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基于煤系气双管柱分压合采技术的适用性分析

煤炭学报 2017年第10期42卷 2657-2661页

作者：张芬娜张晧綦耀光朱洪迎张健张兵郭晖中国石油大学(华东)机电工程学院山东青岛266580 中联煤层气有限责任公司北京100011

致力于开发煤系气的合采技术是国内现有非常规能源发展的重点。通过对煤系气的地质特征及合采煤系气的产出机理进行分析,采用正确的生产工艺及合理的井下管柱是实现煤系气合采作业的前提条件。通过对双管柱合采技术进行分析,针对上部为... 详细信息

致力于开发煤系气的合采技术是国内现有非常规能源发展的重点。通过对煤系气的地质特征及合采煤系气的产出机理进行分析,采用正确的生产工艺及合理的井下管柱是实现煤系气合采作业的前提条件。通过对双管柱合采技术进行分析,针对上部为煤层,下部为高压产气层的煤系气合采环境,设计出了较为适用的煤系气合采工艺。构造出双管柱合采煤系气结构,并建立了管柱尺寸的选取模型,再通过分析计算管柱是否满足连续生产作业来判定所涉及的双管柱合采技术对于煤系气合采作业的可适用性。分析得出:双管柱合采技术可用于煤系气的合采作业,并依据地质条件,给出了不同尺寸井口条件下煤层最大产水与高压产层最大产气量的关系,对今后更深入的煤系气合采技术研究提供了一定的参考。

关键词：煤系气双管柱合采技术适用性分析管柱结构

新疆阜康矿区煤层气双管柱筛管完井机理与适用性研究

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油气藏评价与开发 2022年第4期12卷 633-642页

作者：张龙王一兵鲜保安张亚飞谭章龙哈尔恒·吐尔松孙昊王冠张锦涛河南理工大学资源环境学院河南焦作454003 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焦作454003 河南省非常规能源地质与开发国际联合实验室河南焦作454003 河南理工大学煤层气/瓦斯地质工程研究中心河南焦作454003 新疆科林思德新能源有限责任公司新疆阜康831500 中联煤层气有限责任公司北京100016

新疆阜康矿区煤储层具有煤层倾角大、厚度大、煤层多、构造复杂等特征,矿区煤层气规模开发进展缓慢,亟需寻找合适的煤层气地质工程一体化开发技术,为新疆煤层气开发提供有力支撑。双管柱筛管完井技术集完井增产一体化,已在沁水盆地推广... 详细信息

新疆阜康矿区煤储层具有煤层倾角大、厚度大、煤层多、构造复杂等特征,矿区煤层气规模开发进展缓慢,亟需寻找合适的煤层气地质工程一体化开发技术,为新疆煤层气开发提供有力支撑。双管柱筛管完井技术集完井增产一体化,已在沁水盆地推广应用超过400口煤层气水平井。双管柱筛管完井技术从水力冲击作用、清除煤粉、钻井液化学破胶、应力增渗等4个方面对煤层气水平井进行增产改造,助力阜康矿区煤层气高效开发。基于双管柱筛管完井技术特点,从储层煤体结构优势、储层渗透率恢复优势、储层孔裂隙拓展优势、储层构造优势4个方面论述了该技术对于阜康矿区煤层气开发的适用性与应用机理,对新疆类似储层地质条件下的煤层气高效开发具有指导和借鉴意义。

关键词：煤层气阜康矿区双管柱筛管完井适应性研究

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双管柱水平井动态测井新工艺

油气田地面工程 2012年第8期31卷 57-58页

作者：常孝森胜利石油管理局测井公司

双管柱水平井动态测井工艺主要由测试管柱与生产管柱、双管柱偏心井口、水力输送(或爬行器)和抽油机生产测试等4部分组成。针对国内大部分需要进行动态测试的水平井基本为高含水状况下的水平井这一实际情况,考虑到该类型的井内流体主要... 详细信息

双管柱水平井动态测井工艺主要由测试管柱与生产管柱、双管柱偏心井口、水力输送(或爬行器)和抽油机生产测试等4部分组成。针对国内大部分需要进行动态测试的水平井基本为高含水状况下的水平井这一实际情况,考虑到该类型的井内流体主要是水,属单项流测试环境,结合脉冲中子水流测井仪器能够进行管外水流测量的独特优点,利用双管柱水平井动态测井工艺就可以实现在抽油机不停产的状况下的流量动态测试。

关键词：双管柱动态测井偏心井口水力输送流量高含水

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超稠油水平井双管柱开采技术

特种油气藏 2013年第1期20卷 126-128,157页

作者：李玉君任芳祥中油辽河油田公司辽宁盘锦124010

为了解决水平井在超稠油蒸汽吞吐时溢流以及脱抽等问题,通过对目前的注汽管柱、采油管柱、采油泵以及井口进行优化及改进,成功研发了水平井双管柱开采技术,实现了在不动管柱的情况下,可以对蒸汽吞吐井注蒸汽闷井后直接进行采油的目的。... 详细信息

为了解决水平井在超稠油蒸汽吞吐时溢流以及脱抽等问题,通过对目前的注汽管柱、采油管柱、采油泵以及井口进行优化及改进,成功研发了水平井双管柱开采技术,实现了在不动管柱的情况下,可以对蒸汽吞吐井注蒸汽闷井后直接进行采油的目的。该技术既能满足日常的采油要求,又能够保证注蒸汽及采油的安全性,对于现场的推广和应用有重要意义。

关键词：水平井双管柱溢流脱抽蒸汽吞吐超稠油

CFRP管-绿色混凝土-钢管复合双管柱的抗震性能研究

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CFRP管-绿色混凝土-钢管复合双管柱的抗震性能研究

作者：他颜祥深圳大学

学位级别：硕士

当地震发生时,建筑会受到地震波的影响而破坏。其中柱子经常会受到竖向和横向的荷载共同作用下提前发生破坏从而导致整个建筑的失效。另外在沿海以及盐碱地带,氯离子对柱子的腐蚀造成柱子抗震性能降低的问题不容小视,所以针对如何减少... 详细信息

当地震发生时,建筑会受到地震波的影响而破坏。其中柱子经常会受到竖向和横向的荷载共同作用下提前发生破坏从而导致整个建筑的失效。另外在沿海以及盐碱地带,氯离子对柱子的腐蚀造成柱子抗震性能降低的问题不容小视,所以针对如何减少以及避免氯离子对混凝土柱的腐蚀并且提高混凝土柱的抗震性能的研究也早已开展。随着研究的深入和建筑材料的发展,新的材料和新的结构形式正被广泛运用于建筑结构当中。加之近年来建筑资源短缺、建筑垃圾排放过多以及对建筑资源可持续性的需要,各种复合材料和绿色混凝土也已经被广泛运用到建筑工程当中。其中CFRP有抗拉强度高、质量轻、耐疲劳和耐腐蚀等优异性能,是一种结构、功能或结构/功能一体化材料,在绿色能源建设、节约能源技术发展和促进能源多样化过程中以及土木工程领域中均发挥着极其重要的作用,是理想的与绿色混凝土进行优化组合并提升其力学性能与耐久性的绿色材料。因此,将高强轻质耐久的纤维复合材料（FRP）与绿色混凝土及内部管组合成新型的绿色混凝土组合结构,充分地发挥三种绿色材料的性能优势,实现工程结构的高强、轻质、耐久与可持续性。正是由于这三种材料十分优越的性能,本文采用在CFRP缠绕管与内部管之间浇筑绿色混凝土形成双管柱这种新材料,新型组合结构柱进行低周反复试验以深入研究其抗震性能;此外,结合已有的研究以及填补当前的研究空白,本文第一次用不同编织类型的碳纤维增强复合材料CFRP做成不同的CFRP管（单向CFRP环向缠绕管,双向CFRP环向缠绕管,单向CFRP纵环向缠绕管以及CFRP与方通钢管或方通不锈钢管组成的复合管）为外管并结合不同内管（普通钢管,不锈钢管,铝管）,内外管之间填充绿色混凝土形成的双管柱进行抗震性能研究。本文主要内容有以下几点:（1）对本次实验所用到的材料的一些基本力学性能进行测试,本文主要测定CFRP的极限抗拉强度和断裂应变、混凝土的抗压强度及所用不同管材的应力应变关系;（2）CFRP管-超轻质混凝土-钢双管柱的低周反复试验,本文采用超轻质混凝土,同时采用CFRP缠绕管作为外管,在选定不变的轴压比下,研究以上各参数对双管柱的滞回曲线、承载能力、延性系数、耗能能力以及刚度退化等特性的影响并得出重要结论。（3）CFRP管-海砂海水再生混凝土-钢双管柱的低周反复试验,本文采用海砂海水再生混凝土完全替代普通混凝土,同时采用CFRP缠绕管作为外管,在恒定轴压比下,研究以上各参数对双管柱的滞回曲线、承载能力、延性系数、耗能能力以及刚度退化等特性的影响并与CFRP管-超轻质混凝土-钢双管柱进行对比得出重要结论。

关键词： CFRP 海砂海水再生混凝土超轻质混凝土抗震性能双管柱

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基于双管柱结构的煤系气合采技术研究

基于双管柱结构的煤系气合采技术研究

作者：张晧中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

基于国内鄂尔多斯地区发现存在大规模叠置型非常规油气藏,称为叠置型煤系气藏,叠置型煤系气藏的地层特征多样,且具有单一开发价值不显著等特征,国内一些专家小组针对上述问题进行了相关研究及分析,并提出对该种气藏采用合采开发技术以... 详细信息

基于国内鄂尔多斯地区发现存在大规模叠置型非常规油气藏,称为叠置型煤系气藏,叠置型煤系气藏的地层特征多样,且具有单一开发价值不显著等特征,国内一些专家小组针对上述问题进行了相关研究及分析,并提出对该种气藏采用合采开发技术以提高采收率。为找出较为合适的合采工艺,本文通过查阅常规油气的合采技术并进行总结,针对以上层为排水产气层、下层为高压层为合采地层条件,设计研究出一套能够适用于叠置型煤系气藏的合采技术,用于解决国内煤系气藏单采效益不显著等问题,主要研究进展如下:1.煤系气合采技术的适用性分析基于目前现有的合采技术,通过总结各类技术特征,将合采技术以动力源、管柱数、泵数及出采方式进行分类,同时结合煤系气合采所要求的特点,分析各个技术在煤系气合采作业中的可行性。再通过层次分析法建立措施层、准则层及目标层来验证理论分析选取合采技术的可行性,确定在上层为排水产气层、下层为高压层的条件下,采用较为合适的合采技术。2.双管柱分压合采煤系气技术的工艺及结构设计结合现有双管柱技术,分析煤系气合采的完井压裂等工艺,对原有措施进行改进,从结构上生产通道由两个变为三个,分别承载合采作业中的低压层产水、低压层产气以及高压层产气。工艺的设计主要解决了封隔装置等井下工具下井工艺与压裂工艺不匹配的问题,完成了合采技术整体结构及工艺流程。3.关键部件设计及选取在完成双管柱合采技术整体结构及工艺的设计后,对结构上各部件的的选用进行分析,包括选用碳纤维连续抽油杆作为“三抽”系统设备、碳纤维连续抽油杆冲程损失的计算方法、管柱的尺寸选取以及井口装置的安全校核等。通过进一步设计计算,完善了双管柱分压合采煤系气技术的适用特性。为这一新型合采技术提供了理论依据。4.可通式桥塞的结构设计及作业计算作为双管柱分压合采煤系气中最重要的一个部件,不但需要在作业过程中可以实现反复坐封,并且在合采煤系气这种特定作业环境要求下,需要桥塞具有可通性来实现整个技术的工艺,依照液压坐封原理设计桥塞的整体结构以及解封工艺,通过设计双扣螺纹丝堵实现桥塞的可通性,并通过扭矩的叠加性建立出井下扭矩模型,以此来确定桥塞在井下作业的可行性,从而进一步完善双管柱分压合采煤系气技术。

关键词：适用性双管柱分压合采可通式桥塞

双管柱筛管完井技术在沁水煤层气区块水平井开发中的应用

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油气藏评价与开发 2020年第4期10卷 59-62,69页

作者：鲜保安王力张晓斌毕延森张洲河南理工大学资源环境学院河南焦作454000 中原经济区煤层(页岩)气河南省协同创新中心河南焦作454000 河南省非常规能源地质与开发国际联合实验室河南焦作454000 中联煤层气有限责任公司北京100080 北京九尊能源技术股份有限公司北京100011 中国石油大学(北京) 北京102249

煤岩储层完井液伤害与水平井眼易坍塌是限制沁水地区煤层气水平井产量的主要因素,针对煤储层伤害与坍塌导致煤层气水平井低产、减产问题,利用双管柱筛管完井增产一体化技术,解决了煤层气水平井完井液对煤层伤害以及煤层裸眼井壁失稳问... 详细信息

煤岩储层完井液伤害与水平井眼易坍塌是限制沁水地区煤层气水平井产量的主要因素,针对煤储层伤害与坍塌导致煤层气水平井低产、减产问题,利用双管柱筛管完井增产一体化技术,解决了煤层气水平井完井液对煤层伤害以及煤层裸眼井壁失稳问题。实现完井洗井作业一趟钻,提高煤层气单井产量,延长煤层气井稳产周期。煤层气水平井双管柱完井结构由外层筛管系统和内层冲管系统组成,外层筛系统可以实现长期支撑井壁,防止井筒坍塌,内部冲管系统可建立完井液循环通道,实现水力喷射、消除污染、冲砂洗井功能,降低筛管下入遇阻风险,提高筛管一次性下入成功率。该工艺发展为沁水煤层气区块水平井开发主要完井方式,已开发外径ϕ73 mm、ϕ89 mm与ϕ110 mm等系列的筛管及配套工具,该技术现已推广应用331口煤层气水平井,相比2014年之前的裸眼水平井,筛管完井水平井稳产周期提高5倍以上,15#煤层水平井单井日产气量超过1000 m^3,从根本上解决了15#煤层气开发的技术难题,形成了适合沁水煤层气区块水平井高效开发新模式。

关键词：煤层气水平井双管柱筛管完井增产

钢丝传输定向射孔技术在双管柱无油管完井中的应用

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石油石化节能与计量 2002年第5期 40-41页

作者： Gavin P.Fleming ,Kevin R.George ,刘飞,温庆和,王小剑大港油田钻采工艺研究院大港油田钻采工艺研究院大港油田钻采工艺研究院

Dusek 3井采用双管柱无油管完井时井底高压使常规定向射孔中的机械和电动定向工具无法使用。本文介绍了钢丝传输定向射孔技术在Dusek 3井的实施过程。钢丝下入射孔管柱 ,射孔管柱底部的定位销与完井管柱内的定向短节相配合对射孔管柱进... 详细信息

Dusek 3井采用双管柱无油管完井时井底高压使常规定向射孔中的机械和电动定向工具无法使用。本文介绍了钢丝传输定向射孔技术在Dusek 3井的实施过程。钢丝下入射孔管柱 ,射孔管柱底部的定位销与完井管柱内的定向短节相配合对射孔管柱进行定向。可通过伽玛测井测量射孔管柱上的三个方向不同的放射性标记 ,以此检验射孔枪是否定向准确。实践证明这项技术是成功的。

关键词：双管柱完井定向定位射孔

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水平井尾管完井与钻井一体化设计控制技术

石油勘探与开发 2024年第4期51卷 878-888页

作者：高德利鲜保安毕延森中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室北京102249 河南理工大学资源环境学院河南焦作454000

针对水平井尾管导向钻井技术存在的钻机旋转系统负载大、地面扭矩传动效率低、使用与维护成本高等问题,提出了水平井双管柱尾管差速旋转钻进新方法,揭示了相应的技术原理,设计了双管柱差速旋转传动、复合旋转导向及悬挂器等井下专用工具... 详细信息

针对水平井尾管导向钻井技术存在的钻机旋转系统负载大、地面扭矩传动效率低、使用与维护成本高等问题,提出了水平井双管柱尾管差速旋转钻进新方法,揭示了相应的技术原理,设计了双管柱差速旋转传动、复合旋转导向及悬挂器等井下专用工具,优化了相关工艺流程;提出了导向钻具组合工具面控制方法,建立了水平井双管柱尾管差速旋转钻进延伸极限计算模型。结果表明:水平井双管柱尾管差速旋转钻进技术配备常规随钻测量仪器和螺杆钻具,通过调节钻柱转速可以控制导向钻具组合的工具面,实现了水平井双管柱尾管差速旋转导向钻进;基于鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气水平井工程案例计算水平井双管柱钻进延伸极限,与常规尾管钻井方式相比,采用双管柱尾管差速旋转钻进方式显著增大了水平井延伸极限,为水平井尾管完井与钻井一体化设计控制提供了参考。

关键词：水平井尾管完井与钻井双管柱尾管差速旋转钻进工具面控制水平延伸极限