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井眼井径综合表征方法研究与应用

钻采工艺 2024年第3期47卷 58-64页

作者：肖月周拓宋璐姜伟男刘龙龙闫军孔祥吉戴芷玥钱锋刘福贵中国石油集团工程技术研究院有限公司中国石油吉林省吉林市销售公司中国石油国际勘探开发有限公司

钻井过程中井眼井径信息能辅助识别井下岩屑床与掉块等异常状态,根据井眼形状可对井壁裂缝发育程度和方向以及固井质量、套损情况进行分析。但现阶段表征井径图形的形式单一,直观性较差,采用简单数学计算得到的平均井径变化率隐藏了严... 详细信息

钻井过程中井眼井径信息能辅助识别井下岩屑床与掉块等异常状态,根据井眼形状可对井壁裂缝发育程度和方向以及固井质量、套损情况进行分析。但现阶段表征井径图形的形式单一,直观性较差,采用简单数学计算得到的平均井径变化率隐藏了严重扩径点、缩径点等带来的工程影响,尚未建立连续井段井径变化合格率量化方法。文章基于井径测井数据,采用数学表征、理论推导等综合方法,建立井径平面化图形表征方法,推导出等效周长平均井径变化率及连续井段井径合格率量化方法,精细刻画出连续井段井筒信息。以A油田为例,对其2020—2021年期间的74口已钻井井径进行综合表征,分析表明钻遇B地层易发生坍塌、掉块,已钻井中井径变化合格率多在90%以上,井眼井径综合表征方法能较好表征油田井径信息,井径平面化图形表征能深刻反映井径变化内在含义,等效周长平均井径变化率计算方法使平均井径变化率对异常值点更加敏感,工程安全性增加,井径合格率量化方法首次量化计算连续井段井径合格率,为钻井作业质量评估、井筒质量评价提供了理论依据。

关键词：井眼井径综合表征方法图形表征平均井径变化率井径变化合格率

弹间干扰对聚能射流成型及射孔穿深的影响规律

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天然气工业 2024年第7期44卷 144-153页

作者：李明飞邱金平刘军严张伟陈超峰江武王峰李必红窦益华西安石油大学机械工程学院中国石油油气和新能源分公司中国石油塔里木油田公司油气工程研究院中国石油新疆油田公司勘探事业部中国石油西部钻探工程有限公司试油公司物华能源科技有限公司

射孔是油气开采过程中的重要一环,射孔间距是影响射流成型效果和穿深的主要参数之一,相邻两射孔弹之间会产生弹间干扰,进而影响射流质量和穿深。为探究弹间距对弹间干扰的影响规律,利用LS-DYNA软件,结合ALE(Arbitrary Lagrange-Euler)... 详细信息

射孔是油气开采过程中的重要一环,射孔间距是影响射流成型效果和穿深的主要参数之一,相邻两射孔弹之间会产生弹间干扰,进而影响射流质量和穿深。为探究弹间距对弹间干扰的影响规律,利用LS-DYNA软件,结合ALE(Arbitrary Lagrange-Euler)算法进行算子分离,实现了单元边界的质量、内能和动量的穿透,并以某油田井下射孔为例,建立了射孔弹—射孔枪—套管—水泥环三维模型,分析了弹间干扰对射流成型和射孔穿深的影响规律。研究结果表明:①弹间干扰降低了射孔弹总能量转化为射流能量的效率:弹间距为5.0 mm时,临近射孔弹射流能量转化率减少0.31%,射流轴向速度减小39 m/s,径向速度增大20 m/s;弹间距为3.5 mm时,临近射孔弹射流能量转化率减少2.21%,射流轴向速度减小130 m/s,径向速度增大111 m/s。②弹间干扰减小了对穿深有效的轴向速度,增加了无效的径向速度,径向速度的增大影响射流质量,使得射流趋向发散,降低射孔穿深。③数值模拟结果揭示,随着相位角的减小,射流线之间的距离减小,弹间干扰加强,有效能量转化降低,射孔穿深降低。结论认为,该规律认识给出了弹间干扰对射流成型和射孔穿深的量化影响,可为合理优化射孔孔密和提高射孔弹穿深提供理论依据。

关键词：弹间干扰弹间距射流成型射流速度穿深射流质量相位角起爆延时

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蜜勒胺负载二氧化锰的合成及其稠油低温催化氧化性能

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石油学报（石油加工） 2024年第2期40卷 437-446页

作者：谭迪琛许凯成沈熠菲熊攀程仲富马兆菲颜学敏长江大学化学与环境工程学院湖北荆州434023 中国石化西北油田分公司工程技术研究院新疆乌鲁木齐830011

以三聚氰胺在354℃下热聚的蜜勒胺(Melem)为含有碳、氮元素的载体,以KMnO_(4)为锰源,通过水热法成功合成了MnO_(2)/Melem复合材料。采用SEM、TEM、XRD和XPS等方法进行结构表征。并以MnO_(2)/Melem为催化剂,通过调控催化剂用量、氧化剂... 详细信息

以三聚氰胺在354℃下热聚的蜜勒胺(Melem)为含有碳、氮元素的载体,以KMnO_(4)为锰源,通过水热法成功合成了MnO_(2)/Melem复合材料。采用SEM、TEM、XRD和XPS等方法进行结构表征。并以MnO_(2)/Melem为催化剂,通过调控催化剂用量、氧化剂用量对塔河稠油的催化氧化性能进行考察。结果表明:合成的β-MnO_(2)纳米颗粒成功负载于Melem表面上;通过对稠油催化反应前后的氧化油分别进行族组成分析、FT-IR、GC-MS和黏度测试,确定了催化氧化体系中催化剂用量为1.0%(质量分数),氧化剂选用过氧化氢叔丁醇(TBHP),TBHP用量为0.5%(质量分数);且催化改质后实现了稠油中轻质组分的增加,降黏率可达67.06%。

关键词：稠油催化剂低温催化氧化降黏

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盲孔法测试膨胀管残余应力研究

石油机械 2024年第6期52卷 115-122页

作者：张绪亮秦浩郭慧娟刘凯邹光贵王宝栋塔里木油田油气工程研究院新疆库尔勒市841000 中国石油集团工程技术研究院有限公司中航凯迈(上海)红外科技有限公司

膨胀管在膨胀作业结束后,会残留分布不均的残余应力,残余应力将会影响膨胀管胀后抗外挤强度、抗腐蚀强度等关键性能。为此,采用盲孔法测试膨胀管外表面轴向残余应力与环向残余应力水平及变化情况,通过有限元法获得残余应力整体分布情况... 详细信息

膨胀管在膨胀作业结束后,会残留分布不均的残余应力,残余应力将会影响膨胀管胀后抗外挤强度、抗腐蚀强度等关键性能。为此,采用盲孔法测试膨胀管外表面轴向残余应力与环向残余应力水平及变化情况,通过有限元法获得残余应力整体分布情况并加以验证。研究结果表明:膨胀管的胀后残余应力近外壁面2 mm内平均环向和轴向残余应力测试值分别为-352.5与-589.0 MPa,与有限元模拟值误差小于10%;环向残余应力的中性面在沿壁厚方向距内壁面约70%厚度处,轴向残余应力的中性面在沿壁厚方向距内壁面约64%厚度处;膨胀管胀后并经过多天存放,轴向残余应力降幅为18.7%,环向残余应力降幅为12.8%。所得结论可为膨胀管性能评价研究提供技术参考。

关键词：膨胀管残余应力盲孔法应变释放系数有限元模拟

超深层裂缝性致密砂岩气藏多尺度耦合流动数值模拟

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天然气工业 2024年第3期44卷 143-151页

作者：汪如军唐永亮朱松柏王浩姚军黄朝琴中国石油塔里木油田公司中国石油大学(华东)石油工程学院

塔里木盆地克拉苏气田白垩系气藏是罕见的超深层裂缝性致密砂岩气藏,该类气藏的储渗空间具有显著的多尺度特征,基质与多尺度裂缝、断层介质的渗透率级差相差5~6个数量级,常规渗流理论难以准确描述其流动规律和开发机理。为此,基于单裂... 详细信息

塔里木盆地克拉苏气田白垩系气藏是罕见的超深层裂缝性致密砂岩气藏,该类气藏的储渗空间具有显著的多尺度特征,基质与多尺度裂缝、断层介质的渗透率级差相差5~6个数量级,常规渗流理论难以准确描述其流动规律和开发机理。为此,基于单裂缝流动物理实验结果及流体力学理论,结合多尺度裂缝几何信息,应用均化理论和体积平均尺度升级方法,将多尺度介质划分为5个流动系统,建立了考虑介质间的非稳态窜流多尺度耦合流动数学模型,并应用有限体积法对耦合流动模型进行了数值求解和数值试井分析。研究结果表明:(1)不同尺度裂缝中具有不同的流动特征,随缝宽增加流速加快,流动模态发生变化;(2)多尺度耦合流动模型与双重介质模型结果存在较大差异,导数曲线具有不同趋势特征;(3)应用所建立的多尺度耦合流动模型成功解释了气藏实际试井数据,模型能够反映实际地层中的流动过程。结论认为,超深层裂缝性致密砂岩气藏多尺度耦合流动模型揭示了多尺度裂缝以及致密基质间逐级动用、协同供气的开发机理,可为类似气藏制订合理开发技术政策及气藏提高采收率提供理论和技术支撑。

关键词：塔里木盆地克拉苏气田裂缝性致密砂岩气藏多尺度裂缝多流动模态耦合流动模型数值模拟

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纳米淀粉流体提高原油采收率

油田化学 2024年第1期41卷 71-76,92页

作者：王成俊周文佳郑江波展转盈张磊西安石油大学化学化工学院陕西西安710065 中国石油吐哈油田工程技术研究院油田化学研究所新疆哈密839009 中国地质大学(武汉)石油工程系湖北武汉430074

为了进一步促进纳米驱油技术在低渗透油藏中的高效应用,亟需开发新型的纳米驱油产品。纳米淀粉颗粒作为一种环境友好型的材料,分布广、价格相对低廉、性能优异,具备大幅度提高采收率的潜力。通过室内静态实验、岩心驱替实验、微观可视... 详细信息

为了进一步促进纳米驱油技术在低渗透油藏中的高效应用,亟需开发新型的纳米驱油产品。纳米淀粉颗粒作为一种环境友好型的材料,分布广、价格相对低廉、性能优异,具备大幅度提高采收率的潜力。通过室内静态实验、岩心驱替实验、微观可视化实验、CT扫描实验等手段,从纳米淀粉流体的基本物性、提高驱油效果、扩大波及体积等方面研究了其提高采收率的过程和机理。研究结果表明,质量浓度为5000 mg/L的纳米淀粉流体因其亲水性和较小的粒径(30 nm)可改变水分子的赋存状态,使水相变温度从102℃升高至110℃,使得岩石表面的润湿接触角从78°降至34.2°,使油水界面张力从20 mN/m降至0.56 mN/m,注入压力下降39.6%。在微观可视化模型中,纳米淀粉流体可以明显降低多孔介质中的含油饱和度,特别是多孔介质固体表面的油膜量明显减少,提高驱油效果明显。在低渗透岩心中,纳米淀粉溶液的驱替前沿更加均匀,与水驱相比具有更大的波及体积。由于较大的波及体积、较高的驱油效率以及良好的润湿性等,注入0.4 PV质量浓度为5000 mg/L的纳米淀粉流体后,低渗透岩心的采收率增幅达21百分点。研究结果可为低渗透油藏的提高采收率提供一种新的技术参考。

关键词：纳米淀粉低渗透油藏扩大波及体积提高驱油效率提高采收率

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不同结构空化射流喷嘴流场特性对比研究

石油机械 2024年

作者：郭晨睿李敬彬李欢马汝涛王浩钟侯李锐中国石油大学(北京)油气资源与工程国家重点实验室中国石油集团工程技术研究院有限公司

喷嘴类型与结构是影响空化射流性能的关键因素。本文通过CFD数值模拟方法探究了风琴管自振空化射流喷嘴、Helmholtz型空化射流喷嘴、角形空化射流喷嘴、中心体空化射流喷嘴和叶轮式旋转空化射流喷嘴的流场特性。开展射流喷嘴流场室内测... 详细信息

喷嘴类型与结构是影响空化射流性能的关键因素。本文通过CFD数值模拟方法探究了风琴管自振空化射流喷嘴、Helmholtz型空化射流喷嘴、角形空化射流喷嘴、中心体空化射流喷嘴和叶轮式旋转空化射流喷嘴的流场特性。开展射流喷嘴流场室内测试，以射流扩散角为评价指标，验证了数值分析的可靠性。最后，根据不同结构空化射流喷嘴的流场特性和现场工程应用需求，给出了适用于不同场景的空化射流喷嘴类型推荐和说明。结果表明：风琴管自振空化射流喷嘴射流冲击压力强且稳定性高（最高冲击压力12.165 MPa），适用于钻井过程中辅助破岩场景；Helmholtz型空化射流喷嘴脉冲频率高（2.0 kHz）且空泡运移距离远，适用于老井洗井解堵处理场景；角形空化射流喷嘴射流扩散能力强且空化程度高，适用于油田废水处理中乳化油破乳场景；中心体空化射流喷嘴具有集中于出口中心的空泡群和7.047 MPa的射流冲击压力，适合用于煤层气开采中煤层瓦斯解吸渗流场景；叶轮式旋转空化射流喷嘴具有倒“U”形速度分布和空化作用范围大的特点，适用于水合物开采中径向分支钻孔场景。本文研究结果有望为空化射流喷嘴选型提供理论依据。

关键词：数值模拟空化射流射流喷嘴流场特性喷嘴选型

紧急关断系统对天然气泄漏灾变事故后果的影响

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中国安全生产科学技术 2024年第3期20卷 77-82页

作者：肖丰浦董海张军李亚楠杨冬冬陈国明新疆油田公司工程技术研究院新疆克拉玛依834000 中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心山东青岛266580

为明确紧急关断(emergency shutdown,ESD)系统对天然气泄漏灾变危险载荷发展特性的影响,以天然气开发地面处理工艺系统为研究对象,建立天然气泄漏灾变事故后果预测评估模型,研究ESD系统响应下天然气的空间运移和燃爆行为,并与ESD系统未... 详细信息

为明确紧急关断(emergency shutdown,ESD)系统对天然气泄漏灾变危险载荷发展特性的影响,以天然气开发地面处理工艺系统为研究对象,建立天然气泄漏灾变事故后果预测评估模型,研究ESD系统响应下天然气的空间运移和燃爆行为,并与ESD系统未响应时的预测结果进行对比。研究结果表明:ESD系统有助于降低气体泄漏速率,从而影响泄漏天然气的扩散行为及其燃爆特性,大幅减缓窒息灾害效应并阻断天然气泄漏事故的灾变升级,因此,评估天然气泄漏灾变事故后果时应考虑ESD系统的响应。研究结果可为油气处理作业防灾减灾措施的设计与优化提供参考。

关键词： ESD系统天然气时变泄漏速率泄漏灾变减缓效果

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文明赋能助力企业高质量发展

中国石油企业 2024年第6期 56-58页

作者：赵月中国石油新疆油田公司工程技术研究院(监理公司)

文明单位的创建过程,亦是企业管理日趋完善与提升的过程,中国石油新疆油田公司工程技术研究院(监理公司)围绕生产经营中心工作,将企业重点工作与创建内容有机结合,扎实做好文明创建的基础工作与特色工作。创建过程中,强化组织领导、突... 详细信息

文明单位的创建过程,亦是企业管理日趋完善与提升的过程,中国石油新疆油田公司工程技术研究院(监理公司)围绕生产经营中心工作,将企业重点工作与创建内容有机结合,扎实做好文明创建的基础工作与特色工作。创建过程中,强化组织领导、突出教育引导。

关键词：工程技术研究院新疆油田公司文明创建监理公司创建过程高质量发展文明单位强化组织