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海上钻井平台井喷液柱高度的图像识别测量方法

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天然气工业 2019年第9期39卷 96-101页

作者：孙晓峰姚笛刘书杰任美鹏耿亚楠东北石油大学石油工程学院中海油研究总院

油气井钻井作业井喷事故一旦发生,在抢险人员不能直接靠近井口读取井口压力参数的情况下,制订压井抢险方案的关键是准确测量和判定井喷液柱的高度。为此,基于OpenCV计算机视觉库的图像处理技术建立了井喷液柱高度的测量方法,包括:①在... 详细信息

油气井钻井作业井喷事故一旦发生,在抢险人员不能直接靠近井口读取井口压力参数的情况下,制订压井抢险方案的关键是准确测量和判定井喷液柱的高度。为此,基于OpenCV计算机视觉库的图像处理技术建立了井喷液柱高度的测量方法,包括:①在救援船上使用CCD相机对井喷液柱拍摄进行连续瞬态成像,每次对井喷液柱进行拍摄时应分别旋转120°拍摄3张照片;②对图像经过直方图均衡化、高频强调滤波预处理,再经过改进的Otsu算法进行二值化处理,分割出井喷液柱的轮廓;③利用数学形态学运算处理二值图像中的边界点与孔洞,采用参照物法计算出井喷液柱的实际高度。室内模拟实验的结果表明:①该方法对井喷液柱识别的准确率较高,误差约为6%,能够较为精确地获取井喷液柱高度;②实验过程中,处理一幅图像平均耗时0.86 s,可以满足事故发生后对井喷液柱的实时识别与测量要求。结论认为,该方法应用于对井喷液柱高度的测量是可行的,利用其对井喷图像进行程序化处理,可以在海上钻井平台井喷失控后实时连续测量井喷液柱高度,第一时间获取与井喷相关的关键参数,为压井抢险方案的制订提供依据。

关键词：海上钻井平台井喷液柱高度图像识别直方图均衡化高频强调滤波 Otsu算法抢险方案制订

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气相井喷的泄漏源模型及其仿真

高压物理学报 2012年第2期26卷 189-198页

作者：郑远攀苏晓珂刘新新张亚丽孙垦郑州轻工业学院计算机与通信工程学院河南郑州450002 应急平台信息技术河南省工程试验室河南郑州450002 郑州轻工业学院河南郑州450002 华北水利水电学院河南郑州450011

钻井过程的井喷是气田开发中最严重的事故之一,研究气相井喷的泄漏和扩散进而为现场应急提供科学依据,必须首先明确钻井过程中井喷的泄漏源模型。采用流体力学特别是气体动力学理论与计算流体力学技术相结合的方法,分析和模拟了气相井... 详细信息

钻井过程的井喷是气田开发中最严重的事故之一,研究气相井喷的泄漏和扩散进而为现场应急提供科学依据,必须首先明确钻井过程中井喷的泄漏源模型。采用流体力学特别是气体动力学理论与计算流体力学技术相结合的方法,分析和模拟了气相井喷的泄漏源模型。通过基于理论分析的数值仿真,得到了气相井喷的温度、静压和马赫数分布等气体动力学参数,仿真结果与理论分析以及相关实验的结论具有很好的一致性。研究表明,钻井过程中气相井喷的泄漏源可以用塞流模型表征,气相井喷可视为欠膨胀射流。

关键词：井喷泄漏源模型仿真塞流欠膨胀射流

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基于模糊故障树方法的钻井平台井喷概率计算

中国造船 2013年第1期54卷 155-165页

作者：董海波顾学康中国船舶科学研究中心无锡214082

基于模糊理论,提出了一种定量风险评估方法——模糊故障树方法。查阅历史数据库或者借助专家判断,给出故障树模型中各基本事件发生可能性的模糊数表示。考虑到不同专家意见之间可能存在的差异,给出了处理专家意见的运算法则及确定专家... 详细信息

基于模糊理论,提出了一种定量风险评估方法——模糊故障树方法。查阅历史数据库或者借助专家判断,给出故障树模型中各基本事件发生可能性的模糊数表示。考虑到不同专家意见之间可能存在的差异,给出了处理专家意见的运算法则及确定专家权重的理论方法。以半潜式钻井平台发生井喷为顶事件,构建了故障树模型,依据给出的模糊故障树理论模型,计算得到半潜式平台在钻进或固井过程中发生井喷的概率。

关键词：定量风险评估方法模糊数学故障树钻井平台井喷

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含CO_2天然气井井喷流场特征

石油勘探与开发 2011年第1期38卷 90-96页

作者：刘振翼张应安郑远攀王峰钱新明张德平黄平李清冯长根北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室中国石油吉林油田公司采油工艺研究院郑州轻工业学院计算机与通信工程学院

为研究含CO2天然气井井喷后的流场特性进而为确定安全防护距离提供科学依据,采用流体力学理论与计算流体力学(CFD)技术相结合的方法分析了井喷的流场特征,阐述了井喷流场各个阶段的扩散机理、模拟所需的定解条件及数值计算方法。井喷整... 详细信息

为研究含CO2天然气井井喷后的流场特性进而为确定安全防护距离提供科学依据,采用流体力学理论与计算流体力学(CFD)技术相结合的方法分析了井喷的流场特征,阐述了井喷流场各个阶段的扩散机理、模拟所需的定解条件及数值计算方法。井喷整个过程可划分为临界流、等熵膨胀、可压缩射流、不可压缩射流、重气扩散和非重气扩散6个阶段。采用CFD模拟方法模拟得出含CO2天然气井井喷气体速度场,气体膨胀速度可达700 m/s以上;分析了CO2浓度分布规律,在等熵膨胀区的内层区域CO2气体质量浓度均匀分布,而在外层区域内,CO2的质量浓度急剧降低,CO2质量浓度随扩散距离的变化符合高斯分布。理论预测与模拟结果具有很好的一致性,表明提出的井喷流场理论分析与CFD模拟方法是切实可行的。

关键词： CO2 天然气井喷流场特性 CFD模拟数值模拟

寺河矿东五盘2011ZX＿CC＿01井井喷原因

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煤炭学报 2018年第11期43卷 3187-3195页

作者：师素珍郭家成谷剑英李玉莹刘中元冯健中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室北京100083 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083

寺河东五盘2011ZX_CC_01井在正常钻进至奥陶灰岩时发生井喷,与其相邻12 m的2011ZX_CC_01(W1)井在正常钻进至K2灰岩时发生井喷。为查明井喷发生的原因,从井喷导水通道、水源、以及动力源3个方面展开研究。以地震资料为基础,利用三维地震... 详细信息

寺河东五盘2011ZX_CC_01井在正常钻进至奥陶灰岩时发生井喷,与其相邻12 m的2011ZX_CC_01(W1)井在正常钻进至K2灰岩时发生井喷。为查明井喷发生的原因,从井喷导水通道、水源、以及动力源3个方面展开研究。以地震资料为基础,利用三维地震精细解释技术,对可能存在的导水通道进行分析;利用多属性神经网络反演对矿区的富水性进行研究,分析井喷水的主要来源;利用地质分析方法和叠前同时反演技术,对井喷区的地应力和瓦斯压力进行研究,分析井喷的主要动力来源。研究结果表明:井喷区K2灰岩和奥陶系峰峰组灰岩富水性较好;井喷区处于小西凹背斜轴部和"山字形"构造的平分线上,地应力和瓦斯压力也大,具备井喷发生所需要的动力源;另外井喷区发育有一陷落柱,2011ZX_CC_01井和2011ZX_CC_01(W1)井位于陷落柱之内,由于陷落柱的影响,使得K2灰岩于奥陶系峰峰组灰岩之间水力联系密切,最终导致2011ZX_CC_01和2011ZX_CC_01(W1)发生井喷。

关键词：井喷富水性导水通道瓦斯压力

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酸性气田井喷点火有效空间范围数字模拟

石油学报 2009年第4期30卷 621-624页

作者：刘振翼张应安钱新明王峰黄平张德平北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 中国石油吉林油田分公司采油工艺研究院吉林松原138000 大庆石油学院石油工程学院黑龙江大庆163318

在井喷酸性天然气形成射流的可燃空间范围内进行主动点火是控制酸性气田井喷事故危害范围与危害程度的有效方法。对含CO2、H2S的天然气井喷情况进行了理论分析,建立了与实际情况接近的几何模型,采用CFD模拟的方法,对不同压力、不同风速... 详细信息

在井喷酸性天然气形成射流的可燃空间范围内进行主动点火是控制酸性气田井喷事故危害范围与危害程度的有效方法。对含CO2、H2S的天然气井喷情况进行了理论分析,建立了与实际情况接近的几何模型,采用CFD模拟的方法,对不同压力、不同风速、不同酸性气体含量的井喷情况进行了模拟研究,获得了射流速度场、浓度场,得到了不同情况下的有效点火空间范围。

关键词：酸性气田井喷点火射流速度场浓度场数值模拟

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高含硫气体井喷扩散模拟技术研究进展与展望

天然气工业 2024年第11期44卷 112-126页

作者：马天寿张东洋王旭东李杉张智郭昭学陈平油气藏地质及开发工程全国重点实验室•西南石油大学四川成都610500 西南石油大学学报中心四川页岩气勘探开发有限责任公司

高含硫天然气井一旦发生井喷,含硫气体会迅速扩散,对人员的生命健康和环境安全造成巨大威胁。准确模拟井喷后高含硫气体的扩散过程,有助于掌握和了解有毒气体的扩散规律并制订有效的应急措施,进而避免或降低高含硫气体扩散造成的危害。... 详细信息

高含硫天然气井一旦发生井喷,含硫气体会迅速扩散,对人员的生命健康和环境安全造成巨大威胁。准确模拟井喷后高含硫气体的扩散过程,有助于掌握和了解有毒气体的扩散规律并制订有效的应急措施,进而避免或降低高含硫气体扩散造成的危害。为此,在大量文献调研的基础上,分析了影响高含硫气体扩散的内部和外部因素,系统综述了高含硫气体扩散模拟技术的原理及其主要特点,最后展望了复杂地形和气象条件下井喷后高含硫气体扩散模拟技术的发展趋势。研究结果表明:①影响井喷后高含硫气体扩散的主要因素包括泄漏源、气象、地形地貌和物理化学作用等,需要综合考虑内外部因素的耦合作用才能准确模拟高含硫气体的动态扩散规律;②研究高含硫气体扩散规律的主要方法包括现场模拟试验、风洞模拟试验、数值模拟分析、数学模型及专业软件等,合理选择研究手段或方法可以更加准确地模拟高含硫气体的动态扩散规律,对指导应急和救援措施的制订与实施具有重要意义;③针对复杂地形和气象条件下的井喷后高含硫气体扩散问题,未来应结合人工智能技术,开发具备高含硫气体扩散模拟、泄漏监测预警、应急决策支持功能的综合性软件系统,发挥模拟—监测一体化作用。结论认为,提出的井喷后高含硫气体扩散过程模拟软件系统可为高含硫天然气勘探开发的安全性评价、应急和安全防控措施制订提供重要支撑,对于保障人民生命安全和保护自然环境具有重要作用。

关键词：高含硫气体井喷影响因素扩散模拟实时监测智能预警应急决策

碳封存项目井喷CO_2扩散危险水平分级方法研究

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岩土力学 2016年第7期37卷 2070-2078,2084页

作者：李琦石晖杨多兴中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 中国科学院大学北京100049 中国地震局地壳应力研究所北京100085

针对碳封存（CCS）项目井喷后的二氧化碳（CO_2）气体泄漏扩散对附近居民的影响问题,提出将CO_2井喷速率作为分级指标进行扩散危险水平分级。以内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗地形、气候等条件为环境背景,以神华CCS示范项目为参考,运... 详细信息

针对碳封存（CCS）项目井喷后的二氧化碳（CO_2）气体泄漏扩散对附近居民的影响问题,提出将CO_2井喷速率作为分级指标进行扩散危险水平分级。以内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗地形、气候等条件为环境背景,以神华CCS示范项目为参考,运用CALPUFF高斯扩散模型模拟发生井喷事故,计算CO_2气体扩散影响范围。根据扩散范围与井喷速率变化的相关关系,对CO_2扩散危险水平进行分级。根据50 000 ppm浓度的最大扩散范围将CO_2井喷扩散分为3个等级：Level1、Level 2、Level 3,对应的井喷速率范围分别为0-2.5、2.5~10.0、10~20 m/s,对应扩散距离分别为0~130、130~180、180~420 m。通过与模拟场地周围环境条件和人群分布特点的交叉分析,当危险性等级为3级时,会威胁到泄漏井筒附近420 m范围内CCS场地内工作人员、散户居民以及附近公路上的过往行人的安全。该项危险水平分级研究工作有助于健全国家相关部门对CCS的监管,同时有利于推动CCS示范项目的健康发展。

关键词：二氧化碳地质封存 CO_2气体泄漏井喷监测风险评价

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差干井同震井喷现象的调查与分析

地震地质 2009年第2期31卷 226-232页

作者：车用太鱼金子刘成龙万永芳罗胜钦何永清肖振东中国地震局地质研究所北京100029 广东省地震局分析预报中心广州510070 广东省梅州市地震办公室梅州514021

差干井在2004年12月26日印尼MS8.7地震时发生强烈井喷,喷柱高达60m。调查与分析结果表明,井喷是在特定的井区水文地质条件下,富含CO2气体的观测含水层地下水受到地震波的扰动,一方面使大量吸附气被释放,另一方面使游离气泡被打碎,导致... 详细信息

差干井在2004年12月26日印尼MS8.7地震时发生强烈井喷,喷柱高达60m。调查与分析结果表明,井喷是在特定的井区水文地质条件下,富含CO2气体的观测含水层地下水受到地震波的扰动,一方面使大量吸附气被释放,另一方面使游离气泡被打碎,导致地下水被"汽"化,从而使含水层孔隙压力剧增引起的。

关键词：井喷同震效应差干井