摘要：通过冷模实验研究了文氏棒层喷淋塔的流体力学特性,测量了不同空隙率文氏棒层的干板压降、湿板压降、泡沫层高度等数据,以及文氏棒层上的流动区域演化规律,考察了气、液操作参数和文氏棒结构尺寸对压降的影响,并进一步分析拟合得到了文氏棒塔干板压降、湿板压降、泡沫层高度和拦液点与溅液点气速的计算关联式。结果表明,文氏棒塔的湿板压降特性曲线包含润湿区、泡沫区和溅沫区3个区域;比穿流栅板塔及筛板塔的阻力更低、操作弹性范围更宽;拟合的文氏棒塔流体力学特性关联式计算值与实验吻合较好,优于文献中相关的关联式,可为棒层空隙率30%以下的文氏棒塔设计参考。

摘要：气体钻井现有工艺都将环空返回到地面的携岩气体直接排放或放燃,既污染环境又浪费能源。根据气体钻井的特点,设计了由两级串联的旋风分离器与两台过滤器(一台备用)组成的气体钻井地面分离系统,对成本较高的气体钻井介质(氮气或天然气)进行回收和循环利用。通过对井口钻屑的采样分析和浓度计算,得到了旋风分离器入口钻屑的粒度分布和质量浓度范围。对旋风分离器进行的室内模拟试验结果表明,旋风分离器的分离效率稳定在99.5%以上,能够完全除净粒径大于10μm的粉尘颗粒。钻井现场试验结果显示,整个分离系统工作稳定,过滤器出口气体中钻屑的最大粒径小于5μm,质量浓度小于0.05mg/m3,已达到进入压缩机的要求。

摘要：现行气体钻井工艺都是将井筒携岩气体直接排放或放燃,既污染环境又浪费能源,对于成本较高的钻井介质氮气或者天然气,钻井成本更高。为了回收钻井介质氮气或者天然气,设计了气体钻井地面分离工艺和分离器撬装,分离器撬装由一级、二级旋风分离器、料罐、缓冲罐及料罐液位自控系统组成。料罐的排料系统可以循环利用井场污水池中的污水进行液体输送,节约了成本。在缓冲罐上设计了安全阀,当分离器撬装压力超过设计压力时,可以对分离系统进行卸压。该分离器撬装具有分离效率高、自动连续排料的特点,而且便于运输和现场安装。气体钻井现场应用结果表明,该分离设备分离效率能够稳定地维持在99.6%以上,过滤器净化后的气体完全可以达到进入压缩机进行回收的要求。

摘要：油气藏中的烃类垂向微渗漏机制一直是油气化探基础理论研究中的焦点,对近地表油气化探异常主要成因机制不同的学者提出不同的观点,存在很大争议。通过自行设计模拟实验装置测量常温高压的水渗透人造岩芯速率,根据实验结果以及前人的数值模拟结果、水化学方法勘探实例,认为除非地下具有很好的通道(大的裂隙、断层),否则微渗漏异常不可能通过盆地深部压实水和天然补给水穿过油气藏垂向流动而产生,即随水迁移机制不是油气化探异常的主要成因机制,为油气化探异常成因机制的研究提供了一个实验证据。

摘要：现行气体钻井存在污染环境、浪费能源等问题。为了回收钻井介质氮气或者天然气,设计了气体分离设备和液体排料方案;为了使气体钻井地面分离设备液体排料系统能够连续工作,必须要保证排料速度大于排料临界流速。运用***临界流速计算公式分析得出,在设备结构确定以后,排料临界流速随着井口钻屑粒径、排料流体体积分数的增加而增加。通过对井口钻屑粒径影响因素的分析和排料流体体积分数的计算,将排料临界流速与钻井工况参数进行了关联,得出排料临界流速随着注气量、钻井速度、分离器分离效率的增加而增加;随着井深、岩层硬度和孔隙率的增加而减小。

摘要：天然气钻井过程中,井筒返回至地面的携岩天然气直接放燃,这样既浪费能源又污染环境。为了回收井筒返回至地面的携岩天然气,研究了天然气回收工艺,设计了由一级分离器、二级分离器、缓冲罐和过滤器组成的回收设备。一级分离器起预分离的作用,具有分离效率高、防粘壁、防返混的特点;二级分离器利用导叶式旋分管做分离元件。两级分离器能够除净气体中粒径大于7μm的钻屑颗粒。一级和二级分离器均采用液体输送方式进行连续排料。过滤器选用了外层玻璃纤维滤芯加内层金属纤维滤芯的双层复合滤芯,过滤分离效率可达99.8%以上,能够除净气体中粒径大于5μm的钻屑颗粒,可以保证过滤后的气体达到压缩机的进气要求。该回收设备不仅适用于天然气钻井中的携岩天然气回收,同时适用于其他气体钻井过程中携岩气体的净化和回收。