钻井井喷失控井喷流出口速度预测方法研究

失控井喷流出口速度、喷口内压力、喷层产量都是井喷失控处理方案设计、作业施工中重要的基础数据。由于井喷失控井井口环境条件复杂，井喷失控后无法在井口安装测量仪表及在高速喷流中放入参照物，不能直接获取以上数据。文章利用地质、钻井过程获得的地层物性参数和气体动力学方程，探讨井喷失控井天然气喷流在不同井筒流动尺寸及组合的喷流速度预测模型，可应用薄剪切模型或RNG修正的k-ε模型定量描述速度场、温度场、浓度场颁。为井喷失控井处理方案设计、施工作业提供基础数据。     

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井喷失控是石油及天然气开发中出现的重大恶性事故，它将严重危及人民的生命财产，污染良田，破坏生态环境，造成地下资源损失。文章利用空气中紊动射流理论，视失控井喷流为一束沉没自由紊动射流，分析喷流形状特征尺寸和速度场分布及参数的确定方法，为失控井喷着火井处理方案分析，处理设计及处理作业提供基础数据，达到快速清障、灭火、重建井口控制系统、控制喷流。     

井喷现场含雾图像复原技术研究

井喷失控井现场烟雾笼罩,视线受阻,严重影响抢险救援工作的开展。针对水雾弥漫对井喷现场图像的视觉效果干扰,提出了一种基于暗原色先验去雾算法的图像处理方法对井喷现场进行无雾图像复原。实验结果表明,利用图像处理技术的计算机视觉能够获得比人眼直接观察更清晰的井喷现场图像效果,而且与人工观察相比更加安全和持久。     

石油天然气钻井工程风险识别与评价方法

石油天然气钻井工程存在大量不确定性,具有高风险的特点。在分析钻井作业风险特点和对事故案例统计分析的基础上,总结出石油天然气钻井工程包括了井喷或井喷失控、中毒、物体打击、高处坠落、机械伤害、触电、火灾等主要危险、有害因素。针对风险的种类和引起的原因,提出了与之相适应的安全检查表法（SCA）、预先危险性分析法（PHA）和故障树分析法（FTA）,有利于制定合理可行的风险防范对策、措施,用来指导钻井作业过程中风险监控和事故预防,达到降低事故率、减少事故损失的目的。     

海上钻井平台井喷液柱高度的图像识别测量方法

油气井钻井作业井喷事故一旦发生,在抢险人员不能直接靠近井口读取井口压力参数的情况下,制订压井抢险方案的关键是准确测量和判定井喷液柱的高度。为此,基于OpenCV计算机视觉库的图像处理技术建立了井喷液柱高度的测量方法,包括:①在救援船上使用CCD相机对井喷液柱拍摄进行连续瞬态成像,每次对井喷液柱进行拍摄时应分别旋转120°拍摄3张照片;②对图像经过直方图均衡化、高频强调滤波预处理,再经过改进的Otsu算法进行二值化处理,分割出井喷液柱的轮廓;③利用数学形态学运算处理二值图像中的边界点与孔洞,采用参照物法计算出井喷液柱的实际高度。室内模拟实验的结果表明:①该方法对井喷液柱识别的准确率较高,误差约为6%,能够较为精确地获取井喷液柱高度;②实验过程中,处理一幅图像平均耗时0.86 s,可以满足事故发生后对井喷液柱的实时识别与测量要求。结论认为,该方法应用于对井喷液柱高度的测量是可行的,利用其对井喷图像进行程序化处理,可以在海上钻井平台井喷失控后实时连续测量井喷液柱高度,第一时间获取与井喷相关的关键参数,为压井抢险方案的制订提供依据。     

井场硫化氢动态监测系统设计及研究

针对石油天然气井场安全生产需求,本文详细阐述了一款井场硫化氢监测系统的设计方案及软、硬件设计过程。监测系统利用成熟的单片机技术及虚拟仪器技术,以混合信号处理器MSP430F149作为现场控制器件,通过扩展外围信号调理电路、Flash数据存储器、RS485接口芯片以及相应的硫化氢监测探头,并将获得的数据传送至上位机进行处理,实现了在井场环境下多路硫化氢浓度实时监测及报警功能,对提高石油天然气生产现场安全保障具有实际意义。     

失控着火井天然气喷流燃烧火体力学行为研究

量化井喷失控井喷流、燃烧火体及其响应域速度、压力、温度场分布规律对失控着火处理方案分析、处理设计及处理作业都具有重大意义。文章分析了失控井天然气喷流录相，并根据自由紊动扩散射流理论分析了失控着火天然气喷流及燃烧火体的力学行为。结果认为：喷流速度大于火焰燃烧速度段为轴对称（圆形）自由紊动射流，燃烧火体段是由于紊动射流的脉动而卷入环境空气与喷流（燃料）混合燃烧的；当未着火段接近井口时可被视为紊动扩散燃烧火焰，而当未着火段远离井口时则可被视为紊流部分预混燃烧火焰。在建立了失控井天然气喷流及燃烧火体物理模型后，可进而建立相应的数学模型以定量描述喷流、燃烧火体及其响应域的动力学参数。     

光纤振动监测预警系统在油气长输管道中的应用

油气管道已经成为石油、天然气最重要的运输工具,一旦发生泄漏,极易发生火灾、爆炸等恶性事故。以靖咸管道为例,介绍了一种基于相干瑞利原理的光纤安全预警实时监测系统。通过对管道沿线土壤振动信号的智能分析,判断出威胁管道安全的破坏事件,对目标进行精确定位和准确报警,从而实现对管道的安全预警。     

重庆开县天然气井喷事故与现今地应力环境变化的思考

位于重庆市开县高桥镇罗家16H天然气井和罗家2天然气井分别于2003年12月23日和2006年3月25日发生特大天然气井喷和渗漏事故。2次事故除与人为因素有关外，是否有地质原因，值得深思。讨论了三峡水库蓄水可能引起的局部现今水动力学环境和地应力环境变化，提出了预防天然气井喷事故再次发生的建议。     

高压节流阀的失效与受力分析

节流阀是节流压井的关键设备，其性能的好坏直接影响石油天然气勘探开发成96本和质量。在高压油气藏的勘探开发中，多次因节流阀失效而发生井喷失控险情，甚至导致井喷事故。文章分析了现场普遍使用的高压针形节流阀的失效形式主要是冲蚀磨损、阀芯脱落和阀杆断裂等，并在此基础上讨论了这些失效形式产生的原因；以锥形阀为例分析了导致针形节流阀阀芯受轴向液压推力和横向振动原因，得出了阀芯受轴向液压推力计算公式，提出了结构改进和使用方面的建议，具有一定的参考价值。     

油气井井喷失控灭火仿真平台的研究与应用

为了解决油气勘探、开发过程中因各种异常复杂情况（特别是在有毒有害气体泄漏、着火扩散蔓延）导致油气井井喷失控着火后的处理技术难题,开展了油气井井喷失控灭火现场仿真系统的研究开发与设计。采用3DS Max技术对油气井着火现场进行三维场景建模,运用虚拟现实技术实现灭火现场实时漫游及灭火操作人机交互功能,参照油气井灭火抢险作业工艺流程,确定仿真系统设计流程,并对抢险灭火流程进行了重点模拟,通过RPG角色扮演使操作员熟悉各抢险流程,最终实现了具有三维可视化、人机交互等特色功能的油气井灭火抢险作业仿真训练平台的开发,为实际灭火作业操作提供重要参考依据,并成功应用于2009年中国石油天然气集团公司举行井喷事件专项应急预案演练中,为灭火抢险演习作业带来了较好的社会效应和经济价值。     

值得注意的地下井喷

在石油勘探开发的各类事故中，井喷所造成的损失是最大的，不但危及到财产、环境的安全，还时常造成重大的人员伤亡事故。据不完全统计，地下井喷又占到所有井喷事故的65％，其发生概率是地面井喷的1．5～2．0倍，危害远远超过地面井喷。从地下井喷的概念出发，分析了因地层破裂、开窗侧钻、管柱断裂以及井眼相碰等原因造成的地下井喷，简要说明了如何识别地下井喷及地下井喷发生后的控制措施。强调在关注常见井喷事故的同时必须高度注意地下井喷的发生，以达到经济、安全、有效的生产作业目的。     

基于多普勒测量技术的深水隔水管气侵早期监测研究

为减少深水钻井中的井喷及井喷爆炸事故,及时发现溢流,通过分析深水钻井中井筒侵入气的分布规律,利用非接触式超声波多普勒测量系统对深水隔水管气侵进行了研究。在连续相为水基钻井液的情况下,通过改变钻井液流速和含气率,分析了超声波多普勒信号的变化特征。通过处理实时采集的不同含气率下的测量信号电压并进行平均,得到了超声波多普勒测量信号随含气率的变化曲线,测量含量随含气率增大呈上升趋势:在含气率小于1%时,超声波多普勒测量信号概率分布和不含气情况下概率分布的中心线之间的信号差小于55 mV;在含气率达到3%后,与不含气情况下概率分布中心线间的差变为200 mV,且随着含气率上升有进一步增大的趋势。试验研究表明,用非接触超声波多普勒测量方式研究深水隔水管中的含气情况,能及时发现地层气体侵入隔水管,为井控赢得时间。      

新场气田蓬莱镇组气藏油气层保护及加砂压裂技术应用

加砂压裂技术在Ｊ３ｐ气藏成功应用，使该气藏取得显著经济效益和社会效益。文中对Ｊ３ｐ气藏１００多口勘探开发井的资料分析，钻井对储层损害的主要因素有超压钻井、钻井液浸泡时间过长、井喷后加高密度钻井液压井和深穿射孔等。分析了气藏损害对压裂效果影响，提出气藏油气层保护技术的合理方法是采用合理完井方式、使用优质钻井液、缩短钻井液对储层浸泡时间和避免井喷事故发生等。     

SLAB View软件在含硫天然气井井喷泄漏扩散模拟中的应用

介绍了SLAB重气泄漏扩散模型,并运用SLAB View软件模拟了某含硫气井发生井喷事故H2S云团的扩散过程和危害区域,得出了H2S云团在指定浓度平均时间下的影响范围,以及指定浓度H2S云团出现在最远距离的时间和最远下风向扩散距离。结果表明,SLAB View软件能方便、快速地模拟平坦地形下含硫天然气井喷泄漏扩散过程,预测事故泄漏扩散后果和影响范围。     

油田工况数字化与无线视频监控

为了满足油田后期滚动开发的需要，达到油田生产管理自动化的目的，文章阐述了利用现代通讯及计算机局域网络技术，数字化无线油井工况监控、计量站自动计量监控和现场的无线视频监控等技术，以油井无线工况数据采集、诊断与控制管理为主(SCADA)，配合无线井场电视监控(WTVC)，形成立体化、网络化、数字化的自动化监控系统，对其所属井、站进行自动数据检测、过程控制和图像监视，实现无人值守。监控系统实时采集数据和图像，并将其传输到自动化生产中央控制室进行处理，通过实现网络信息共享，为管理人员进行生产决策提供及时准确的信息，从而提高油田生产管理水平和生产效率，降低生产成本。     

新型压裂酸化实时监测系统及应用

压裂酸化的实时施工曲线已经成为增产作业施工期间及施工后进行实时监测、分析并获得施工参数、后期工程评估以及增产工艺评价的基础资料，但目前对它的认识和掌握还不够全面。为此，基于在新疆塔里木盆地近千井次的现场施工作业情况，分析了常规压裂酸化实时施工曲线的构成、特点和作用，并参考了从美国引进压裂设备配套的施工实时监测软件，研究出适用于低渗油气藏压裂酸化的实时监测软件。现场应用表明，该软件实用性强、可靠性高，解决了许多施工监控、紧急情况处理和施工效果预测等技术难题，还对研究人员了解、掌握施工曲线提供一定的帮助。     

ME计算机控制系统在联合站的应用

用于自动监测高含水原油整个处理过程的ＭＥ计算机控制系统，以微型计算机技术为核心，与数据通信技术、人机接口技术和输入输出接口技术相结合，由中央过程控制钻、远程高速数据通道和机电一体化界面等部分组成，它也适用于生产管理、数据采集和各种过程控制领域。实际应用表明，系统运行稳定可靠，具有操作方便，实时动态显示，报表定时打印和超限报警等优点，从根本上改变了过去人工抄表采集的传统、达到真实、科学记录生产测试数     

自适应混沌嵌入式粒子群算法提取地震子波

本文提出一种基于Tent映射的自适应混沌嵌入式粒子群算法,通过拟合优化求解目标函数得到子波模型参数。算法将混沌变量嵌入到标准粒子群算法中,且对惯性权重和学习因子进行非线性自适应调整,并建立平均粒距与适应度方差相结合的早熟判断机制,以混沌搜索的方式跳出局部最优。合成地震数据仿真及实际地震数据处理结果表明,该算法应用于地震子波提取具有较高的求解精度。     

从西气东输管道工程谈开展环境影响等五项评价工作

长输管道工程,一方面对其周围一定范围内的生态环境、水土流失等造成不同程度影响,另一方面管道沿线的不良地质构造、地质灾害等也将给管道建设和运行造成威胁。在长输管道建设中开展环境影响等五项评价工作的目的,就在于正确处理上述关系,为设计和建设单位提供具有科学性和权威性的评价结论,使工程建设程序更加规范,更加符合国家法律法规的要求,使工程设计更加科学完善,更具有安全可靠性。对西气东输管道工程开展环境影响等五项评价工作,是我国在长输管道建设中首次全面开展这方面工作。文章介绍了西气东输管道工程开展环境影响等五项评价工作的基本做法、主要成果以及开展评价工作应重点抓好的几个问题。