基础上,进一步对其先期的开发效果进行了评价,通过对4种不同的井网形式的注采单元的注水模型进行模拟计算。结果表明,菱形注采井网和九点法注采井网对该油藏的驱替效果相对最好。根据NH油田的地质特征建立相应的H8区块模型,并设计了4套不同布井方式的注采方案,利用油藏数值模拟软件对其进行模拟预测。     

快速建井技术装备现状及发展方向

文章简要陈述近些年来我国在应对地质及水文地质条件复杂地区的矿井建设,发展起来的地层改性技术冻结法、地面注浆技术及取得的成就,在快速建井技术、工艺及装备方面,对冻、注、凿平行作业发展,新研究的钻注平行作业工艺,千米深井凿井技术及装备进行了论述说明,对于以机械破岩为核心,减少井下作业人员的"一扩成井"快速钻井法凿井新技术、大直径反井钻井凿井新工艺进行重点说明。文章还对建井技术发展进行展望,并介绍了目前正在进行的矿山竖井掘进机、斜井沿轴线冻结及非悬吊凿井装备配套研究项目。     

井下巷道喷雾降尘用加压水罐的结构优化设计

设计了一种井下巷道喷雾降尘用的加压水罐,采用力学的分析方法对其结构进行了设计,并通过对水罐壁和支座的校核优化了设计参数,最后利用流体计算软件中的VOF模型对水罐进行了加压数值模拟,确定了最佳的内腔体积与空气压缩比例,大大改进了传统意义的喷雾降尘用的加压水罐设计。     

PLC在箕斗装卸自动控制中的应用

1概述主井箕斗装卸设备自动控制系统是为实现煤矿主井提升自动化而设计的PLC微机控制设备，它既可实现主井箕斗装卸工艺过程的控制要求，又可模拟显示其工艺过程，以监视装卸设备的运行状态，同时进行故障检测，保证系统正常运行。PLC系统抗干扰能力强，工作稳定可靠，其软件实现了模块化，硬件实现了积木化，便于改进、扩展和维修。其井下设备为防爆型，能适应煤矿的要求。2系统的功能（l）保证箕斗装卸系统的设备按规定的程序运行，并根据系统的设备运行情况自动发出开、停提升机指令。（2）设备运行状态在井下集控台的模拟屏上均有信…     

大冶铁矿东采矿井自然风压的数值模拟计算

以大冶铁矿东采矿井为例,从巷道围岩与空气的热交换机理入手,分析了自然风压的形成原理及过程;利用GAMBIT软件建立了主要通风井模型;借助流体仿真软件FLUENT,对巷道空气流动及传热进行了数值模拟,并与实际测定数据进行对比,误差均在可接受范围内,说明了建立的模型是可用的;通过改变模型的边界条件,得到了多组竖井自然风压数据,最后采用MINITAB曲线拟合的方法将数据拟合,得出了夏季及冬季极端环境气温条件下的竖井自然风压的计算式。