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注多元热流体水平井出砂规律预测研究

注多元热流体水平井出砂规律预测研究

作者：隆佳佳中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

我国稠油资源储量丰富,分布广泛。但是目前稠油开采普遍面临着油层出砂的问题。尤其是注热开采进入高轮次吞吐后期,地层出砂现象更加严重。海上注热开采水平井的出砂受到多种因素的综合影响,前期进行准确的预测并且有效的防止,对于延长... 详细信息

我国稠油资源储量丰富,分布广泛。但是目前稠油开采普遍面临着油层出砂的问题。尤其是注热开采进入高轮次吞吐后期,地层出砂现象更加严重。海上注热开采水平井的出砂受到多种因素的综合影响,前期进行准确的预测并且有效的防止,对于延长海上注热水平井的生产年限、提高经济效益具有重大的意义。针对海上注热开采水平井出砂问题,考虑到注热流体井的井身结构和流体特性,借助热力学等相关知识,结合现有温度场、压力场模型,建立了注热开采全阶段井筒及地层温度压力分布模型。以此为基础,对热采井进行了动态出砂规律预测,研究了储层热应力、地应力、岩石强度随出砂生产、含水上升、地层压力下降、注热温度变化的基本规律,结合出砂临界条件预测基本模型,预测了热采油藏动态出砂临界生产压差及产量。研究分析了注热开采中出现的锅炉启停及气液间喷两种特殊情况对注热系统温度压力变化的影响,进而研究了两者对出砂的影响程度。根据上述模型开发了注热开采水平井出砂预测软件,借助渤海油田某典型注热井的现场数据进行计算分析。得到:随着注热进行,地层温度压力升高,出砂临界压差由1.92MPa降至1.25MPa,出砂风险增大;在生产阶段,温度逐渐回落,出砂临界压差逐步恢复至1.4MPa;即最容易出砂的时段是注热转生产的初始阶段。通过对注热储层动态生产压差敏感性分析得到,其随着岩石泊松比、岩石内聚力、地层压力增加而增大,随着地层温度、含水率、含水饱和度增加而减小,但是含水上升对其影响并不大。注热阶段地层平均压力升高达到峰值后骤降,生产360天后,压力由22.8MPa降至5.2MPa左右;注热至焖井开始地层平均温度高达160℃,生产360天后,随着地层温度扩散逐渐降低至65℃。锅炉启停主要是在阀门附近产生瞬间高压,对远处管柱及地层几乎无影响;气液间喷现象主要是在井深较浅处引起压力激动,对于井底以及地层压力影响不大;两者对系统温度影响可以忽略不计。研究成果对海上稠油开采水平井的出砂预测问题具有一定的指导意义,也为后续进一步开展研究奠定了基础。

关键词：注多元热流体水平井温度压力分布动态出砂预测

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防砂水平井旋转水射流解堵工艺参数优化实验

石油学报 2013年第4期34卷 759-764页

作者：董长银隆佳佳王登庆吴建平张忠禄张晓斌中国石油大学石油工程学院山东青岛266555 中国石化胜利油田分公司采油院山东东营257000

设计了水平井解堵效果评价地面实验装置，使用实际堵塞筛管进行了水平井旋转水射流解堵实验，研究了解堵效果与解堵液类型、施工排量、移动方式等施工参数间的定性关系，分析了其影响规律，并对解堵施工参数进行了优化。提出了‘‘阶段... 详细信息

设计了水平井解堵效果评价地面实验装置，使用实际堵塞筛管进行了水平井旋转水射流解堵实验，研究了解堵效果与解堵液类型、施工排量、移动方式等施工参数间的定性关系，分析了其影响规律，并对解堵施工参数进行了优化。提出了‘‘阶段推进停留”取代以往的“匀速推进”解堵方式，解堵器每次推进1．5～2m并停留喷射2～4min可得到较好的解堵效果。在解堵过程中施工排量越大，解堵效果越好，实际施工中解堵排量不低于550～600L／min为宜；同时，使用复合酸解堵液，可达到更加均匀的解堵效果。通过实验发现，旋转水射流解堵技术更适用于堵塞严重的筛管，堵塞越严重解堵效果反而越好。

关键词：水平井防砂筛管堵塞旋转水射流解堵参数优化

高压挤注条件下水平井管外地层破坏模式及其判别方法

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中国石油大学学报（自然科学版） 2012年第5期36卷 105-109页

作者：董长银刘春苗武龙冯胜利张晓斌隆佳佳中国石油大学石油工程学院山东青岛266580 中海油能源发展股份有限公司监督监理技术分公司天津300452 IIl庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院长庆分院陕西西安710018 青海油田公司钻采工艺研究院甘肃敦煌736200

针对疏松砂岩油气藏水平井,提出高压挤注条件下管外地层岩石的两种破坏充填模式,即裂缝开裂破坏充填和塑性挤压破坏充填,重点研究塑性挤压破坏充填的过程及机制。基于水平井近井地应力分布模型以及岩石强度条件,建立套管外地层岩石破坏... 详细信息

针对疏松砂岩油气藏水平井,提出高压挤注条件下管外地层岩石的两种破坏充填模式,即裂缝开裂破坏充填和塑性挤压破坏充填,重点研究塑性挤压破坏充填的过程及机制。基于水平井近井地应力分布模型以及岩石强度条件,建立套管外地层岩石破坏模式的判别方法,计算两种破坏模式的水平井临界井底压力剖面并判断第一破坏点位置。结果表明:地层岩石的破坏模式取决于水平井近井地应力分布、岩石强度以及施工条件;随井底施工压力升高,水平井井壁上径向应力首先达到岩石抗压强度时,地层发生塑性挤压破坏;当井壁上切向应力首先达到岩石的抗拉强度时,地层岩石发生裂缝开裂破坏;随井底压力升高,胶结强度较好的砂岩,一般首先达到裂缝开裂条件,对于胶结较差的疏松砂岩,一般更容易首先达到塑性挤压破坏条件,地层岩石发生塑性挤压破坏然后被砾石充填;由于沿水平井井身轨迹地应力及岩石参数的非均质性,两种破坏模式的临界井底压力也表现出明显的非均匀性。

关键词：水平井管外砾石充填岩石破坏模式塑性挤压破坏判别模型

疏松砂岩油藏水平井管外地层塑性挤压充填模拟

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中国石油大学学报（自然科学版） 2013年第6期37卷 65-71页

作者：贾锁刚董长银武龙隆佳佳冯胜利陈君阿雪庆中国石油青海油田分公司钻采院甘肃敦煌736200 中国石油大学石油工程学院山东青岛266580 川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院长庆分院陕西西安710018

针对水平井管外地层砾石充填问题,将水平井近井地层分为弹性区、压实区和填充区,根据Mohr-Coulomb准则以及平面应变轴对称问题的基本理论,建立疏松砂岩地层高压挤注条件下的水平井管外地层塑性挤压充填模拟数学模型。模拟分析结果表明:... 详细信息

针对水平井管外地层砾石充填问题,将水平井近井地层分为弹性区、压实区和填充区,根据Mohr-Coulomb准则以及平面应变轴对称问题的基本理论,建立疏松砂岩地层高压挤注条件下的水平井管外地层塑性挤压充填模拟数学模型。模拟分析结果表明:由于沿水平井井身轨迹的岩石力学参数及地应力的非均质性,管外地层塑性挤压充填剖面也表现出较强的非均匀性;岩石强度相对较低的井段,最终挤压破坏的半径相对较大;井底施工压力较高时,水平段管外塑性挤压破坏程度沿井身轨迹的变化差异比低施工压力时更加明显;随着井底压力增高,泊松比对充填扩张率的影响可以忽略,岩石内摩擦角、内聚力和弹性模量对充填扩张率影响均较大。

关键词：水平井疏松砂岩油藏管外砾石充填塑性挤压充填数值模拟

东辛油田储层纵向出砂分布规律预测及应用研究

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石油天然气学报 2013年第9期35卷 124-130,1页

作者：王锴隆佳佳李彦龙彭绪勇西南石油大学石油工程学院四川成都610500 中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中石化胜利油田分公司东辛采油厂山东东营257061

研究了定性经验出砂预测方法,在近井地应力分布基础上,根据莫尔-库仑岩石破坏准则得到了油井垂直井井壁岩石破坏临界条件,建立了油井出砂临界生产压差预测模型及预测方法。利用上述模型编制了计算机程序,对胜利油田东辛油区营1、辛68断... 详细信息

研究了定性经验出砂预测方法,在近井地应力分布基础上,根据莫尔-库仑岩石破坏准则得到了油井垂直井井壁岩石破坏临界条件,建立了油井出砂临界生产压差预测模型及预测方法。利用上述模型编制了计算机程序,对胜利油田东辛油区营1、辛68断块储层进行了油井纵向出砂规律预测。结果表明,东辛油田古近系东营组一段、二段、三段,沙河街组一段、二段部分层位的出砂临界压差分别约为1.05、1.06、1.4、2.1、2.56MPa。随着深度的增加,出砂临界生产压差增大,出砂程度逐渐减轻。根据地层砂粒度分析及出砂预测结果,对东辛油田进行了防砂工艺优选,并给出了单井防砂工艺选择方法。

关键词：出砂预测出砂临界压差地应力岩石破坏准则工艺优选东辛油田

超临界CO脉动作用对低阶煤微观-宏观结构损伤演化特征研究

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煤炭科学技术 2024年

作者：刘佳佳李元隆高建良王丹张云龙河南理工大学安全科学与工程学院安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室河南理工大学煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室—省部共建国家重点实验室培育基地

为了明晰超临界CO2脉动作用对低阶煤的作用效果及机理，采集新疆艾维尔沟矿深部低阶煤作为实验对象，通过自主搭建的超临界CO2脉动致裂实验系统开展实验研究，对脉动作用前后的煤样分别进行XRD、FTIR、低温液氮吸附实验、低场核磁共振... 详细信息

为了明晰超临界CO2脉动作用对低阶煤的作用效果及机理，采集新疆艾维尔沟矿深部低阶煤作为实验对象，通过自主搭建的超临界CO2脉动致裂实验系统开展实验研究，对脉动作用前后的煤样分别进行XRD、FTIR、低温液氮吸附实验、低场核磁共振及单轴压缩实验测定，量化分析超临界CO2脉动作用前后煤体的微观结构、孔隙结构及力学特性变化。结果表明：超临界CO2脉动作用后，煤中方解石和黏土矿物的质量分数增加，黏土矿物质量分数的变化主要受氨伊利石增加的影响，煤中各有机官能团峰值均呈现不同程度的降低，超临界CO2对有机物的萃取作用效果明显，脉动作用后煤体的微晶结构受到损伤，晶体层片间距增加了0.0029nm，煤体结构趋于松散；对比超临界CO2脉动作用前，作用后煤样XJ-A、XJ-B有效孔隙度分别提高了66.7%、128.6%，煤体内部孔隙连通性增强，脉动作用对微小孔及中孔的改造作用更明显；超临界CO2脉动作用后煤的力学特性显著劣化，单轴抗压强度和弹性模量分别降低54.73%和59.82%，声发射振铃计数和累积能量均大幅降低，振铃计数峰值降至作用前51%，煤样内部颗粒粘结力降低，累积能量降低了62%，上述变化使煤体在面对相同应力时更容易受到破坏。研究成果为超临界CO2脉动致裂技术的应用提供了理论基础，对深部低阶煤储层致裂增透、煤层气抽采及CO2地质封存具有一定指导意义。

关键词：超临界CO 脉动致裂微观结构孔隙力学特性

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与核反应堆耦合的新型制绿氨模型

太阳能学报 2024年第4期45卷 365-372页

作者：黄靖钟刘斌潘良明朱隆祥邓佳佳折晓会石家庄铁道大学机械工程学院石家庄050043 重庆大学能源动力工程学院重庆400044 浙江海洋大学船舶与海运学院舟山316022

氨气是高效氢能载体,可有效解决氢能载运过程中安全性和经济性难题。核能-碘硫热化学循环制氢是实现无污染大规模工业制绿氢的可行途径。目前对核能-碘硫热化学循环制氢的研究集中于核热耦合问题,未考虑氢气产生后的载运问题。基于此,... 详细信息

氨气是高效氢能载体,可有效解决氢能载运过程中安全性和经济性难题。核能-碘硫热化学循环制氢是实现无污染大规模工业制绿氢的可行途径。目前对核能-碘硫热化学循环制氢的研究集中于核热耦合问题,未考虑氢气产生后的载运问题。基于此,提出一种核-氨-氢新模型。此模型首先进行核能制氢,再通过核热将其转化为氨气,优化核热的梯级利用并解决氢储运问题。通过Aspen Plus软件模拟全流程,分析能耗、效率和成本。

关键词：核能制氢热效率碘硫循环绿氨核-氨-氢新型模型

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基于大数据变量最优组合的违约预测模型——以中国小企业为例

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系统工程理论与实践 2024年第3期44卷 912-931页

作者：沈隆周颖大连理工大学经济管理学院大连116024

以提升商业银行企业客户信用风险识别和管理水平为目的,本文提出了一种系统的违约预测方法.一是在高维大数据变量集的构建上,通过基尼指数最小,反推出指标区间划分的最优切分点,确保决策树群中的每一个路径能最大限度地区分客户违约与否... 详细信息

以提升商业银行企业客户信用风险识别和管理水平为目的,本文提出了一种系统的违约预测方法.一是在高维大数据变量集的构建上,通过基尼指数最小,反推出指标区间划分的最优切分点,确保决策树群中的每一个路径能最大限度地区分客户违约与否,并把每一个路径作为一个虚拟变量,即客户属于这个路径则变量数值取1,否则为0.二是在虚拟变量的降维上,通过Lasso回归的违约预测误差最小,反推一组最优的虚拟变量组合.三是以客户判对率之和最高反推逻辑回归模型的最优违约预测临界点,提高了违约企业预测的准确率.实证研究表明,1)决策树路径变量的违约鉴别能力要强于原始信用指标,信息含量更丰富.2)净利润现金含量,城市居民人均可支配收入和企业法律纠纷情况指标对中国小企业的违约预测具有重要影响,这3个指标的个数占比是3.704%,精度贡献占比却达到了41.639%.3)该方法在准确性和稳健性方面优于对比模型,可以揭示影响企业信用风险的关键因素和关键阈值,为商业银行授信审批和贷前审查工作提供依据.且该方法可以拓展到个人以及大、中型企业违约预测模型的构建.

关键词：违约预测大数据决策树路径变量 Lasso 违约预测临界点

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涩北气田出水水平井井底积液诊断研究

内蒙古石油化工 2013年第4期39卷 127-129页

作者：冯胜利董长银李彦龙康瑞鑫吴胜利隆佳佳中国石油青海油田分公司甘肃敦煌736000 中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266555

针对涩北气田水平井出水凸显的问题,对气井水平井垂直段、倾斜段、水平段的临界携液流量模型进行了筛选,建立了不同产气量条件下的最大携液量预测方法。以此为基础,研究提出了包括临界携液流量分析法、最大携液量积液诊断分析法、测压... 详细信息

针对涩北气田水平井出水凸显的问题,对气井水平井垂直段、倾斜段、水平段的临界携液流量模型进行了筛选,建立了不同产气量条件下的最大携液量预测方法。以此为基础,研究提出了包括临界携液流量分析法、最大携液量积液诊断分析法、测压资料分析法、生产日报综合分析法等在内的气井水平井井底积液综合诊断流程与方法。对涩北气田58口水平井进行了井底积液诊断分析,准确率在88%以上。

关键词：涩北气田气井水平井临界携液流量积液诊断