沁水盆地南部煤层气田闲置井风险分级与治理

煤层气闲置井指的是在煤层气田勘探开发过程中,因为各类原因导致超过半年以上没有正常生产利用的井。由于此类井利用价值较小,人们经常疏忽对其管理,但该类井存在气体泄漏风险,可能造成安全环保事件。因此,加强闲置井合理处置显得尤为重要。根据闲置井解吸压力、目前井底流压、区域生产状况、套管技术状况、附近采煤情况等技术指标将闲置井风险等级分为3类,并针对性地制定了安全生产对策,可在同类井中推广应用。     

基于支持向量机的钻柱黏滑振动等级评估方法

为评估钻柱黏滑振动的严重程度,提出了一种基于因子分析(FA)与支持向量机(SVM)的黏滑振动风险评估方法。对仿真得到的扭矩数据进行时域与频域分析,提取信号的特征值,然后应用因子分析方法减少高维特征的冗余信息,获取特征向量,最后通过SVM对降维处理后的数据进行黏滑振动等级分类。研究结果表明:基于井口扭矩信号的SVM黏滑振动等级预测方法的整体预测精度超过80%,能够较准确地对黏滑振动强度等级进行预测。因此该方法是一个有效的黏滑振动等级分类方法,应用该方法能够有效地对钻柱黏滑振动等级进行识别,有助于司钻根据钻柱黏滑振动剧烈程度实时调整钻井参数,减轻黏滑振动产生的危害,提高钻井作业效率和安全性。     

基于NURBS曲面的管道三维成像技术研究

管道的三维成像是处理变形检测数据最直观但也是最复杂的方式,而曲面的三维重建算法是实现管道三维成像的关键。为此,基于非均匀有理B样条(NURBS)曲面的三维成像技术,通过管道检测数据反求双三次NURBS曲面的节点矢量与控制点,并对管道机器人在检测过程中可能发生的周向转动进行优化处理,使用C++编程语言与OpenGL生成管道的三维模型,并对比了相同变形管道中,是否考虑检测机器人的周向转动对于成像效果产生的影响。研究结果表明:基于NURBS曲面的三维重建算法对于管道局部变形(凹陷变形、挤压变形)的表面重构精度较高,其成像效果清晰、逼真,且考虑检测机器人的周向转动时,所生成的三维模型表面过渡更加圆滑。研究结果可为油气输送管道三维成像技术的进一步研究提供参考。     

纱线冷轧堆染色技术

主要通过纱线染前处理及要求、纱线成球过程、漂白浸轧冷堆过程、轧冷堆过程、皂洗烘干过程等阐述纱线冷轧堆染色的关键步骤,讨论纱线冷轧堆染色技术.     

煤层气井在与煤矿重叠区高效开发模式的建立——以郑村井区为例

本文根据煤矿采掘步骤,以郑村井区为例,将煤矿重叠区划分为规划区、抽采区和采空区,分析各区域内煤矿对煤层气井影响规律,建立对应高效开发模式,一定程度上为煤层气企业提高了经济效益.     

乙烯基有机硅微乳液的合成及表征

以八甲基环四硅氧炕（D4）、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570）为原料,采用非离子型表面活性剂XP70做乳化剂,在十二烷基苯磺酸的催化下制得稳定的乙烯基有机硅微乳液。研究了乳化剂、催化剂、D4单体用量及KH-570用量对微乳液性能的影响。结果表明：当XP70用量为1．2％,催化剂用量为2．4％,D4单体用量为20％,KH-570用量为4％时（以上用量均为相对整个乳液的质量）,可制得稳定的乙烯基有机硅微乳液,有机硅单体转化率可迭85．63％,粒径48．95nm,其Ca^2＋稳定性、机械稳定性都很好。     

有机硅改性聚丙烯酸酯静电植绒黏合剂

采用种子乳液聚合法,以无羟甲基活性单体为交联剂,有机硅乳液为种子乳液,合成核壳型有机硅改性丙烯酸酯静电植绒黏合剂,并通过红外光谱和差示扫描量热法表征了自制聚合物的结构。试验研究了上胶量、有机硅用量及焙烘温度对植绒效果的影响,结果表明,当控制上胶量为250 g/m2,有机硅用量为15%,60℃预烘5 min,80℃焙烘4 min时,所得植绒织物可达到较高的植绒牢度(≥6 100次),各项指标均达到FZ/T 64011—2001《静电植绒织物》优等品的标准。     

油气管道爬行机器人的设计及仿真实验

针对新建无流体管道、非常规流体管道、分支管道和逆流体流向管道等特殊工况下,传统介质推动机器人无法完成作业的问题,对能够适应特殊管道工况的油气管道爬行机器人进行了研究,完成了一种气动式爬行机器人的详细设计,包括结构设计和控制系统设计等.利用ADAMS虚拟样机软件对油气管道爬行机器人在U型和90°管道的动力学进行了仿真分析.结果表明,该油气管道爬行机器人具有一定避障和过弯能力,可以完成油气管道特殊工况下的检测和维修.     

煤层气L型水平井抽油机举升工艺应用研究

煤层气L型水平井主要采用水力管式泵、电潜螺杆泵等无杆举升工艺进行排采,但排采过程中水力管式泵地面设备故障、中心管漏失、卡泵等问题频发,电潜螺杆窜气烧泵问题严重且由于受大狗腿度的影响部分井无法下泵至合理排采井段。针对以上问题,本文进行了煤层气L型水平井抽油机举升工艺的研究应用,通过L型水平井水平井泵的针对性研发、抽油机举升系统设计选型、内衬油管防偏磨工艺及插接式简易气锚防窜气工艺的设计,确保了2口试验井的成功应用,为煤层气L型水平连续稳定排采提供了一种高效的举升工艺方式选择。     

沁水盆地南部高煤阶煤层气水平井地质适应性探讨

沁水盆地南部煤层气水平井开发10 a实践表明,相同地质条件下不同类型水平井开发效果存在较大差异,亟需就水平井开发地质适应性进行深入研究。基于樊庄一郑庄区块水平井开发现状,通过生产数据统计分析,结合煤矿井下观察和室内实验,研究了水平井完井方式、储层改造方式的地质适应性。结果表明,地应力大小、方向和煤体结构决定水平井完井方式。水平井完井方式主要包括裸眼完井、套管或筛管完井等,在保证水平井井眼稳定的前提下采用裸眼完井经济效益最好。但埋深超过600 m时,煤岩承受的垂向应力大于抗压强度,裸眼水平井易垮塌,应使用筛管、套管完井;当埋深为600～700 m时,筛管水平井产量可达3 000 m~3/d以上,可用筛管完井;当埋深大于700 m,需要进行压裂,用套管完井。水平井井眼走向与煤层最大水平主应力方向之间夹角越小,井眼受到的有效应力越大,裸眼井眼越容易变形垮塌,应采用筛管、套管完井,当水平井井眼走向垂直于煤层最大水平主应力方向时,裸眼水平井产量最高,可以采用裸眼水平井完井。水平井井眼穿过碎粒、糜棱煤发育区,裸眼井眼易垮塌,裸眼水平井平均单井产气量仅1 000 m~3/d左右,而筛管水平井可以达到4 500 m~3/d左右,应采用筛管完井。煤层微观裂缝发育程度和垂向非均质性决定水平井是否需要压裂,微观裂缝发育程度可以用裂缝指数定量表征。当裂缝指数高于100时,筛管水平井产量一般高于3 000 m~3/d,开发效果较好;当裂缝指数低于100时,储层渗透性差,单井控制面积小,筛管水平井产量低于1 000 m~3/d,分段压裂后储层渗透率提高,产量达到7 000 m~3/d以上。煤层垂向上存在局部裂缝指数小于100的低渗层时,气体垂向渗流阻力大,筛管井产气效果差,需进行分段压裂,分段压裂水平井产量可达到8 000 m~3/d以上。