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被动陆缘盆地陆隆斜坡对盐构造形成的影响——来自物理模拟实验的启示

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地质学报 2022年第3期96卷 854-862页

作者：王殿举李一赫于法浩王志琛刘志强东北石油大学石油工程学院黑龙江大庆163318 东北石油大学地球科学学院黑龙江大庆163318 中海石油天津分公司渤海石油研究院天津300452 北京大学地球与空间科学学院北京100871 中国石化石油勘探开发研究院北京100083

被动陆缘盆地盐构造形成的影响因素及时空演化分析受到了国内外学者的高度重视。丰富的油气资源促进了被动陆缘盆地地震资料品质的不断提升,高精度地震数据的解译结果表明,被动陆缘盆地盐层下的地形往往具有大型的起伏特征,而前人在基... 详细信息

被动陆缘盆地盐构造形成的影响因素及时空演化分析受到了国内外学者的高度重视。丰富的油气资源促进了被动陆缘盆地地震资料品质的不断提升,高精度地震数据的解译结果表明,被动陆缘盆地盐层下的地形往往具有大型的起伏特征,而前人在基底构造形态对盐构造形成影响方面的研究并未取得共识,仍需要深入研究和探讨。为此,本文基于前人的研究认识,采用物理模拟方法,通过2组模型的平面、剖面结构刻画及对比分析,开展了陆隆斜坡构造对盐岩变形的控制作用研究。模拟结果表明,相对于平坦的盐下地形,陆隆斜坡的存在能够提升盐岩的流动能力,促使盐构造在相同时间内形成更多构造样式以及发生更大规模的变形。本文研究成果能够进一步丰富被动陆缘盆地盐构造变形的理论认识和明确盐构造与油气的时空演化关系。

关键词：被动陆缘盆地盐构造陆隆斜坡构造变形物理模拟

渤海油田W30井液力射流泵举升工艺研究与应用

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中国石油和化工标准与质量 2023年第22期43卷 196-198页

作者：褚英杰谢双喜于法浩刘森中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300280 中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300459

渤海油田W30井是一口稠油、低产、大斜度生产井,该井用电潜泵投产。在其电潜泵生产期,存在泵效低、生产时效短的问题。为满足W30井今后稳产要求,经对其井筒完井管柱、产液性质、产液量等综合分析,选用液力投捞射流泵排液生产工艺技术,... 详细信息

渤海油田W30井是一口稠油、低产、大斜度生产井,该井用电潜泵投产。在其电潜泵生产期,存在泵效低、生产时效短的问题。为满足W30井今后稳产要求,经对其井筒完井管柱、产液性质、产液量等综合分析,选用液力投捞射流泵排液生产工艺技术,研究出了井下液力投捞射流泵排液工艺管柱,研发了配套井下工具并在现场成功应用,液量增加了3.4倍,油量增加了0.8倍,取得良好的生产效果。该工艺在海上大斜度稠油低产油井成功实施,为大量同类油井排液生产奠定了坚实基础,为海上常规稠油油田开发上产提供了技术保障。

关键词：海上稠油油田低产油井大斜度井射流泵排液生产

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渤海油田浓变凝胶防砂控水技术研究与应用

石油化工高等学校学报 2022年第1期35卷 68-74页

作者：白健华吴华晓赵顺超尚宝兵于法浩周玉刚中海石油(中国)有限公司天津分公司渤海石油研究院天津300450

针对渤海油田高含水易出砂油井防砂、控水技术需求及目前机械防砂控水一体化技术的局限性,提出应用浓变凝胶实现防砂控水一体化的技术路线。通过开展浓变凝胶控砂性能与控水性能测试,验证选择性控水与防砂一体化技术实施可行性,基于浓... 详细信息

针对渤海油田高含水易出砂油井防砂、控水技术需求及目前机械防砂控水一体化技术的局限性,提出应用浓变凝胶实现防砂控水一体化的技术路线。通过开展浓变凝胶控砂性能与控水性能测试,验证选择性控水与防砂一体化技术实施可行性,基于浓变凝胶对储层条件与生产条件适应性评价明确浓变凝胶防砂控水的适应范围,最终形成浓变凝胶防砂控水一体化技术。结果表明,浓变凝胶控砂可将储层渗透率损害和出砂率分别控制在13%和0.03%以内,且能够实现油层与水层的选择性封堵;适应性评价结果表明,浓变凝胶耐温超过80℃,耐矿化度45 000 mg/L,可承受最大采液强度257.6 m^(3)/(d·m)。渤海Z油田应用浓变凝胶防砂控水一体化技术后,防砂有效期达到13~16个月,且持续有效,含水较措施前下降3%~5%,日产油量平均提高88.48%,提液幅度达到50%以上。浓变凝胶防砂控水一体化技术为海上油田高含水出砂井提液增油提供了思路。

关键词：浓变凝胶防砂选择性封堵高含水

316L不锈钢液控管线在稠油热采服役环境下的应力腐蚀行为

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机械工程材料 2023年第5期47卷 55-60,71页

作者：白健华王通于法浩勾字文范鹏成李海陈龙俊柳伟中海石油(中国)有限公司天津分公司渤海石油研究院天津300459 中海油田服务股份有限公司油田生产事业部天津300459 北京科技大学新材料技术研究院北京100083

采用Ansys Workbench有限元分析软件模拟316L不锈钢液控管线在200~350℃下的热应力分布,结合高温腐蚀模拟试验,研究了稠油热采服役环境下液控管线的应力腐蚀行为。结果表明:模拟得到液控管线在200~350℃温度范围内的最大热应力出现在接... 详细信息

采用Ansys Workbench有限元分析软件模拟316L不锈钢液控管线在200~350℃下的热应力分布,结合高温腐蚀模拟试验,研究了稠油热采服役环境下液控管线的应力腐蚀行为。结果表明:模拟得到液控管线在200~350℃温度范围内的最大热应力出现在接近油管接箍侧区域,其数值随温度的升高而增大。高温腐蚀模拟后,应力加载状态下液控管线的受拉伸区域出现多条径向裂纹,而无应力加载状态下局部位置存在点蚀坑。液控管线在稠油热采环境中的失效机理是在热应力和腐蚀介质共同作用下,点蚀坑处发生阳极溶解并发展为应力腐蚀裂纹。

关键词： 316L不锈钢液控管线热采环境有限元分析应力腐蚀

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定向井专用取套工具结构优化及取套能力研究

定向井专用取套工具结构优化及取套能力研究

作者：于法浩东北石油大学

学位级别：硕士

定向井取套过程中,为提高取套管柱与套管的相容性,现场研制了轴套式套铣头、轴套式扶正器和变向短接三种专用取套工具。但根据现场实践,仍存在以下问题:(1)专用取套工具结构缺少理论定量认识:过大或过小的变向短接弯曲角度会导致下切或... 详细信息

定向井取套过程中,为提高取套管柱与套管的相容性,现场研制了轴套式套铣头、轴套式扶正器和变向短接三种专用取套工具。但根据现场实践,仍存在以下问题:(1)专用取套工具结构缺少理论定量认识:过大或过小的变向短接弯曲角度会导致下切或上切套管,合理的变向短接弯曲角度取值缺乏理论定量计算;轴套内套上的扶正块与套管形成点接触而使得套管承受较大的接触应力,需要对扶正块的形状、个数等参数进行优化设计;(2)不同组配结构管柱与套损井的适应性不确定:组配有专用取套工具的工艺管柱在套损井中的极限取套深度、所适应的套损井井斜角和井眼曲率缺少理论定量计算,给现场取套管柱的优选带来较大麻烦;(3)施工参数使用不合理:不合理钻压、排量的使用导致取套速度慢、憋压等情况的发生,需要建立一套与取套管柱相匹配的施工参数方案。针对以上问题,本文在分析套管、扶正器、两扶正器间套铣筒与井壁形成新接触点以及变向短接存在对管柱轴向力传递影响的基础上,建立了表征取套管柱与套管相容性程度的变向力计算模型,通过对套铣筒-扶正块-套管组合接触应力的数值模拟,实现了确保套管不发生屈服破坏的变向短接弯曲角度优化设计。从扶正块与套管形成面接触进而减小套管所受接触应力的角度,提出弧形扶正块的构想,并依据变向力大小,进行了弧形扶正块弧形面积、弧长和对应圆心角的设计;同时,从扶正块存在能够减小修井液过流断面进而增加其喷出速度有利于提高井底岩屑的运移效率角度,通过数值模拟,分析了扶正块宽度和高度对修井液流速的影响程度,优化了扶正块高度和宽度。通过建立套管不发生屈服破坏条件下取套管柱极限深度计算模型,得出一套不同组配结构取套管柱所适应的套损井极限取套深度、井斜角和井眼曲率合理取值范围。在对定向井取套钻压、扭矩、排量和钻速计算模型研究的基础上,形成了一套与取套管柱相匹配的钻压、扭矩、钻速、排量施工参数方案。研究结果为定向井取套管柱的优选提供了重要的理论指导,对定向井安全取套作业的顺利实施具有重要意义。

关键词：取套管柱取套能力结构优化施工参数管柱力学

构造倾斜角度对盐构造形成的控制模式:以下刚果盆地为例

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北京大学学报（自然科学版） 2019年第2期55卷 277-288页

作者：王殿举李江海程鹏刘志强于法浩北京大学地球与空间科学学院北京100871 北京大学石油与天然气研究中心北京100871 中国石化石油勘探开发研究院北京100083 中国海洋石油集团有限公司天津分公司渤海石油研究院天津300452

基于下刚果盆地3个工区的地震数据,总结盆地内9种典型的盐相关构造样式,并基于离散元数值模拟方法,以构造倾斜角度为单一控制变量建立模型,对比分析盐岩的运动矢量演化。模拟结果表明,随着构造倾斜角度的增加,盐岩及其上覆岩层的流动速... 详细信息

基于下刚果盆地3个工区的地震数据,总结盆地内9种典型的盐相关构造样式,并基于离散元数值模拟方法,以构造倾斜角度为单一控制变量建立模型,对比分析盐岩的运动矢量演化。模拟结果表明,随着构造倾斜角度的增加,盐岩及其上覆岩层的流动速度逐渐增大,后续陆源沉积物的搬运距离也越远,更易形成盐构造;盐岩流动主要有3种控制机制:差异压实作用控制、差异压实作用和重力滑脱作用共同控制以及重力滑脱作用控制,这3种控制作用均受坡度的影响,随着坡度的改变,3种控制作用依次出现,控制着盐构造的形成。在上述分析结果的基础上,建立被动陆缘盆地构造倾斜角度对盐岩流动的控制模式。

关键词：下刚果盆地盐构造离散元数值模拟构造倾斜角度控制模式

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海上稠油热采井随泵温压监测仪的研制及试验

中国石油和化工标准与质量 2023年第14期43卷 188-191页

作者：白健华于法浩王通蒋召平李越侯新旭中海石油(中国)有限公司天津分公司中海油田服务股份有限公司天津300459

同心管射流泵注采一体化工艺实现了海上热采井注热生产期间不拆采油树、不动管柱作业,有效降低了作业费用和作业周期。但受井下完井管柱限制,现有的射流泵注采一体化工艺无法在井下安装动态监测设备,造成生产过程中无法监测井底流温、... 详细信息

同心管射流泵注采一体化工艺实现了海上热采井注热生产期间不拆采油树、不动管柱作业,有效降低了作业费用和作业周期。但受井下完井管柱限制,现有的射流泵注采一体化工艺无法在井下安装动态监测设备,造成生产过程中无法监测井底流温、流压等关键动态参数。为此,研制了一种可随射流泵液力起下的温压监测仪。试验结果表明:随泵温压监测仪在室温-165℃的环境下运行稳定、可靠,耐温性能满足设计要求;随泵温压监测仪和生产泵芯连接良好,携带温压监测仪的射流泵在试验井和海上应用中生产正常,监测得到的温压数据准确可靠。

关键词：射流泵温压监测仪稠油热采人工举升

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下刚果盆地白垩系盐构造的形成演化

吉林大学学报（地球科学版） 2020年第6期50卷 1628-1638页

作者：李一赫王殿举于法浩刘志强山西大同大学建筑与测绘工程学院山西大同037003 北京大学地球与空间科学学院北京100871 北京大学石油与天然气研究中心北京100871 中海石油天津分公司渤海石油研究院天津300452 中国石化石油勘探开发研究院北京100083

下刚果盆地具有巨大的油气资源和潜力,盐构造控制着油气成藏和分布。其盐岩流动的不规律性,增加了盐构造的形成演化和演化期次分析的难度,前人主要通过平衡剖面恢复的方法对断裂等构造形态进行定量恢复,但对盐构造形成演化过程的认识及... 详细信息

下刚果盆地具有巨大的油气资源和潜力,盐构造控制着油气成藏和分布。其盐岩流动的不规律性,增加了盐构造的形成演化和演化期次分析的难度,前人主要通过平衡剖面恢复的方法对断裂等构造形态进行定量恢复,但对盐构造形成演化过程的认识及变形期次刻画的准确性明显不足。本文基于数值模拟手段,通过沉积地层的分时期加载方法,正演了下刚果盆地的构造演化过程,探讨并明确了盐构造的演化阶段。数值模拟结果表明,下刚果盆地盐构造的形成主要分为3个阶段:盐岩初始流动阶段、盐构造形成阶段和构造稳定阶段。形成底辟构造的主要时期是古新世—中新世。其中,古新世—渐新世开始形成底辟构造,中新世多个大规模底辟构造形成,且该时期是盐构造活动最强烈时期。在此基础上进一步完成了下刚果盆地盐构造活动变形与重力作用流动、上覆沉积地层厚度不均一以及沉积扇体的进积作用关系分析。

关键词：下刚果盆地数值模拟盐构造构造演化

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基于流固耦合的单螺杆泵联轴器受力分析

中国石油和化工标准与质量 2023年第13期43卷 106-110页

作者：白健华于法浩王通蒋召平李宁喻小刚田文尧中海石油(中国)有限公司天津分公司中海油田股份有限公司天津300459 不详

本文针对单螺杆泵的联轴器及其与过渡接头相连的螺栓、键的应力分析研究。采用一种新型的模型构建,并基于流固耦合理论,对联轴器进行了流场仿真并得到静力学的响应求解,然后进行了各部分的强度校核。结果表明:中间轴应力集中在叉头和十... 详细信息

本文针对单螺杆泵的联轴器及其与过渡接头相连的螺栓、键的应力分析研究。采用一种新型的模型构建,并基于流固耦合理论,对联轴器进行了流场仿真并得到静力学的响应求解,然后进行了各部分的强度校核。结果表明:中间轴应力集中在叉头和十字轴外圈接触处;十字轴应力集中在轴与轴肩的连接处;叉头应力集中在叉头根部和头部轴孔处;螺栓应力集中在螺栓头处,联轴器的中间轴、十字轴、叉头、与过渡接头相连的螺栓及键全都符合强度要求。本研究为联轴器的优化设计及稳定性、可靠性设计提供理论参考。

关键词：联轴器流固耦合应力分析强度校核