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Wormholes propagation for fractured-vuggy formation:Laboratory tests,numerical simulation and field application

Petroleum 2017年第4期3卷 438-446页

作者： Fei Liu Yu Sang nanxing xie Li Li Li Ran Weihua Chen Engineering Technology Research Institute Southwest Oil&Gas Field CompanyPetroChinaChengdu610017China Research and Development Center of the National Energy High Sulfur Gas Reservoir Southwest Oil&Gas Field CompanyPetroChinaChengdu610017China

The propagation of wormhole is vital important for matrix acidizing and acid fracturing in carbonate reservoirs.While the formation of acid dissolved wormhole is derived from heterogeneous physical and chemical transportations and reactions.Alveolate dissolved pores,krast caves,and natural fissures are the major reservoir spaces for the Sinian dolomite formation in the Anyue gas field of the Sichuan Basin.There were four categories of formation,which are matrix dominated,inter-breccia dissolved pore dominated,dissolved pore and cave dominated,and fissure and cave dominated,based on the development intensity and connectedness of caves and fissures.The caves and fissures make the wormhole formation and propagation particularly complicated.Firstly,the 3-D topological structure of dissolved pores,vugs,fissures and throats inside cores is quantitatively scanned by CT imaging technology for its feature of vivid and damage-free.Secondly,3-D patterns of wormhole are obtained with CT scanning after core flooding by acid.Additionally,the porethroat network model is reconstructed with digital cores technology.Then,the size and ratio of pore and throat before and after core flooding by acid is analyzed and the absolute permeability of pore scale flow is numerically simulated to understand the fundamental influence of pores and vugs distribution and connectedness on wormhole propagation.Lastly,the wormhole pattern gained by CT scanning and simulating with two-scale model is compared.Meanwhile,the corrected two-scale model is utilized to simulate the wormhole propagation for matrix acidizing and acid fracturing of Sinian fractured-vuggy dolomite in Anyue gas field,Sichuan Basin.The optimized injection rate and volume were in agreement with the characteristic matrix acidizing operating curve,which indicates that the two-scale model was suitable for matrix acidizing optimization design of such formations.In addition,the simulated acid etched fracture length with considering the dynamic wormhole leakoff was consistent with the we

关键词： CT scanning Digital core Dolomite Wormhole Fractured-vuggy reservoir Matrix acidizing Acid fracturing

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川西地区超高压气井井下节流设计及投产技术

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天然气勘探与开发 2024年第1期47卷 46-54页

作者：于洋谢南星孙风景中国石油西南油气田公司工程技术研究院四川成都610017

随着天然气勘探开发进程的深入,出现越来越多的超高压气藏。四川盆地西部地区(简称“川西地区”)部分超高压气井的原始地层压力已高达130 MPa、关井井口压力达110 MPa,传统的天然气水合物防治技术措施不足以满足超高压气井的安全生产需... 详细信息

随着天然气勘探开发进程的深入,出现越来越多的超高压气藏。四川盆地西部地区(简称“川西地区”)部分超高压气井的原始地层压力已高达130 MPa、关井井口压力达110 MPa,传统的天然气水合物防治技术措施不足以满足超高压气井的安全生产需要。而井下节流技术作为一种高效的天然气水合物防治技术,可在提高采气集输系统安全性的同时降低地面建设成本,已在国内西南油气田、长庆油田、塔里木油田等得到广泛应用。川西地区超高压气井亟须开展井下节流工艺的现场应用。为此,从关键参数的计算方法入手,结合现场参数,对超高压气井的井下节流工艺设计方法及投产技术进行研究,为现场应用奠定基础。研究结果表明:①通过DAK法、LXF法、修正LXF法计算偏差系数与实测偏差系数的对比分析,推荐修正LXF法作为超高压气藏天然气偏差系数的计算方法。②井下节流工艺设计主要针对两个参数,即节流器下入深度、节流嘴直径;通过对应公式代入相关参数后的反复试算,可确定节流器下入深度,以满足节流后温度高于对应深度处的水合物生成温度;同时,结合压力、温度、预计产量等参数,优选节流嘴直径。③超高压气井从开井到井下节流器稳定发挥作用期间,井口面临高压节流,因此,在开井瞬间避免井口针阀冰堵,是下入井下节流器的超高压气井安全投产的关键。④针对不同区块的超高压气井,可通过瞬态软件模拟不同开井制度下井口压力、温度、产气量和水合物过冷度随时间的变化趋势,从而优选开井制度,保证超高压气井顺利投产。研究结果为川西地区超高压气井井下节流工艺的现场应用奠定了基础,提供了技术方法。

关键词：超高压井下节流偏差系数图版法 DAK法 LXF法投产开井

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不同载荷作用下外包覆保温油管隔热性能试验研究

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石油管材与仪器 2024年第2期10卷 36-40,46页

作者：董宗豪谢南星路彩虹西南油气田分公司工程技术研究院四川成都610031 中国石油集团工程材料研究院有限公司陕西西安710077

保温油管在稠油蒸汽注采、高含蜡油田防蜡、气井天然气水合物解堵中具有广泛的应用。利用油/套管柱非均匀加载试验装置和热循环温度监测系统,对全尺寸外包覆保温油管(简称保温油管)进行拉伸、弯曲、外压试验后的隔热性能对比试验,研究... 详细信息

保温油管在稠油蒸汽注采、高含蜡油田防蜡、气井天然气水合物解堵中具有广泛的应用。利用油/套管柱非均匀加载试验装置和热循环温度监测系统,对全尺寸外包覆保温油管(简称保温油管)进行拉伸、弯曲、外压试验后的隔热性能对比试验,研究了不同服役载荷对保温油管隔热性能影响的主控因素。结果表明:保温油管下深2000 m内,拉伸、弯曲载荷下,外包覆保温油管内管和外管无相对滑动或脱落;随着外压载荷的增大,保温油管的变形程度增大;在水介质中未加载情况下,从100℃初始温度开始,20 min时,保温油管与P110油管温差达到最大值55.4℃,此时油管的温度降幅为保温油管的4.7倍;在空气中不同载荷作用下,初始温度为100℃,20min时,保温油管保温效果均稍有降低,最大温差为3.5℃,载荷对保温油管隔热性能影响大小的排序为:外压>弯曲>拉伸。

关键词：外包覆隔热油管不同载荷作用隔热性能

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一种新型的Q值与L值可相互独立调谐的低噪声有源电感

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微电子学 2024年第1期54卷 92-97页

作者：李楠星张万荣谢红云金冬月那伟聪高文静任衍贵吴银烽北京工业大学信息学部微电子学院北京100124

提出了一种新型的品质因数(Q)与电感值(L)可相互独立调谐的低噪声有源电感。该电感主要由双回转器、调制支路、可调反馈电阻、跨导增强支路和噪声抑制单元构成。其中,双回转器是由第一回转回路和第二回转回路并联而成,获得了大电感值;... 详细信息

提出了一种新型的品质因数(Q)与电感值(L)可相互独立调谐的低噪声有源电感。该电感主要由双回转器、调制支路、可调反馈电阻、跨导增强支路和噪声抑制单元构成。其中,双回转器是由第一回转回路和第二回转回路并联而成,获得了大电感值;调制支路不仅能减小等效并联电阻,提高Q值,还可实现对电感值的大范围调谐;可调反馈电阻不仅能增大Q值,还能实现对Q值的独立调节,也能补偿因调谐L值引起的Q值的变化;跨导增强支路和噪声抑制单元分别降低了第一回转回路和第二回转回路的噪声,从而降低有源电感的整体噪声。最终,通过上述电路模块的紧密配合及所配置的三个外部调控端电压的深度协作,实现了Q值与L值可相互独立调谐以及低噪声的优异特性。仿真结果表明,该有源电感在3.8GHz频率下,Q峰值可从674调节到5083,调谐率为153.2%,而L值变化率仅为0.3%;在3.65GHz下,L值可由6.1n H调节到15.5n H,调谐率高达87%,而与之对应的Q值的变化率仅为3.7%;在2~6GHz范围内,有源电感的最大和最小输入噪声分别为5.29nV/√Hz和1.75nV/√Hz。

关键词：有源电感高Q值独立调节低噪声

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基于特殊螺纹密封完整性的三轴设计系数研究

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西南石油大学学报（自然科学版） 2022年第4期44卷 165-173页

作者：王建东林元华李玉飞谢南星邓宽海油气藏地质与开发工程国家重点实验室·西南石油大学四川成都610500 中国石油石油管工程技术研究院陕西西安710050 中国石油西南油气田分公司工程技术研究院四川成都610017

针对高温高压气井完井油管柱密封完整性问题,开展了基于88.90 mm×6.45 mm 110SS材料油管一种气密封特殊螺纹密封完整性分析的管柱三轴设计系数研究,研究中采用了API RP 5C52017国际标准螺纹性能试验评价方法,进行了高温和室温环境下A... 详细信息

针对高温高压气井完井油管柱密封完整性问题,开展了基于88.90 mm×6.45 mm 110SS材料油管一种气密封特殊螺纹密封完整性分析的管柱三轴设计系数研究,研究中采用了API RP 5C52017国际标准螺纹性能试验评价方法,进行了高温和室温环境下A系全包络线载荷密封实验评价。基于气密封能判据,采用有限元模拟分析了不同VME(冯米塞斯等效应力)全包络线载荷2次循环工况的密封能和密封能倍数的变化规律并确定了危险载荷点。结果表明,通过API标准密封完整性实验评价的气密封特殊螺纹连接,需采用有限元进一步分析包络线载荷循环密封能及密封能倍数的变化规律,确定这种螺纹连接安全适用范围;同时开展了3种VME全包络线载荷2次循环后密封适用性分析,确定了高温和室温两种环境下螺纹安全适用包络线载荷范围及合理的三轴安全系数,并完成了1口高温高压气井完井油管柱安全分析和现场应用。提出的研究方法为管柱三轴设计安全系数的确定提供了有益指导。

关键词：气密封特殊螺纹包络线载荷密封能密封能倍数密封完整性适用性分析

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天基空间目标监视中转台伺服控制系统的设计

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航天返回与遥感 2023年第4期44卷 48-57页

作者：谢妮慧于飞李晓张晗鄢南兴李寅龙北京空间机电研究所北京100094

为了实现高精度目标跟踪,研制了一套以数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)和现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)为双核心处理器的二维跟踪转台伺服控制系统。控制算法采用位置环和速度环的双闭环比例积分... 详细信息

为了实现高精度目标跟踪,研制了一套以数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)和现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)为双核心处理器的二维跟踪转台伺服控制系统。控制算法采用位置环和速度环的双闭环比例积分(Proportional-Integral,PI)控制,通过串联校正改善了开环系统的相角裕度和幅值裕度,提高了闭环系统的带宽,最终实现了二维转台高精度、低速平稳的控制。机构和控制器联合调试结果表明:对方位轴和俯仰轴分别做最大速度和最大加速度的正弦引导时,方位轴最大跟踪误差为0.006°,误差均方根值为3.25″;俯仰轴最大跟踪误差为0.005°,误差均方根值为3.24″。测试结果证明该控制系统能够实现二维转台的低速平稳运行,满足大型转台伺服控制系统的性能要求。

关键词：天基空间目标监视二维跟踪转台伺服控制矢量控制运动轨迹规划

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页岩气水平井生产压降计算新模型

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钻采工艺 2022年第1期45卷 75-80页

作者：谢南星蔡道钢叶长青唐寒冰王庆蓉杜明海中国石油西南油气田分公司工程技术研究院中海油田服务股份有限公司

页岩气水平井井筒流动规律复杂,常规井筒压降模型适应性各不相同。为了提高水平井井筒压力和流态分布预测准确度,通过国内外大量实验数据优化了井筒压降模型的流型转换界限,并在泡状流、段塞流条件下使用M-B模型持液率和无滑脱摩阻系数... 详细信息

页岩气水平井井筒流动规律复杂,常规井筒压降模型适应性各不相同。为了提高水平井井筒压力和流态分布预测准确度,通过国内外大量实验数据优化了井筒压降模型的流型转换界限,并在泡状流、段塞流条件下使用M-B模型持液率和无滑脱摩阻系数,环雾流条件下使用B-B模型持液率和滑脱摩阻系数,分层流条件下考虑液滴夹带的持液率和滑脱摩阻系数,建立了页岩气水平井生产压降计算新模型。通过与15口井实测压力分布数据对比,结果表明新模型在小水量大气量下的误差为4.03%,相比于B-B模型降低了6.05%;大水量下的误差为5.96%,相比于M-B模型降低了13.12%;平均相对误差为4.34%,相比于M-B模型降低了31.65%,相比于B-B模型降低了73.14%,新模型准确度更高,适用范围更广。采用新模型对N209H15-2页岩气水平井井筒压力与流态进行了实例应用,计算得到的压力分布与测压数据吻合度很高,并且可得到该井不同气水比下包含分层流的井筒流态变化特征。可见新模型扩展了对页岩气水平井井筒流动规律的认识,为排水采气工艺措施的制定提供了理论支撑。

关键词：页岩气水平井压降气水两相流积液

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适用于大注采气量水平井注采能力测试的连续油管测试技术——以重庆相国寺地下储气库为例

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天然气工业 2019年第2期39卷 61-65页

作者：谢南星孙风景王威林谭昊任科李力民王岩中国石油西南油气田公司工程技术研究院中国石油西南油气田公司储气库管理处

重庆相国寺地下储气库的注采井以大斜度井和水平井为主,完井管柱复杂且单井注采气量大,常规的测试工具、仪器和工艺都无法满足气井注采能力测试的需要,亟需研发与之相适应的测试技术。为此,通过工具配套、仪器改进、工艺优化,形成了适... 详细信息

重庆相国寺地下储气库的注采井以大斜度井和水平井为主,完井管柱复杂且单井注采气量大,常规的测试工具、仪器和工艺都无法满足气井注采能力测试的需要,亟需研发与之相适应的测试技术。为此,通过工具配套、仪器改进、工艺优化,形成了适用于该储气库大注采气量水平井注采能力测试的连续油管测试技术,在现场成功进行了10口井12井次的注采能力测试,并对测试结果进行了对比分析。研究结果表明:①所形成的技术能够满足大注采气量水平井注采能力测试的要求,测试获得的气井最大注气量为260×10~4 m^3/d,最大采气量为225×10~4 m^3/d;②同一口井的注采能力存在着差异,因而有必要针对每口井在不同注采周期进行注采能力的测试与评价;③大注气量情况下,近井地带呈现高速非达西渗流状态,对注采安全有可能形成威胁,周期注气后近井地带储层温度降低将影响库容大小。结论认为,所形成的连续油管测试技术录取的数据真实可靠,为储气库注采井的注采能力评价、单井注采计划安排和库容盘点等提供了技术支撑。

关键词：地下储气库注采井大注采气量注采能力连续油管测试技术动态监测重庆相国寺储气库库容量

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现代有轨电车槽型轨道岔自动检测系统设计

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现代信息科技 2022年第15期6卷 156-160页

作者：熊麒张孟轩黄楠兴曹金谢勇君暨南大学轨道交通研究院广东珠海519000 暨南大学国际能源学院广东珠海519000

现代有轨电车槽型轨清洁车在工作时,车辆装载的高压射流与轨道清洁集成装置,其真空吸嘴在运行时须部分伸入轨道槽中才能发挥效用,当遇到轨道上分布的道岔路口时,可能因为不能及时躲避而对清洁工具造成损伤。文章提出了一种道岔识别系统... 详细信息

现代有轨电车槽型轨清洁车在工作时,车辆装载的高压射流与轨道清洁集成装置,其真空吸嘴在运行时须部分伸入轨道槽中才能发挥效用,当遇到轨道上分布的道岔路口时,可能因为不能及时躲避而对清洁工具造成损伤。文章提出了一种道岔识别系统,通过高速摄像头获取前方轨道图像并对其进行预处理及特征提取,得到轨道轮廓二值图,依据轨道特征对道岔进行检测,再向PLC发送信息控制液压系统抬起清洁工具,从而保证轨道清洁车工作过程的安全性和有效性。该系统对保护轨道自动清洁车和提升行驶的安全性具有指导意义及理论基础。

关键词：道岔识别系统轨道自动清洁车特征提取槽型轨

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预膜时间、腐蚀温度和介质流速对油井管缓蚀剂缓蚀性能的影响

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机械工程材料 2020年第6期44卷 33-37页

作者：谢南星汪传磊李玉飞张林舒刚路民旭中国石油西南油气田分公司工程技术研究院成都610700 中国石油西南油气田分公司国家能源高含硫气藏开采研发中心成都610700 北京科技大学新材料技术研究院北京100083

采用咪唑啉类缓蚀剂对P110S油管钢进行预膜处理和腐蚀试验,研究了预膜时间(0.54h)、腐蚀温度(30120℃)和介质流速(212m·s-1)对缓蚀性能的影响。结果表明:随缓蚀剂含量增加和预膜时间延长,缓蚀率增大,油管钢表面成膜效果提高;缓蚀剂质... 详细信息

采用咪唑啉类缓蚀剂对P110S油管钢进行预膜处理和腐蚀试验,研究了预膜时间(0.54h)、腐蚀温度(30120℃)和介质流速(212m·s-1)对缓蚀性能的影响。结果表明:随缓蚀剂含量增加和预膜时间延长,缓蚀率增大,油管钢表面成膜效果提高;缓蚀剂质量浓度为300mg·L-1,预膜时间为2h时的缓蚀效果较好;随腐蚀温度升高,缓蚀剂的缓释率降低,预膜2h试样的耐腐蚀性能先降低,当温度升到80℃时耐腐蚀性最差,缓蚀剂开始失效;随介质流速增大,预膜2h试样的腐蚀速率逐渐增大;当介质流速高于10m·s-1时,预膜试样发生严重腐蚀,该缓蚀剂不再适用。

关键词：预膜时间温度油井管缓蚀剂腐蚀

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