压裂改造复合页岩气藏不稳定压力与产量分析方法

为了给页岩气现场开发提供理论依据,考虑页岩气扩散、黏性流、解吸等多种传质机理,建立了复合页岩气藏的综合流动数学模型。基质中考虑浓度差引起的非稳态流动,内外区裂缝中考虑达西流动,水力压裂主裂缝考虑为无限导流;引入了新的无因次量,在椭圆坐标系下综合运用拉氏变换、Mathieu函数、Stehfest数值反演等方法对数学模型进行了解析求解;分析了定产量条件下不稳定压力和定井底压力条件下产量的变化特征,基于不稳定压力曲线将页岩气流动划分为7个流动阶段,即井筒储集阶段、过渡流阶段、早期线性流阶段、基质向裂缝窜流阶段、早期径向流动阶段、第一径向流与第二径向流的过渡阶段、第二径向流动阶段,为复合页岩气藏生产动态分析提供了理论基础。研究结果表明:增大改造区域半径和渗透率可以提高页岩气产量;扩散系数越大、兰格缪尔体积和兰格缪尔压力越大,页岩气产量越大,气藏初始压力高对页岩气的开发具有积极的影响。结论认为,所建立的综合流动数学模型丰富了页岩气多级压裂水平井开发分析方法。     

基于不确定性研究的油田开发后期指标预测方法

针对油田开发后期开发指标不确定性、波动程度大导致常规预测方法适应性差,且无法提供预测结果概率分布特征的问题,建立了基于不确定性研究的开发后期指标预测方法。该方法通过历史生产数据确定指标影响因素的概率分布,并采用随机算法生成服从概率分布的大量样本,最后通过所建立的指标与影响因素之间的定量关系预测指标的概率分布特征。用该方法对H采油厂注采比进行预测,其2013年前6个月注采比的预测误差平均为0.53%,而多项式回归模型及支持向量机模型的误差分别为3.33%和1.46%;2013年1月的注采比概率分布范围为0.77~0.93,最大概率的注采比为0.834 3。不确定性开发指标预测方法精确度较高,能为开发决策提供可靠依据,并大大降低决策风险。     

铵盐颗粒在U形换热管中的流动、沉积特性与垢下腐蚀行为

通过数值模拟软件FLUENT,结合Discrete Phase Model模型,对U形换热管中铵盐的流动、沉积特性进行计算流体动力学（CFD）研究。结果表明：铵盐颗粒的粒径和多相介质流速是影响铵盐流动距离和沉积区域的重要因素。颗粒粒径越小、多相介质流速越大,铵盐流动距离越远,沉积区域越大。通过固体颗粒流动沉积模拟实验进一步研究发现,对于粒径小于0.03 mm的固体颗粒,当多相介质流速大于5.50 m/s时,颗粒的流动距离不再增加。通过对失效换热管进行SEM和XRD分析,发现铵盐沉积腐蚀造成管壁减薄,在管壁内外侧高压差作用下产生诱导裂纹,引发应力腐蚀裂纹,最终导致换热管泄漏失效。     

含硫化氢天然气压力管道的焊接

高含硫油气田中管道腐蚀非常严重。文章在分析了管道硫化氢应力腐蚀开裂机理的基础上,通过选取抗硫化物腐蚀材料（管材和焊材）、消氢处理、焊后热处理等方法,取得了比较好的效果,减小了管道的腐蚀程度．使管道能够安全、平稳、正常运行．延长了管道的使用年限。     

节流管汇冲蚀磨损研究及结构改进

提高节流管汇的抗冲蚀能力、减少节流管汇的失效概率,对于成功控制溢流、实现井控安全有重要意义。从冲蚀磨损机理、数值模拟仿真和结构改进等方面开展了节流压井管汇防冲蚀磨损研究。模拟结果认为,随着开度的增大,钻井液冲蚀速度在不断降低,但钻井液速度仍高于临界冲蚀速度,冲蚀区域主要发生在下游管路入口和出口附近的管壁上。针对数值分析结果,提出了节流管汇结构改进方案。改进后的节流管汇现场试验时,防冲刺短节内部无明显的冲蚀现象,防刺效果较好,满足现场使用要求。     

Removal of endocrine disrupting chemicals in a large scale membrane bioreactor plant combined with anaerobic-anoxic-oxic process for municipal wastewater reclamation

The removal of eight typical endocrine disrupting compounds (EDCs) in a full scale membrane bioreactor combined with anaerobic-anoxic-oxic process (A(2)/O-MBR) for municipal wastewater reclamation located in Beijing was investigated. These EDCs, including 4-octylphenol (4-OP), 4-n-nonylphenol (4-n-NP), bisphenol A (BPA), estrone (E1), 17α-estradiol (17α-E2), 17β-estradiol (17β-E2), estriol (E3) and 17α-ethinylestradiol (EE2), were simultaneously analyzed by gas chromatography/mass spectrometry after derivatization. The concentrations of eight EDCs were also measured in sludge of anaerobic, anoxic, oxic and membrane tanks to measure sludge-water distribution coefficients (K(d) values) as the indicator of adsorption propensity of target compound to sludge. The removal efficiencies of EDCs reached above 97%, except for 4-n-NP removal efficiency of 72%, 4-OP removal efficiency of 75% and EE2 removal efficiency of 87% in the A(2)/O-MBR process. The high K(d) values indicated that the sludge had a large adsorption capacity for these EDCs, and significantly contributed to removal of EDCs. Yeast estrogen screen assay was performed on samples to assess the total estrogenic activity by measuring the 17β-E2 equivalent quantity (EEQ), expressed in ng-EEQ/L. The measured EEQ value was markedly reduced from 72.1 ng-EEQ/L in the influent to 4.9 ng-EEQ/L in the effluent. Anoxic tank and anaerobic tank contributed to 80% and 37% in total EEQ removal, respectively.     

低渗透稠油油藏水平井产能计算新方法

依据水平井稳态条件下的渗流特征及宋付权提出的水平井生产时形成等压旋转椭球面的理论,将低渗透幂律流体型稠油油藏水平井的渗流场更加精确地划分为内、中、外三个区域,并分别推导出了各区域内水平井的稳态产能公式。依据区域边界流量和压力相等的原则,建立了关于边界压力的非线性方程组,采用Newton-Raphson方法进行数值求解,最终可求得水平井的产量。通过计算结果与估算最大产量的对比结果证明了该方法的有效性和实用性。对幂律指数、启动压力梯度和水平井井段长度与水平井产能关系的分析结果表明,幂律指数 n>0.8时,各参数对水平井产能的影响较大;n≤0.8时,影响较小。水平井产量和启动压力梯度之间呈线性关系,水平井井段长度不影响水平井产量的变化率,而幂律指数 (n>0.8) 影响水平井产量的变化率。     

小型间歇式次氯酸钠发生器的设计参数研究

为提高小型间歇式次氯酸钠发生器的适用性和可靠性,综合考虑农村小型供水工程特点,结合两端式板式电极,采用单因子试验方法开展电极结构、阴极材质、电极安装高度、盐水浓度、配盐水质、盐水体积、电流密度等设计参数的试验研究。试验结果表明: 小型间歇式次氯酸钠发生器的最佳设计参数为: 电极左右间距 6 cm,阴、阳极采用相同涂层,电极板间距 5 mm,电极板中心距电解槽底部 20 cm,盐水浓度3% ,盐水体积30 L,电流密度480 ～ 640 A /m2,电解时间300 ～ 360 min,有效氯浓度 8. 50 ～ 8. 80 g /L,有效氯产量 255 ～ 264 g,运行成本 7. 16 ～ 7. 20 元/ kg。此外,亦可结合实际供水工程规模、消毒剂需求量、电解时间等多个因素,选择适宜的电解参数。试验结果为下一步设备定型和实际应用奠定了良好基础。     

正韵律模型三元复合体系驱油实验研究

将3支不同气体渗透率单管人造岩心并联,分别计量3支岩心产出油水,模拟二维纵向非均质正韵律油层,进行三元复合体系驱油实验,根据实验结果综合分析油层纵向各部位三元复合体系驱油前后的含水率、产液百分比、原油采收率等变化特征和渗流机理。又利用二维纵向正韵律3层非均质人造岩心进行三元复合体系驱油与水驱油的对比实验,将水驱后和三元复合驱后的一组岩心剖开摄像录入计算机中,利用彩色图像量化分析系统对内部各层进行量化分析,综合分析纵向非均质层状正韵律人造岩心三元复合体系驱油的波及系数及驱油效率。三元复合驱油水流度控制和原油乳化能够明显减缓层间矛盾,大幅度提高原油采收率,且中渗透率层提高采收率幅度最大;二维纵向非均质正韵律模型三元复合驱油过程中,高渗透率层以提高驱油效率为主,中渗透率层既提高驱油效率也扩大波及体积,低渗透率层以扩大波及体积为主。驱油效率占提高采收率的比例平均为55.75％。图6表1参1     

中空纤维膜生物反应器处理生活污水的试验研究

采用一体式中空纤维聚偏氟乙烯膜生物反应器处理生活污水的试验研究方法 ,研究了COD和NH3-N的去除效果。试验表明 :在较大的冲击负荷下 ,反应器可实现 85 %～ 95 %的COD去除率 ;对NH3-N的去除率可稳定在 90 %以上。中空纤维膜生物反应器处理高效 ,不受冲击负荷影响 ,操作管理方便