钢筋混凝土水池裂缝的预防与控制

本文结合大型水池工程,从池体的结构设计、伸缩缝和后浇缝的设置、施工技术措施等方面介绍了钢筋混凝土水池裂缝的预防及控制方法。     

钢筋混凝土水池裂缝的预防与控制

本文结合大型含碱、含油污水处理池工程，从结构构造设计、伸缩缝和后浇缝的设置、施工技术措施等方面介绍了钢筋混凝土水池裂缝的预防及控制方法。     

钢筋混凝土水池局部抗浮验算的有限元分析

钢筋混凝土水池是石化行业常见的构筑物。当水池承受地下水浮力时,水池需要进行整体和局部抗浮验算。对于多格水池和池内立柱水池,水池规范给出了局部抗浮计算公式。经发现,水池规范给出的验算要求较适用于双向设置伸缩缝的水池。而对于不设伸缩缝或只设置单向伸缩缝的钢筋混凝土水池,如果用该公式验算,往往会过于保守,造成材料浪费。分析了水池局部抗浮的含义,明确之后通过对3个算例进行有限元计算分析,展示了如何对水池进行局部抗浮稳定性验算。并且结合工程实例,分析了局部抗浮稳定性不足的情况。     

应力阴影效应对页岩气水力裂缝宽度影响分析

应力阴影效应既能使裂缝转向形成复杂缝网,又能使压裂裂缝净压力升高、裂缝宽度变窄不利于裂 缝延伸发展。为此,基于应力阴影效应应力场叠加模型,结合压裂裂缝宽度分布模型,分析应力阴影效应对裂缝宽 度的影响。实例分析表明,压裂裂缝宽度随初始裂缝高度增大呈先快后慢形势减小,随裂缝间距增加呈先快后慢 的趋势增大,随裂缝数量增加压裂裂缝宽度减小较快;裂缝间距从５０ｍ增加到１００ｍ压裂裂缝宽度增大了 １３.３９％,大于１００ｍ后变化很小;５００ｍ内裂缝数量增加到５条时泵车组提供的压力无法压开裂缝。因此,对该井 进行分段压力优化设计时,分段间距应控制在１００ｍ左右,这样既能利用应力阴影效应形成复杂缝网,又能保证压 裂裂缝具有一定的宽度,还能减小施工出现事故的风险。     

蒸汽吞吐水平井割缝筛管完井参数优化模型

为解决蒸汽吞吐稠油水平井割缝筛管完井理论研究落后于工程应用的问题,综合水平井蒸汽注入阶段、焖井阶段、生产阶段的传热与传质分析,建立了割缝筛管完井参数优化模型,分析了割缝宽度、筛管外径、割缝密度、割缝长度、单元割缝数、圆周割缝数、割缝堵塞对水平井产能的影响。结果表明:水平井产能随着割缝宽度、筛管外径、割缝密度、割缝长度、单元割缝数的增大而增大,且变化逐步趋于平缓;对割缝筛管完井水平井产能影响大的因素是割缝长度、割缝密度、割缝堵塞厚度;割缝堵塞最大可造成高达65%的产能损失;以"砂桥"原则设计割缝宽度会限制产能,在高油价条件下可以考虑放大割缝宽度适度出砂。     

大型石化装置多层管廊的配管设计研究

随着科学技术的迅速发展,石油化工装置进入大型化时代,其装置内管廊的设计变得更加复杂,管廊的长度、宽度和管廊上管线的管径不断增长,管廊设计成为重中之重。本文从管廊设计中对立面和平面的设置、管廊管道的布置要求和管廊的补偿设计要求等三个方面进行研究,为从事化工设备设计和安装人员提供了较有力的参考价值。     

长6特低渗透油藏重复压裂复杂缝网参数优化

直井体积压裂作为一种新型、高效的开发方式,对重复改造储层快速增产有重要意义。基于特低渗油藏菱形反九点井网,建立了考虑初次压裂裂缝时变性和重复压裂复杂缝网特征的研究井组模型,应用数值模拟方法,根据剩余油分布结果优选重复压裂潜力井,并采用正交试验方法进行缝网参数的优化设计。结果表明:主裂缝导流能力对增产效果影响显著,其次为主裂缝长度和次裂缝导流能力,缝网宽度和次裂缝间距影响程度较小。在实际井网、井距和压裂工艺所限制的范围内,当主、次裂缝导流能力分别为25μm2·cm、3μm2·cm,主裂缝长度为290 m,缝网宽度、次裂缝间距分别为100 m、30 m时,开发效果最好。研究结果不仅为长6特低渗透油藏重复改造提供了理论基础,而且对同类油藏重复压裂缝网优化设计具有重要的借鉴价值。     

多射孔压裂对水力裂缝扩展规律的影响

岩石水力压裂涉及到复杂的流固耦合过程,水力裂缝扩展规律及压裂液与岩体间耦合机理是目前研究的热点与难点。基于ABAQUS平台的扩展有限元法（XFEM）具有计算精度高和计算量小的优势,其中的Soil模块可用来模拟岩石水力压裂的复杂过程,分析水力裂缝的扩展路径、宽度、应力等基本参数。通过上述数值模拟方法,研究了单射孔压裂、两射孔异步压裂、两射孔同步压裂3种工况对水力裂缝扩展路径、裂缝宽度、裂缝长度、射孔眼孔压等参数的影响。模拟结果显示：(1)在两射孔异步压裂和两射孔同步压裂工况下,由于裂缝之间的干扰,最小水平主应力的大小和方向以及储层抗拉强度发生改变,进而改变了水力裂缝的扩展路径;(2)在3种工况下,单射孔压裂形成的水力裂缝宽度最小,储层岩石初始起裂压力最小;异步压裂形成的水力裂缝宽度最大,长度最大,储层岩石的初始起裂压力最大;两射孔同步压裂时形成的水力裂缝长度最短,宽度、初始起裂压力则位于前述2种工况之间;(3)射孔间距影响同步压裂和异步压裂时的初始起裂压力,缝宽最大值及裂缝长度等。模拟结果可为不同的场地条件及压裂需求下选取合适的压裂方法提供初步理论指导。     

无粘结预应力技术在圆形水池设计中的应用

简单介绍了无粘结预应力技术在大型圆形水池结构设计中的应用。通过萧山东片大型污水处理场工程二沉池及吸附沉淀池的工程实例详细介绍了无粘结预应力无温度伸缩缝圆形水池的设计,以及无缝水池在经济性、耐久性以及抗震性等方面的优点。     

基于遗传算法优化超低渗透油藏水平井压裂裂缝参数

超低渗透油藏水平井压裂裂缝优化需要考虑注采井网、储层物性等因素,综合优化压裂段数、裂缝长度、布缝方式及裂缝导流能力等,只有这些参数达到最优组合,水平井开发才能获得更优的开发效益。结合长庆油田ＸＸ超低渗透区块的储层参数,在既定的七点井网和储层特征条件下,将遗传优化算法与ＰＥＢＩ数值模拟运算相结合,考虑压裂水平井的人工裂缝条数、裂缝长度、裂缝宽度及裂缝导流能力对压裂水平井开发效果的影响,优化得出该超低渗区７００ｍ水平段的水平井人工压裂参数的最佳组合为：裂缝条数１２～１４条、裂缝最大半长１７５ｍ,裂 缝导流能力（３５０～４００）×１０－３μｍ２·ｍ,裂缝宽度０．８～１．３ｃｍ。     

压裂后水平井产能预测新模型

应用复位势理论和势叠加原理等基本渗流理论,进行了数学推导,得出了压裂后水平井的产能计算新模型.该模型通用性强,不仅考虑了多条裂缝之间的相互干扰,而且还考虑了各条裂缝的长度、缝宽、导流能力、缝间距以及裂缝平面与水平井筒之间的夹角对各条裂缝产量的影响.而以往研究中将裂缝按等缝长、等缝宽、等缝间距和等导流能力来计算压裂井产量,在压裂后水平井产能计算中含有偏差.     

气动夯锤在无损毁路面穿越工程中的应用

1　石油大街穿越工程简介石油大街穿越是盘锦市兴隆台区供热管网改造工程中的一部分 ,由辽河油田油建一分司承担穿越施工 ,石油大街设计双线穿越长度5 8ｍ ,管顶埋深 2 .5ｍ ,穿越管道管径 92 0ｍｍ ,壁厚 1 2ｍｍ ,双线中心间距 1 0 0 0ｍｍ ,采用沥青材料特加强防腐、泡沫黄夹克保温的螺旋焊缝钢管。位于穿越轴线的地层由上到下依次为 :第一层 ,粉质粘土 ,分布较稳定 ,土质均匀 ,为中压缩性土 ,工程地质条件较好 ,承载力标准值 1 1 5ｋＰａ ,厚度 0 .5ｍ ;第二层 ,粘土 ,分布均匀 ,厚层较大 ,为高压缩性土 ,工程地质条件较差 ,为地基土的…     

致密砂岩多段分簇压裂中孔隙压力场对多裂缝扩展的影响

为了研究致密砂岩多段分簇压裂中孔隙压力场对多裂缝扩展的影响,采用300 mm×300 mm×600 mm天然砂岩进行真三轴水力压裂实验,实验过程中采用2套压裂液注入系统分别独立控制2条水力裂缝,实验后将试件连续切片分析实验结果,同时采用三维流固耦合数值模拟方法研究孔隙压力场对水力裂缝扩展的影响。结果表明:在致密砂岩压裂中,由于孔隙压力场的存在,无论是簇内裂缝还是簇间裂缝扩展,当缝间距与裂缝半长的比值较小时,裂缝之间表现为相互吸引;当缝间距与裂缝半长的比值较大时,裂缝之间的相互影响较弱,多裂缝之间未出现相互排斥现象;除缝内净压力、缝间距、应力差外,裂缝周围孔隙压力场也是影响多裂缝扩展的重要因素;孔隙压力的增大减小了有效应力,岩石更容易发生剪切破坏,从而加速了裂缝的非平面、非对称双翼扩展;现场致密砂岩多段分簇压裂应增大簇间和簇内射孔间距,可避免压裂液滤失导致裂缝长度的减小,增大储层的改造体积。     

地下水封石油储备库洞室间距及数值分析

地下石油储备库一般是由若干相互平行的洞室构成的洞室体系,这样在设计规划时就必须考虑不同洞室间的间距问题.文章根据有关文献资料提出了水封洞库洞室间距的确定依据,并采用通用有限元软件PLAXIS分析了不同间距的洞室开挖后围岩应力分布,以此来印证各种洞室间距确定依据的合理性.结果表明,相邻洞室的净间距为洞室宽度的1～2倍或为相邻两个洞室宽度之和或为两个洞室之中较高洞室的高度时,都能满足要求.     

基于扩展有限元的水力压裂缝间干扰及裂缝形态分析

为了研究水平井分段多簇压裂裂缝扩展过程中缝间干扰及其对裂缝形态的影响,在考虑裂缝流和压裂液滤失的情况下,利用扩展有限元方法,分别对不同裂缝间距、不同位置组合的裂缝在同时和分时压裂过程中,水平主应力、裂缝长度、加砂前裂缝宽度以及裂缝延伸方向的变化进行数值模拟分析。通过对比发现：在裂缝扩展过程中,由压裂液作用而产生的诱导应力使得裂缝两侧椭圆型区域内的水平主应力发生转向,其单侧作用距离约为1.5倍的缝长,而裂缝尖端应力方向不受影响;2条裂缝同时起裂时,2条对称裂缝延伸方向呈“相斥型”偏转,偏转角度随着裂缝间距增大而减小,2条交错裂缝延伸方向呈“相吸型”偏转,加砂前缝宽较单一裂缝扩展时窄;分时起裂的2条裂缝,后起裂裂缝的延伸方向随着裂缝间距增加先呈现“相吸型”后出现“相斥型”,且后期裂缝的延伸缝长会受到抑制,当2条裂缝间距较近时,后起裂裂缝会严重影响前起裂裂缝的加砂前缝宽甚至会使其闭合,但其缝长会有所增加,交错裂缝两翼会出现严重的非对称扩展的情况。     

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模型描述断层上、下两盘通过断层面部分连通 ,连通程度受断层性质 ,断距和岩性的控制。数学上可以简化为分隔系统模型 ,该模型由两个封闭的单元组成 ,中间被一条泄漏的边界隔开。用传导能力指数来描述泄漏边界的导流能力 ,传导能力指数定义为 :ｑ12 =Ｔ( ｐ2 - ｐ1)式中 :ｑ12 为由 2单元流向 1单元的流量 ,ｍ3 /ｄ ;ｐ2 、ｐ1为 2单元、1单元的压力 ,ＭＰａ ;Ｔ为传导能力指数 ,ｍ3 / (ｄ·ＭＰａ)。在定产量生产条件下 ,若井位于 1单元中心 (或远离隔挡层 ) ,且传导能力指数较小时 ,分隔系统的压降特征出现两个拟稳态阶段 ,在井底流动压力…     

水平井割缝筛管下入强度研究

针对水平井完井中割缝筛管下入过程中的强度问题,建立了割缝筛管强度计算模型。采用模拟试验和有限元分析2种方法对水平井割缝筛管的强度进行研究,并进行了对比分析,结果表明,在割缝筛管弯曲段割缝尖端处的轴向应力较大,使缝张开的应力和剪应力均较小;对于宽度为0.5mm,缝长80mm,每周30条缝,缝间距20mm的割缝筛管最大Mises等效应力为252.88MPa,小于其材料的屈服强度,因此该割缝筛管强度满足实际应用要求。提出的研究方法为割缝筛管研究提供了新的思路,可用于割缝筛管强度分析、可靠性评估和割缝筛管优化设计。     

低渗透油藏分段压裂水平井布缝方式优化

为提高压裂改造效果,须优选出合理的裂缝参数。目前国内外优选裂缝参数时,只对裂缝务数、长度、间距、导流能力进行优化研究,没有考虑水平井裂缝布放方式对压裂水平井产能和含水率的影响.为此,文中以某低渗透油藏七点注采井网单元为例．采用数值模拟方法,在水平井分段压裂裂缝参数单因素分析基础上进行水平井布缝方式优化研究,评价了裂缝参数时井网单元开发指标的影响,最后优选出合理的水平井分段压裂裂缝参数。研究结果表明：考虑注水井的影响,为避免水突进,水平井布缝时,裂缝要错开注水井排布,靠近注水井的裂缝要短些,可以不等间距、不等长度排布,在获得较高产能的同时保证含水率也较低：合理的水平并布缝方式可提高单井产量和区块采出程度,使含水率上升缓慢,可提高水平井分段压裂改造效果和经济效益．该研究为同类油藏压裂施工设计提供了有效依据。     

水平方向注入流化催化裂化原料方法--将流化态颗粒送到提升管的下游,分别经膨胀段和收缩段后,使之与烃接触/

将流化颗粒送入立式提升管 ,该颗粒穿过收缩段进入下游接触段。在提升管的边壁处相对设置一对桁架弦杆 ,在膨胀段被加速的颗粒进入均匀的断面区域 ,与含烃原料接触。立式提升管在其上游位置的较低区域 ,形成了催化剂的密相床层 ,该流化气体穿过密相区的速度是 0 .91～1.5ｍ/ｓ,颗粒在密相床的密度大于 3 2 19.4ｋｇ/ｍ3,两个桁架弦杆间最大横截面宽度是 0 .6 1ｍ ,原料在膨胀段的停留时间是 0 .0 5ｓ,流出膨胀段的颗粒速率至少是 12 .2ｍ/ｓ ,提升管在收缩段的断面面积减少 ,不超过断面区上游横截面积的 80 %。用于使注入流化催化裂化的原料…     

低渗透油藏压裂水平井裂缝优化研究

针对低渗透油藏压裂水平井裂缝参数难确定的问题,在某低渗透油藏概念模型的基础上,结合裂缝性低渗透油藏的实验研究,运用油藏数值模拟方法,对压裂水平井的裂缝参数包括裂缝方位、裂缝位置、裂缝条数和非均匀裂缝长度等影响因素进行了优化研究。研究结果表明,在概念模型的基础上,考虑直井注水水平井采油的井型组合时,水平采油井走向应垂直于最大主应力方向,且裂缝方位应平行于最大主应力;裂缝最优缝数为3条,且裂缝最优间距为水平井水平段长度的0.23～0.30倍;对于非均匀裂缝长度的3条裂缝,中间缝较长两端缝较短的部署方式为最优。通过本次数值模拟研究发现,低渗透油藏压裂水平井的裂缝参数确实存在最优情况,实际油田应根据不同的模型类型考虑优化各裂缝参数。