回转水泥窑燃烧段混煤燃烧数值研究

对有反应湍流气粒两相流动采用双流体模型,对煤粉燃烧过程采用通用模型,首次针对70％无烟煤＋30％烟煤的混煤燃料,将回转水泥窑筒体配有速差射流煤粉燃烧器的燃烧过程进行了数值研究。结果表明,回转水泥窑中采用该型燃烧器能化燃烧,同时使煤粉的扩散受到约束,从而保证了火焰不致烧到窑皮。     

准噶尔盆地环玛湖凹陷二叠系砂砾岩储层沸石类胶结物的形成及石油地质意义

准噶尔盆地环玛湖凹陷二叠系砂砾岩储层中广泛发育沸石类胶结物。X射线衍射、铸体薄片、扫描电镜、包裹体测温和能谱分析等分析结果表明,研究区沸石类胶结物中浊沸石最为发育,其次为片沸石,方沸石含量较低,其形成条件为富含Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺的弱碱性还原环境。研究区沸石矿物的晶型较为完整,罕见方沸石与片沸石、浊沸石共生,也没有发生方沸石向片沸石和浊沸石转化的现象,表明沸石矿物是在成岩阶段从孔隙水中自形结晶形成;方沸石形成于早成岩阶段A期,其形成温度较低,为60~70℃,片沸石和浊沸石形成于早成岩阶段B期,片沸石形成温度为90~100℃,浊沸石形成温度为100~110℃。岩石学及矿物学特征表明,研究区沸石类胶结物更易发育于杂基含量较低、分选和磨圆度较好、原生孔隙发育、孔隙水易于流动的扇三角洲前缘水下分流河道砂砾岩中。早期形成的方沸石易发生溶蚀但其含量较低,片沸石和浊沸石形成时间较晚,更接近油气充注时期,且稳定性较高,一般很难发生强烈溶蚀,因此研究区沸石的溶蚀作用对储层的储集性能改善不大。研究区压实作用强烈,适度含量的沸石类胶结物可有效抵御砂砾岩储层的压实作用,保留良好的剩余粒间孔及连通的孔隙喉道,为后期酸性流体的进入提供必要的空间基础,有利于溶蚀作用;大量沸石胶结会破坏砂砾岩原有的储集空间,堵塞孔隙喉道,阻碍后期酸性流体的进入,使储层孔隙度和渗透率大幅度降低,因而不利于储层的改善。     

基于反演法的某制导迫弹鲁棒自适应控制器设计

设计了一种基于反演法的鲁棒自适应控制器,以解决制导迫弹在飞行中存在的气动参数不确定和未建模误差等问题,在设计过程中通过带有σ修正的参数自适应律对系统中的不确定参数进行在线估计,针对模型中的未建模误差,采用鲁棒函数抵消,在反演法的推导过程中,加入了一阶低通滤波器,得到虚拟控制量的微分,消除了传统反演法中的“项数膨胀”难题,并利用李雅普诺夫函数证明了该闭环系统为半全局稳定的。该设计方法放宽了对不确定项的限制,仿真结果证明了该方法的有效性。     

页岩气水平井固井水泥环状态对套管力学完整性的影响

大位移页岩气井的井眼轨迹复杂,且压裂开发过程中经常出现由于水泥环缺陷引发的套变损伤问题。针对页岩气井压裂过程中高泵压大排量的特点,采用有限元分析方法,通过优化模型网格划分,建立了适用于页岩气井复杂井眼轨迹下套管力学完整性计算的套管-水泥环-地层组合体模型,讨论了水泥环缺失角度、缺失厚度、缺失长度及复合缺陷对造斜段及水平段局部屈曲部分套管力学完整性的影响。结果表明,套管的周向应力随水泥环弹性模量的增大而减小,受泊松比影响较小。水泥环角度缺失会使套管出现应力集中现象,当缺失角度超过90°,应力集中现象得到减缓。随着水泥环缺失厚度的增加,套管所受应力增大。无论是造斜段还是水平段,不同缺失角度下,水泥环厚度、套管尺寸及泵压对套管应力的影响类似,趋势均为随着缺失角度的增加,套管应力先增大后减小。水泥环缺失的临界部位会产生应力突变,该位置也是最容易发生套损的部位。同一缺失厚度下,套管应力最大值随着缺失角度的增加而先增加后减小;同一缺失角度下,套管应力最大值随着缺失厚度的增加而增加。随着缺失角度的增加,水泥环缺失部位对应套管沿管长方向的等效应力先增加后减小。水泥环越厚,套管等效应力越小。在相同厚度下,水泥环剩余厚度越薄,套管等效应力越大,全部缺失时应力水平最大。     

固井水泥浆环空顶替效率研究

为了在固井施工中,保障水泥浆胶结质量和提高水泥环密封效果,针对采用环空水泥浆顶替钻井液固井时,可能出现的钻井液滞留、顶替效率和顶替界面稳定性的问题,利用CFD流体仿真软件Fluent,针对竖直井建立了长度为100 m,外径为215.9 mm,内径为139.7 mm的环空顶替物理模型,开展偏心度、顶替速度、密度差对环空顶替界面稳定性及顶替效率的影响研究。仿真结果表明,顶替速度是影响顶替界面稳定性及顶替效率的一个因素,当低速度顶替时,顶替界面比较稳定,顶替效率较高;偏心度也会影响顶替界面稳定性及顶替效率,随着偏心度的增加,顶替界面越来越不稳定,界面出现倾斜,顶替效率也随之降低;密度差主要影响顶替界面的形态,在正密度差下,密度差越大,顶替界面越稳定,顶替效率也越高。降低套管偏心度、增大水泥浆的密度及进行低速下的层流顶替可提高界面稳定性,提升顶替效率。以上成果认识,对提升固井效率和固井质量具有一定指导意义。     

深层搅拌桩处理复杂软弱地基工程实录

该文结合福建炼油厂污水处理场两栋厂房的地基处理施工实例,阐述了深层搅拌法在复杂软土地区用于地基处理的可行性。开拓了深层搅拌法的应用范围。     

Tesco旋转套管固井工艺和应用评价

旋转套管固井是钻完井作业中提高套管固井质量最有效的手段之一。介绍了Tesco顶驱旋转套管固井工艺以及地面配套设备和井下套管固井附件; 描述了Tesco旋转套管固井工艺在现场的施工。对采取常规固井方式的井和采取Tesco旋转套管固井工艺的井进行了固井质量的评估和对比,与常规固井工艺相比,旋转套管固井工艺在定向井和水平井中具有提高固井质量的优势。建议我国加快技术研发,尽快掌握旋转套管固井技术,提高固井质量。     

膨胀水泥浆体系在苏丹1/2/4区块水平井固井中的应用

随着苏丹1／2／4区块的深入开发，为了加快开发主力油层，提高原油产量，降低钻井成本，GNPOC在此区块布置水平井开发任务。所开发的区域主要分布于Heglig，Munga，Simbir，Bamboo区块，油层所在是Zaqar和Bentiue地层。此层位具有高渗透，地层温度高，易塌、气窜等复杂问题，尤其是Heglig和Munga地区井壁坍塌严重。为此，根据地质资料、井身结构和对水平井注水泥的技术要求，科学合理设计施工工艺，优选出适合此地区固井施工的冲洗液和隔离液，特别是经过努力实践，开发出了新型膨胀水泥浆体系，此体系具有高强度、低失水、无析水、防气窜之功效。结合使用哈里伯顿CPT—Y4大功率固井车，精确计量和自动密度控制，该体系水泥浆目前已在7口水平井施工中得以应用，均为优质井。现正在被大量使用，此体系的开发，解决了该固井技术难题，创造了中国固井在海外首次水平井作业一次成功的历史记录，具有较高的经济和社会效益。     

高强超低密度水泥浆体系研究

国内外利用颗粒级配和紧密堆积理论研究开发了1．20～1．65g／cm^3的低密度水泥浆体系,解决了固井中的技术难题,取得了比较满意的效果。随着勘探开发复杂古潜山油藏、海相碳酸岩盐裂缝油藏,保护油层、保护套管的需要,对水泥浆提出了更高的要求。特别是超深井、高温度、长封固、平衡压力固井施工,要求水泥浆超低密度、高强度、体积不收缩。目前,国内外还没有水泥浆密度低于1．10g／cm^3的超低密度体系的应用报道 。通过采用美国3M公司的高强低密度人造空心微珠,进行了超低密度水泥浆体系的试验,在水泥浆密度达到1．04～1.10g／cm^3时,依然具有较高的强度和较好的水泥浆性能,可以应用到超深井、超长封固的固井施工中.     

氮气膨胀剂的研究与应用

氮气膨胀剂水泥浆体系主要由氮气膨胀剂、不渗透油井水泥降失水剂和减阻剂等组成，其中膨胀剂由氮气发气材料、稳气材料和特种表面活性剂组成。通过评价氮气膨胀剂对水泥浆体系膨胀率、稠化时间及抗压强度影响，考察了氮气膨胀剂与S902配伍性及氮气膨胀剂的抗盐性。结果表明，氮气膨胀剂能显著提高水泥膨胀率、对稠化时间和抗压强度无影响，具有良好的抗盐性及配伍性。新型防气窜水泥浆体系在胜利油田的直井、定向井、水平井等井中应用，固井优质率达到85％，合格率达到了100％，取得了较好的经济效益和社会效益。