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盐穴压缩空气储能腔体稳定性数值模拟

地下空间与工程学报 2018年第S2期14卷 930-934,957页

作者：付兴夏焱徐孜俊袁光杰班凡生中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206 中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249 中盐金坛盐化有限责任公司江苏常州210023

与地下盐穴储气库相比,盐穴压缩空气储能库注采气频率高,单日压降幅度大,对地下盐穴的安全稳定性带来了挑战。为了研究盐穴在长期储能发电过程中的腔体稳定性,论证压缩空气储能电站在国内建设的可行性,以江苏某地区盐矿900~1 100 m深盐... 详细信息

与地下盐穴储气库相比,盐穴压缩空气储能库注采气频率高,单日压降幅度大,对地下盐穴的安全稳定性带来了挑战。为了研究盐穴在长期储能发电过程中的腔体稳定性,论证压缩空气储能电站在国内建设的可行性,以江苏某地区盐矿900~1 100 m深盐层为研究对象,采用FLAC3D软件建立压缩储能腔体模型,对腔体长期注采气工况下的稳定性进行数值模拟,分析了体积收缩、相邻腔体安全矿柱宽度、储气压力对腔体使用效率影响等问题。研究结果表明:夹层附近易出现拉伸破坏,储库在30年满负荷运行过程中体积收缩率仅3%左右,国内盐矿具备建设压缩空气储能库具的可行性;进行腔群设计时,相邻井距与腔体有效半径之比d≥1.84;设计运行高压值越接近储气最高压力、生产压差越大越利于提高腔体使用效率。

关键词：压缩空气储能腔体稳定性盐穴数值模拟使用效率

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地下储气库井筒水泥环的弹塑性分析

油气储运 2018年第2期37卷 150-156页

作者：张弘申瑞臣袁光杰李景翠中国石油集团钻井工程技术研究院中国石油勘探开发研究院

为了分析连续注采工况下地下储气库井筒水泥环的受力与变形规律,基于弹塑性力学的基本原理,以套管-水泥环-围岩组合体为研究对象,结合温度、孔隙压力及地层远场应力等影响因素,推导出注采工况下受内外压作用的水泥环的弹塑性应力和位移... 详细信息

为了分析连续注采工况下地下储气库井筒水泥环的受力与变形规律,基于弹塑性力学的基本原理,以套管-水泥环-围岩组合体为研究对象,结合温度、孔隙压力及地层远场应力等影响因素,推导出注采工况下受内外压作用的水泥环的弹塑性应力和位移的解析解。实例计算表明:注气中水泥环会发生塑性变形,内外壁面径向接触应力随内压非线性增加;注采中的井筒温度和孔隙压力变化是影响水泥环受力的重要因素;水泥环弹性极限内压随温度的降低和孔隙压力的增大而增大;水泥环与套管、围岩的径向接触应力随温度的升高和孔隙压力的增大而增大。研究成果为优化储气库运行参数、控制"微环空"的产生提供了技术支持。

关键词：地下储气库水泥环弹塑性理论解析模型孔隙压力

我国非常规油气经济有效开发钻井完井技术现状与发展建议

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石油钻探技术 2022年第1期50卷 1-12页

作者：袁光杰付利王元郭凯杰陈刚中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206 油气钻井技术国家工程实验室北京102206

我国非常规油气资源储量丰富,探索经济有效开发的钻井完井技术体系,是加快其勘探开发进程与规模上产的关键。详细介绍了我国已形成的埋深3 500 m以浅非常规油气钻井完井技术体系,包括三维丛式井水平井井眼轨道设计、地质工程一体化设计... 详细信息

我国非常规油气资源储量丰富,探索经济有效开发的钻井完井技术体系,是加快其勘探开发进程与规模上产的关键。详细介绍了我国已形成的埋深3 500 m以浅非常规油气钻井完井技术体系,包括三维丛式井水平井井眼轨道设计、地质工程一体化设计与作业、强化钻井参数提速、深层页岩气控温钻井、地质导向钻井、高性能钻井液和高效固井等关键技术,指出目前仍存在工厂化作业模式未实现最优化、长水平段水平井钻井可重复性差、"一趟钻"技术与配套装备不成熟、抗高温高压材料及配套钻井工具欠缺等问题,提出了加快推广大平台丛式水平井工厂化作业模式、持续优化长水平段水平井钻井技术、践行地质工程一体化理念和开展抗高温高压材料研发及配套工具研制等发展建议,以大幅提升单井产量和采收率,实现非常规油气的高效勘探开发。

关键词：非常规油气页岩油气致密油气水平井水平钻井发展建议

基于博弈论和BP神经网络的桥梁风险预测模型

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西部交通科技 2024年第4期 173-176页

作者：黄伟袁光杰广西北投交通养护科技集团有限公司广西南宁530201 江苏科运智慧交通科技有限公司江苏南通226014

文章以桥梁施工风险的定义为主线,分析了常用桥梁风险评估方法的特点并取其长处,同时引入了熵理论和博弈论思想,提出了一种新的风险评估方法——基于博弈论和BP神经网络的风险预测模型,并以庞纳子大桥为工程实例进行应用分析。研究可知... 详细信息

文章以桥梁施工风险的定义为主线,分析了常用桥梁风险评估方法的特点并取其长处,同时引入了熵理论和博弈论思想,提出了一种新的风险评估方法——基于博弈论和BP神经网络的风险预测模型,并以庞纳子大桥为工程实例进行应用分析。研究可知:该模型以减少主观成分为原则,通过提高评价指标的准确度、全面性和科学性进而获得可靠的风险预测值;该桥高墩施工风险值为0.348,判定该项目风险较低,在可接受范围内;主要风险因素依次为墩身垂直度、风荷载、日照温差、混凝土强度等;建议在施工过程中对其墩身垂直度进行风险监控。

关键词：桥梁风险博弈论 BP神经网络风险评估方法风险预测

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P110级管材在含氢储气库环境中的腐蚀行为

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天然气工业 2022年第11期42卷 117-123页

作者：张弘袁光杰万继方张施琦李景翠刘天恩庞宇晗中国石油集团工程技术研究院有限公司武汉科技大学耐火材料与冶金国家重点实验室

随着氢能的快速发展,掺氢天然气输送正在加大推广,储气库作为“天然气银行”,其安全平稳运行至关重要。为了揭示储气库井管材在含氢天然气环境中的氢应力腐蚀机制,通过慢应变速率拉伸(SSRT)与氢渗透试验,研究对比了2种P110级油套管钢在... 详细信息

随着氢能的快速发展,掺氢天然气输送正在加大推广,储气库作为“天然气银行”,其安全平稳运行至关重要。为了揭示储气库井管材在含氢天然气环境中的氢应力腐蚀机制,通过慢应变速率拉伸(SSRT)与氢渗透试验,研究对比了2种P110级油套管钢在模拟含氢环境下的应力腐蚀行为,并结合试样的晶体结构与显微组织分析了2种试样钢应力腐蚀行为差异的来源。研究结果表明:①在含氢储气介质条件下,P110级油套管钢的应力腐蚀断裂(SCC)为氢致弱键(HEDE)和氢促进局部塑性变形(HELP)的混合氢脆机制;②具有相近的化学成分和常规力学性能的2种试验钢由于具有不同的组织、氢陷阱密度和晶体学特征,SCC敏感性显著不同;③表现出更优异SCC抗力的试验钢具有更细的回火马氏体组织,这增加了钢中氢陷阱密度和抑制缺陷处局部氢富集,抑制了SCC裂纹形成,其具有更低的Σ3界面比例、更低的平均泰勒因子,以及更高的小角度晶界分布(LAGB),增加了SCC裂纹扩展阻力。结论认为,含氢环境下P110级管材的腐蚀行为研究,为含氢天然气储气库和储氢库的井管柱选材和延寿提供了指导,该认识将有助于储气库建设、运维等工程技术方面的持续优化和完善。

关键词：储气库 P110级管材含氢储气介质应力腐蚀断裂氢陷阱密度显微组织晶体学特征腐蚀行为

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盐穴储气库密封测试技术的研究及应用

石油学报 2007年第4期28卷 119-121页

作者：袁光杰申瑞臣袁进平田中兰路立君庄小谦余津文中国石油钻井工程技术研究院华北油田采油三厂河北沧州062466

分析了国内外在盐穴密封性(或机械完整性)测试技术方面的研究现状,论述了国外常用密封检测方法的测试原理。依据国内实际情况,提出了以氮气或空气为介质的盐穴储气库密封测试方法,建立了盐穴密封检测结果的评价标准,指出了盐穴腔体泄漏... 详细信息

分析了国内外在盐穴密封性(或机械完整性)测试技术方面的研究现状,论述了国外常用密封检测方法的测试原理。依据国内实际情况,提出了以氮气或空气为介质的盐穴储气库密封测试方法,建立了盐穴密封检测结果的评价标准,指出了盐穴腔体泄漏位置的具体判别方法,建立了气体泄漏率及泄漏量、环空压力及卤水注入量等参数的数学模型,给出了气水界面处的压力平衡方程。以金坛B1盐穴腔体密封检测为实例,分析了密封测试方法及其数学模型的现场应用效果。

关键词：盐穴储气库泄漏率密封测试方法数学模型压力平衡方程

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回声法检测盐穴造腔气水界面波形的数值模拟

油气储运 2017年第7期36卷 832-837页

作者：陈博袁光杰班凡生王子健夏焱中国石油集团钻井工程技术研究院中国石油大学(北京)

回声法检测盐穴造腔气水界面具有操作方便、成本低等特点,能够有效控制腔体形态,然而盐穴造腔过程中环空状况复杂,波形识别难度大,导致回声法检测造腔界面存在精度不高的问题。为准确识别盐腔界面检测波形,首先利用Gambit软件建立了回... 详细信息

回声法检测盐穴造腔气水界面具有操作方便、成本低等特点,能够有效控制腔体形态,然而盐穴造腔过程中环空状况复杂,波形识别难度大,导致回声法检测造腔界面存在精度不高的问题。为准确识别盐腔界面检测波形,首先利用Gambit软件建立了回声法检测盐穴造腔氮气-卤水界面数值模型,再利用Fluent软件数值模拟了回声法检测盐穴造腔氮气-卤水界面波形,给出了环空尺寸固定、缩小、扩大3种条件下的氮气-卤水界面检测波形特征。研究结果表明:在不同环空状态下,压力波曲线各有鲜明特征,由此可以利用回声法对盐穴造腔界面进行精确识别。研究成果对盐穴造腔回声法界面检测具有重要的理论与实践指导意义。

关键词：盐穴储气库界面检测回声法波形模拟

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盐穴储气库溶腔促溶工具的研究

石油机械 2009年第2期37卷 12-14,18页

作者：袁进平李根生袁光杰中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室中国石油集团钻井工程技术研究院

盐穴储气库溶腔的溶漓过程长,耗费淡水和能源较多,所用资金占建库资金的比例大。为此,根据盐穴建造阶段的需要确定了以促溶工具为主的建槽期快速溶腔工艺方案,研制了喷嘴式促溶工具、延伸式喷嘴促溶工具和软管式促溶工具,并阐述了这3种... 详细信息

盐穴储气库溶腔的溶漓过程长,耗费淡水和能源较多,所用资金占建库资金的比例大。为此,根据盐穴建造阶段的需要确定了以促溶工具为主的建槽期快速溶腔工艺方案,研制了喷嘴式促溶工具、延伸式喷嘴促溶工具和软管式促溶工具,并阐述了这3种促溶工具的结构、特点、工作原理及主要技术参数。现场应用结果表明,建槽期前60d内,采用快速溶腔工艺及促溶工具能将盐穴溶腔速度提高1倍左右。

关键词：盐穴储气库溶腔溶漓速度溶腔工艺促溶工具

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套管钻井中套管疲劳失效问题的研究

天然气工业 2003年第5期23卷 56-58页

作者：袁光杰姚振强林元华刘龙权上海交通大学机械与动力工程学院西南石油学院石油工程学院

套管钻井技术的出现使套管的工作环境更加恶劣 ,给套管的性能提出了新的要求 ,由交变载荷等动载引起的疲劳破坏成为套管失效的最常见形式之一。文章对已有套管螺纹连接的疲劳研究进行了总结 ,然后在分析套管钻井作业过程中套管所受工况... 详细信息

套管钻井技术的出现使套管的工作环境更加恶劣 ,给套管的性能提出了新的要求 ,由交变载荷等动载引起的疲劳破坏成为套管失效的最常见形式之一。文章对已有套管螺纹连接的疲劳研究进行了总结 ,然后在分析套管钻井作业过程中套管所受工况的基础上 ,指出了套管疲劳失效的常见部位及影响因素 ,提出了一种检测和控制套管疲劳失效的方法和措施。

关键词：套管钻井套管疲劳失效交变载荷石油钻井