柱塞气举排水采气技术进展及应用

低产低压气井携液能力差,井底及井筒逐渐积液,井筒积液将增大对地层的回压,并限制其生产能力,最终将气层完全压死以至关井,而柱塞气举是解决低产低压有水气井液体滑脱损失严重的重要措施之一。对国内外柱塞气举排水采气技术的最新进展和应用情况进行了调研。通过文献查阅,得到柱塞气举的最新进展:美国的智能柱塞举升能实时的控制开关井时间、长庆苏里格气田的分体式柱塞气举排水采气技术可以不关井连续生产,新技术研发对国内智能柱塞气举的应用提供了关键技术支持。通过现场跟踪,调研了国内柱塞气举在水平井和出砂井中、直井和定向井中的应用情况。最后对柱塞气举在国内的应用及研发方向提出了建议。     

川西中浅层气藏排水采气技术界限研究

针对川西中浅层气藏开发中后期产水量日益增多,泡排效果却逐渐变差的问题,结合排水采气工艺的技术特点和川西地区的实际生产特征,深入开展了排水采气技术界限的定量研究,确定了川西地区优选管柱、泡沫排水、连续气举、柱塞气举、机抽、电潜泵等排水采气工艺的技术界限。现场验证结果表明,该技术界限具有很好的合理性、针对性和适应性,为后期气田的合理高效开发提供了理论支持和技术保障。     

致密砂岩气藏低产低效井治理对策及展望

针对致密砂岩气田开发至中后期,单井产量、压力下降快,产水严重,低产低效井数量逐年增加问题,基于致密砂岩气藏地质特征,分析了低产低效井成因并进行归类,总结了各类低产低效井的治理对策,提出了低产低效井治理建议。研究认为,致密砂岩气藏普遍物性差,连片性差,气井易见水;致密砂岩气藏低产低效井按成因可进一步归类为排水措施井和老井挖潜井;排水采气是治理见水型低产低效井的主体工艺,查层补孔、侧钻水平井、重复压裂等老井挖潜工艺是实现低产低效井提质增效的主要途径;致密砂岩气藏低产低效井治理应集中于完善与升级排水采气工艺;结合数字化管理与自动化设备开展主动性排水采气;完善出水气井治理方式,加强控水根治出水问题;攻关形成更有效的低成本老井挖潜工艺;利用数字化气田开展多维矩阵式气井管理。     

泡沫排水采气工艺及技术研究

在气田开发后期,多数气井因积水而导致减产、停产。如何排水就成了气田面临的大问题。重点介绍了泡沫排水采气的工艺原理和设计方法,对起泡剂及其性能要求、泡排的工艺参数、工艺流程进行了介绍,并从苏里格气田现场应用情况中取得了一些认识。     

分体式柱塞气举可视化实验研究

分体式柱塞又称双元件柱塞,由明显小于油管内径的圆球与下端带锥面的空心圆筒组成的新型柱塞。它除能适应高气液比且液相滑脱损失严重的油气井条件之外,还具有不关井连续生产的优点。这种非常规的柱塞气举方式已经在美国德克萨斯州成功应用,增产效果明显。根据分体式柱塞连续气举的采油原理,新建立了一套高18m,40mm的分体式柱塞气举可视化装置。实验研究旨在:一是优化设计上行球筒触发组件和下行缓冲组件等主要配套部分;二是系统地开展分体式柱塞连续气举的物理模拟实验,测试该实验装置的气举特性。该研究成果对于研发配套装置、观测认识柱塞气举气液固三相流动规律和指导现场试验均具有重要的指导意义。     

韩城地区煤层气井群的排水采气关系研究

本文以韩城地区的WL1井群近五年的排水采气数据为依据,分析了煤层气井群水力压裂过程中的相互影响关系,以及煤层气井的排水、产气规律。并按照各煤层气井的排水和产气速度,将井群区域进行划分成不同等级的排水区及产气区。在此基础上提出以井群开发煤层气,在井群内建立排水区和产气区的井群采气概念。     

基于ROSS-Miles法的不同砂含量下泡排剂性能影响实验研究

泡排技术是一种成本低、效果较好的排液采气方式,广泛应用于气田的出水治理。部分气井在排液采气过程中存在地层出砂,影响泡沫排水采气效果的问题。为此,基于ROSS-Miles法开展泡沫排水采气泡排剂评价及优选实验,为气田泡沫排水采气泡排剂的选择提供依据。实验针对气井不同砂含量,进行了泡排剂在不同砂含量地层水中起泡能力以及稳泡能力的评价实验,从而分析砂含量对泡排剂性能的影响程度,同时采用改进后的气流法装置对不同泡排剂的携液能力进行实验比较。研究结果表明,在相同介质中,泡排剂的携液速率会随着携液时间的增加而减小,考虑砂含量的影响程度,综合判断出XHY-4泡排剂的起泡性能、稳泡能力、携液率、携液速率均较好,适合含砂气田排水采气,同时为含砂气田泡排剂优选提供参考。     

煤层气同心管气举排水工艺技术研究

在煤层气抽采过程需要不断排出煤层水以降低煤储层压力,使吸附的甲烷气达到解吸压力之下而解吸,在这个过程中需要不断地排出煤层水以维持较低的煤层压力。目前主要采用抽油机、电潜泵、螺杆泵等油田的开采设备和技术,存在煤粉卡泵、杆管柱磨损、调节工作制度困难等问题,因而研制了煤层气同心管气举排水工艺系统。通过室内试验,表明该系统将排水通道、动力气通道和采气通道分离开来,有效地解决了常规举升方式存在的问题,可以满足沉没度10m以内、排量60m3/d以内变化的要求,为煤层气井的低成本抽采提供了新的排采方式。     

煤层气井排水采气机理浅探

从水文地质的角度分析了稳定和非稳定状态下煤层气井的生产过程，揭示了煤层气井的排水采气机理，并在此基础上结合不同地质情况，分析了煤层气井的产气规律及趋势，为煤层气井的生产预测提供了理论依据。     

柱塞气举工艺技术及应用

柱塞气举是间歇气举井最有效的生产方式，它能够减少气体穿过液体段塞所造成的滑脱损失，提高举升效率。主要介绍了柱塞气举的井下及地面装置，简述了柱塞的工作过程，根据现场实践，提出几点认识。     

基于遗传算法的三柱塞往复泵曲轴优化设计

根据三柱塞往复泵曲轴的实际设计要求,建立了三柱塞往复泵曲轴优化数学模型,确定了优化设计变量、优化目标函数和边界约束条件,利用MATLAB其功能强大的遗传优化工具箱,结合优化设计的基本算法、以重量最轻优化目标进行优化,优化结果表明曲轴重量可以进一步降低。     

高压脉动水锤装置压力冲击与柱塞结构的关系

为了解决低透气性煤层注水难的问题,对水锤装置的峰值压力进行了研究。首先从柱塞冲击产生脉冲压力波的机理入手,利用柱塞冲击过程运动微分方程,得到柱塞活塞直径比影响脉冲压力波峰值压力的机理,随后通过试验研究柱塞活塞直径比对脉冲压力波压力峰值的影响,其有利于改进装置的柱塞结构以提高装置输出峰值压力,进而改善低透气性煤层瓦斯抽采和注水防尘的效果。     

下行抽采钻孔排渣及排水技术研究与应用

我国很多煤矿区域瓦斯治理措施以高位巷穿层钻孔抽采为主,但是在实际抽采过程中发现瓦斯抽采浓度很低,瓦斯预抽效果不佳,主要是因为高位巷施工下行穿层抽采钻孔时,受到岩渣、煤渣、积水重力作用的影响,造成钻孔内的积水、积渣难以排出,进而影响封孔质量、降低瓦斯抽采效果.为了彻底解决下行抽采钻孔内积水、积渣问题,运用气举反循环原理,...     

喷油煤浆泵柱塞弹簧抗疲劳断裂研究

分析了喷油煤浆泵柱塞弹簧的疲劳断裂原因,建立了其抗疲劳强度的数学模型,并根据喷油煤浆泵柱塞的工作特点和材料性能,提出了一种新的柱塞弹簧的可靠性设计方法。最后根据新的设计方法对某一型号的柱塞弹簧进行可靠性计算。     

矿用自卸车举升缸支座拓扑优化设计及刚强度分析

根据170 t矿用自卸车举升缸支座的设计思想,建立了举升缸支座支撑板的矩形模型,利用有限元软件ANSYS对其模型进行了TOP优化设计,根据优化设计的结果,用三维设计软件SolidWorks建立了举升缸支座的三维模型,在有限元分析软件ANSYS Workbench中对举升缸支座的刚强度进行了分析,为该车举升缸支座的设计提供了参考。     

新型可调小直径水力旋流器的设计研究

精细水煤浆在柴油机上燃烧一段时间后,油浆泵柱塞偶件经常出现卡死现象,原因是柴油机工作过程中油浆泵柱塞偶件间积存大量未燃烧的超细煤粉。为防止超细煤粉进入柱塞偶件间隙,需要在制备精细水煤浆前将可能进入柱塞偶体间的超细煤粉选出。应用固液两相流体理论和旋流器工艺设计原理,设计并制造了小直径可调节型水力旋流器,用于超细煤粉的分级。同时对影响水力旋流器分级效果的主要因素进行了分析,为进一步完善水煤浆替代柴油燃烧技术打下基础。     

塔式起重机起升机构模糊优化设计

针对塔式起重机起升机构的设计实例,在模糊数学的基本理论基础上采用模糊优化设计方法求解。根据常规优化设计,建立了模糊约束条件。在满足承载能力和传动比分配要求条件下,以起升机构的减速器中心距最小为优化目标,建立了该问题的模糊优化设计的数学模型,并给出了优化方法和结果分析。     

保德煤矿综放工作面巷道布置方式优化及应用

针对保德煤矿综放工作面多巷道布置下存在的回采期间瓦斯防治、生产成本及接续等问题,提出了巷道布置方式优化方案、优化后工作面通风方式及采空区瓦斯抽采方式,并通过技术、经济对比分析,确定并完善了工作面巷道布置方式及工作面回采期间瓦斯治理方法,最后在保德煤矿81505工作面进行了现场试验应用,应用结果表明,综放面巷道布置优化后瓦斯防治效果及经济效益显著,可为类似开采技术条件下综放工作面巷道布置及瓦斯防治提供有益借鉴。     

Hybrid optimization model and its application in prediction of gas emission

According to the complex nonlinear relationship between gas emission and its effect factors, and the shortcomings that basic colony algorithm is slow, prone to early maturity and stagnation during the search, we introduced a hybrid optimization strategy into a max-min ant colony algorithm, then use this improved ant colony algorithm to estimate the scope of RBF network parameters. According to the amount of pheromone of discrete points, the authors obtained from the interval of network parameters, ants optimize network parameters. Finally, local spatial expansion is introduced to get further optimization of the network. Therefore, we obtain a better time efficiency and solution efficiency optimization model called hybrid improved max-min ant system (HI-MMAS). Simulation experiments, using these theory to predict the gas emission from the working face, show that the proposed method have high prediction feasibility and it is an effective method to predict gas emission.