天然气管道泄漏声源特性及传播机理数值模拟

管道泄漏声源特性和传播机理决定了音波法在管道上的可检测性,管道泄漏引发的音波能量大小和其沿管道传播的衰减程度分别与泄漏口径大小、管道内压和管道长度等因素有关。以天然气管道泄漏时的气动噪声为研究对象,采用适用于高马赫数流场的MÖhring声类比对其进行模拟计算,建立了不同压力、不同泄漏孔径条件下的天然气管道泄漏噪声仿真模型,得到了天然气管道泄漏声源的相关特性,利用试验数据验证了计算模型的准确性。以该声源模型为基础,建立了音波在管道内的二维传播模型,通过模拟结果与现场试验的比较分析,表明天然气管道泄漏音波的超低频段（低于5 Hz）可在管道内传播较远距离并能被声波传感器所探测,从理论上验证了音波法在天然气管道泄漏检测领域的良好应用前景。     

海上气井井下油套管泄漏检测与堵漏技术及其工程实践

海上气井井下油套管泄漏无法及时诊断将会引发环空带压,是海上油气生产安全的重要问题.针对井下油套管泄漏诱发的声波在井筒环境条件下的传播机理、泄漏信号远程探测方法、漏点准确定位方法和多源信息融合的泄漏状态评估方法研究,研发了海上气井井下油套管泄漏检测系统.新研发的油套管泄漏检测系统在东海某平台进行了 2井次的井下油套管泄漏...     

油套管静水压检测系统的研制

文章介绍了一种油套管静水压检测系统,该系统在油套管静水压试验中最高试验压力可达到69MPa,可自动完成试压工作,实现对试验过程的远程实时监控,数据的自动采集、记录和分析,自动打印试验报告等工作。为规范油田市场,提高产品质量,控制不合格产品进入油田提供了有力的保障。     

深层气井油套管柱力学分析方法探讨

吉林探区气井测试虽然在井口选择及管柱优化设计上取得了一些经验,但对深层气井测试管柱安全分析缺乏深入研究,对测试管柱作业安全构成极大威胁,以往的经验做法无法适应新的作业环境要求,为此开展深井试气管柱力学分析尤为重要。根据文献,结合深井安全试气工作的需要,针对试气管柱结构、试气作业的特点,在结构屈曲、压杆稳定性研究成果的基础上,综合考虑井下实际工况,考虑吉林探区常用的井口释放悬重和投球打压坐封方式,将管柱作为井眼约束下的空间压杆,建立了管柱失稳变形的微分方程,以此分析管柱弯曲失稳的临界载荷,分析弯曲管柱的轴向受力与变形情况,分析管柱在井下的载荷、应力及其安全性,为深井测试提供技术保障。     

基于积分原理的气井油套环空泄漏面积和泄漏速率计算方法研究

随着气井完整性理念的逐步推广,尤其是高温、高压、含酸气气井非常重视气井完整性管理与评价。环空泄漏速率是判断气井完整性是否失效最核心的参数。国外设备可测量环空泄漏速率,但高温、高压、含酸气气井现场作业风险高,成本高,如何安全有效地确定气井环空泄漏面积和泄漏速率是目前面临的难题。根据平衡原理,得出环空泄漏点位置,借鉴输气管道小孔泄漏模型,基于积分方法,确定环空泄漏面积,进而得出环空泄漏速率计算公式,可得出任意时刻环空泄漏速率。基于积分原理的气井油套环空泄漏速率计算方法在塔里木油田DN2气田现场吻合较好。     

油 套管粘扣和泄漏失效分析综述

对我国油田油、套管粘扣和泄漏事故进行了大量调查研究和失效分析,给出了油、套管粘扣和泄漏的定义。分析了由于机械加工、表面处理和螺纹脂质量不合格以及使用或装配不当等导致油、套管粘扣和泄漏的原因。从材料选择、螺纹接头质量控制、内外螺纹接头参数匹配、螺纹脂优选和现场使用操作等方面提出了防止粘扣和泄漏的措施。     

高温高压气井测试泄漏扩散三维模拟分析

针对高温高压井测试泄漏事故,对造成其泄漏事故的风险进行了分析,选取高斯模型为扩散基本模型,考虑了影响泄漏及泄漏有效高度的主要因素,对高斯模型忽略的气体泄漏的初始喷射过程进行了修正,对模型进行初步分析。结合实例,对其扩散过程进行三维模拟分析,得出高温高压气体泄漏后的扩散规律,对泄漏后的危险爆炸区域进行了划分。该研究对于避免潜在的事故危害,更好地指导应急救援预案,确保高温高压井测试安全具有重要意义。     

LNG泄漏扩散模拟研究

为了准确描述环境因素对液化天然气(LNG)泄漏后扩散的影响,研究和比较了各种气体扩散模型,将板模型和高斯模型相结合建立液化天然气泄漏扩散模型;重点讨论了泄漏后蒸气扩散的运动规律及重要影响因素,结合大气湍流理论和气体运动状态方程对LNG蒸汽的重气扩散和被动扩散过程进行了详细论述。运用MicrosoftVisualBasic和MATLAB语言开发了液化天然气泄漏扩散模拟软件,通过模拟不同情况下LNG泄漏的危险性区域,分析了环境因素对LNG泄漏后果的影响。将模型计算结果进行了结果分析,总结了风速和大气稳定度相互作用对液化天然气泄漏的影响规律,为该类事故的风险定量计算提供了可借鉴的方法,可为有关部门制订和完善事故的应急救援措施和风险管理提供参考。     

高压、含酸性介质气井油套环空泄漏速率计算

气井完整性失效最根本的原因就是管柱发生泄漏,从而导致气井环空异常带压,威胁气井安全生产。环空泄漏速率是判断气井完整性是否失效最核心的参数。目前,有国外石油公司通过设备现场测量环空泄漏速率,国内还未有可靠的方法确定环空泄漏速率。提出了两种环空泄漏速率的计算方法:一是安全阀法,借鉴井下安全阀泄漏速率的判别方法;二是微分法,建立气体在环空泄漏的理论模型,并通过输气管道小孔泄漏模型确定边界条件。由于现场泄压数据的影响,井下安全阀法不适用于现场,可采用微分法进行环空泄漏速率计算。应用微分法对塔里木油田DN2气田进行了实例验证,与现场实际吻合较好,表明该环空泄漏速率计算方法较为可靠,对现场生产有一定参考价值。     

可溶桥塞技术在页岩气井套管测漏中的应用

在页岩气井油层套管化学剂堵漏挤注施工之前,为了获取漏失数据并实现暂堵转向,需对漏点以下井筒进行有效暂堵隔离。为此,研制了可溶桥塞及配套送入工具,并开展了室内性能测试和现场试验。性能测试及现场试验结果表明:桥塞在承压差70 MPa条件下密封时长大于24 h,桥塞在93℃、氯根质量浓度10 g/L的返排液环境中溶解时长小于15 d,桥塞丢手方式设计合理,承压密封性能稳定,溶解性能良好,满足化学堵漏漏速测试及暂堵转向的施工要求。所得结果可为页岩气井套管堵漏措施的制定及后续化学堵漏施工的顺利开展提供技术支撑。     

塔里木油田特殊螺纹接头油套管评价试验及应用研究

塔里木油田井况复杂,高温、高压、超深气井占很大比例,对油、套管使用性能有特殊要求,API螺纹接头油、套管难以满足使用条件,必须使用密封性能好、连接强度高的特殊螺纹接头油、套管。依据APIRP5C5-2003(ISO13679-2002)油、套管实物试验标准,油田应当依据自己的实际工况条件选择特殊螺纹接头油、套管应用等级,并提出补充试验条件;工厂应当依据油田要求的接头应用等级推荐自己的特殊螺纹接头油、套管;实验室应当依据用户和工厂商定的接头应用等级和附加试验要求对油、套管接头进行试验。油田应当依据评价试验结果和实际使用效果选择特殊螺纹接头油、套管品种,并制定严格的特殊螺纹接头油、套管订货和验收技术标准。     

油套管接箍拧接机工作特性探讨

油套管接箍拧接机是油套管质量控制的重要设备之一。主要从液压系统、主背钳上卸扣控制、扭矩控制、圈数控制、整体计算机显示输出5个方面综述了拧接机原理,并针对实际拧接过程中出现的粘扣、过扭矩和接箍周向划痕等问题提出了解决方案。改进拧接设备和拧接工艺后,采用同规格特殊扣型套管、同一台拧接机、镀铜接箍进行100次接箍拧接试验。结果表明,拧接质量问题大为减少,有效地保证了拧接质量。     

临兴区块致密气井油管直径优选研究

临兴区块致密砂岩气藏处于勘探开发初期,尚未形成完善的油管直径优化设计技术。为此,结合气井井筒安全和生产优化的要求,提出一套从油套管匹配、气井产能、井筒压力损失、携液和抗冲蚀角度等方面优选油管直径的原则和方法;同时以临兴区块3口探井为例,借助PEOffice软件优选出适合该区块的油管直径,并结合矿场实际情况进行油管直径风险评价。分析结果表明:油管直径越大,气井的摩阻损失越小,越能发挥气井产能,且抗冲蚀能力越强;但当油管直径增加到一定程度,再增加油管直径对于气井产量增加和降低摩阻损失贡献不大。所得结论可为致密气藏试采业务的发展提供技术支持。     

天然气井井筒及井口安全技术研究

天然气勘探开发具有高温、高压、高风险,安全技术及管理难度大等特点,通过实例分析天然气井存在的主要问题,提出应采取的关键安全技术及需要解决的问题。     

��ѹ�������˿���׹ܼ��͹�

近年世界各高压油气深井中普遍使用VAM、2SC、3SB、NS等系列特殊丝扣套管及油管。本文从世界开发油、套管产品的动向简介了特珠丝扣的结构原理,除部析3SB和VAM两种特殊丝扣的优越性以外,并列表对比了6种特殊丝扣的主要性能。又对如何选择、检验、使用等方面提出了具体意见。     

环空带压井泄漏量计算新方法

气井完整性理念的逐步推广使得各大油气田越来越重视环空带压气井的完整性管理与评价。环空泄漏速率是气井完整性评价的关键参数之一,但高温、高压、含酸性气体气井的泄漏速率测量风险及成本较高,现场操作中难以获取。为了获取气井井底泄漏速率参数以辅助完整性评价,文章基于安全阀泄漏模型和小孔泄漏模型,结合环空带压气井井身特征,从模型机理角度分析其应用于环空泄漏速率计算的思路,并明确了模型参数。通过实例井计算对两种泄漏模型的应用进行了对比,验证了其合理性及可行性。文章研究内容为环空带压气井的泄漏量评价提供了理论依据,为气井完整性管理研究发展起到了促进作用。     

页岩气水平井体积压裂过程中套损机理研究

页岩气体积压裂过程中,部分井次套管在施工过程中频繁发生变形损坏问题,严重影响了页岩气的有效开发。为此,基于分步有限元方法建立了跨尺度三维地层滑移模型,分析了不同工况下滑移界面走向、改造级数以及改造程度对长水平段套管应力分布的影响。研究结果表明:当改造段距离滑移界面较远时,套管应力最大值主要位于改造段两侧,越过滑移界面并向前推进时,水平段套管的应力峰值区域始终位于滑移界面附近;多级压裂过程中地层性质的下降对套管应力状态分布的影响较小,其中改造过程中压裂区域体积的变化对水平段套管应力影响较大;改造段适当远离滑移界面可以明显降低套管发生剪切破坏的概率,现场施工中有必要采取非均匀布簇的方法。研究结果对认识和维护压裂过程中的井筒完整性具有一定的理论指导意义。     

输气管道泄漏音波传声特性及泄漏识别

介绍了音波泄漏检测与定位的基本原理,研究了管道泄漏音波的传声特性,利用输气管道泄漏检测平台进行了不同输气压力下不同泄漏孔径的泄漏检测试验,分析了不同条件下的声谱特征。根据管道泄漏音波不同信号特征量建立不同条件下的隐马尔可夫模型,对管道泄漏进行了分类识别。试验分析结果表明,该方法有较好的识别率,隐马尔可夫模型应用于输气管道泄漏识别是可行的,且比支持向量机具有更高的识别准确率。该方法为天然气管道泄漏的进一步研究提供了理论基础。