摘要：注采模式优选对缓解厚油层层内矛盾,提高纵向波及效率具有重要意义。目前尚未形成油水井同时部分打开的井间解析渗流模型,无法支撑厚油层波及特征的研究。为此,采用保角变换方法,将油水井同时部分打开剖面地层依次变换为圆形边界偏心裂缝井地层、单位圆形边界两分支裂缝井地层、注水井全部打开采油井部分打开剖面地层,之后重复上述变换,将注水井全部打开采油井部分打开剖面地层变换为油水井全部打开剖面地层,从而将原始二维渗流过程变换为一维渗流过程,实现了不同注采模式下厚油层层内压力及流线分布的解析计算。与精细数值模拟方法的对比表明,该方法对不同井距/厚度比的情形均可获得较高计算精度。利用该方法,开展了注采模式对纵向波及特征的研究。结果表明:对于底注高采模式,注水井顶部为主力注入层段,注水井顶部1/3的井段控制超过1/2的地层,使超过2/3的采油井段受效;注水对地层的波及主要作用于注水突破前的阶段。在相同的打开厚度下,底注高采的注水突破最晚、波及效率最高,底注中采、中注高采次之,高注高采、底注底采注水突破最早、波及效率最低。采油井的打开厚度越大,注水突破时间越短,但注水突破时的波及系数增大,应综合考虑注水突破时间和波及系数两方面的因素,优选最佳打开厚度。

摘要：沉积物源分析对沉积相图编制以及开发方案设计意义重大.本文以西湖凹陷区域宏观、微观地质资料研究为基础,利用成像测井资料进行岩性识别、沉积构造拾取、沉积微相研究以及古水流方向分析,进而对凹陷内两个区带、两个层系的物源进行分析,结果认为中央带渐新统花港组物源以东北部虎皮礁隆起的变质母岩为主,物源区长距离轴向搬运沉积,物源区较为稳定.平湖斜坡带平北区始新统平湖组物源以西部海礁隆起的岩浆母岩为主,并以短源运输沉积为主,平面上相带变化较快.研究成果对于西湖凹陷平湖组沉积相认识、砂体展布等研究具有指导意义.

摘要：针对高密度水基钻井液高温增稠引发的滤失量大、ECD与内耗高、流动性下降甚至完全丧失难题,在AAAMPS聚有机酸降黏剂分子中引入富含大量邻苯二酚基团的单宁酸,采用自由基聚合法研制了一种抗超高温配位键合型低聚物降黏剂AA-AMPS-TA,并通过正交实验明确了PAAT的最优合成条件。表征并评价了PAAT的降黏性能,结果表明:引入TA后,PAAT的红外光谱出现了源于酚羟基的分子内氢键吸收峰,且因其分子结构中引入了大量苯酚基团,显著提升了热稳定性,分解温度接近500℃;PAAT可降低低浓度膨润土浆和7%膨润土+8%高岭土的高浓度混合黏土浆黏度,在高密度水基钻井液体系中降黏率达26.5%,240℃热滚后降黏率达44.4%。采用Zeta电位与粒径分析验证了PAAT的吸附降黏机理,并在蓬深101井中现场应用,控制了井浆高温下黏度、切力增涨,降黏效果良好。

摘要：深部地层岩石硬度高、研磨性强、可钻性差,地质条件复杂、施工难度大,高压水射流辅助钻井可有效延长钻头寿命,提高钻进效率。采用室内试验与理论分析相结合的方法,开展了高压水射流辅助锥形PDC齿破碎花岗岩试验,分析了高压水射流辅助锥形PDC齿和常规PDC齿破碎花岗岩特性,揭示了射流压力、喷射距离、喷嘴直径及喷射角度等因素对锥形PDC齿破岩效果的影响规律。研究结果表明:在高压水射流辅助破岩条件下,锥形PDC齿与常规PDC齿的破岩比能分别降低了17.36%与19.63%;射流压力越大,射流辅助锥形PDC齿破岩效果越好;在研究条件下,喷距范围为5~10 mm可使水射流辅助锥形PDC齿破岩效果最佳;当喷嘴直径为2 mm时,切削力离散系数最小;喷射角度为30°时,锥形PDC齿切削力与破岩比能达到最小值;喷射角度为20°时,切削力离散系数最小,切削力最稳定。研究结果可为适用于深部硬岩钻井的锥形PDC钻头水力结构设计与优化提供理论支撑。

摘要：干热岩型地热是我国地热资源的重要组成部分,其开发利用对实现“双碳”目标具有重要意义。干热岩储层岩体以花岗岩为主,因其岩性致密,通常采用增强型地热系统(EGS)进行开发。作为循环工质流动换热的主要通道,人工裂缝和天然裂缝形变将造成导流能力演变,进而影响热储取热性能。现有导流能力研究对象多为人工裂缝,且多围绕基质弹性变形开展,并未考虑天然裂缝损伤影响。为揭示天然裂缝损伤作用效果,团队自主研发设计了高温高压岩心注采多场耦合实验平台,分析论证了实验系统的可靠性,设计了对应实验方案与实验流程。采用天然裂缝贯穿岩样,研究了常温下注采压差随排量和围压的变化规律,分析了高温下天然裂缝损伤特征,对比了不同排量,温差和注入方式下天然裂缝损伤对导流能力演变的影响。实验表明,冷流体注入导致天然裂缝体积较初始时刻显著增加,且破坏方式以弱胶结失效为主,在无围压条件下,损伤将引起裂缝隙宽和缝长增大,提升裂缝连通性,有助于改变裂缝导流能力,故压裂和取热方案设计中应对天然裂缝加以考虑;注采压差随围压和排量增大而增加,最大增幅可达0.6 MPa;高温生产下,注采压差改变量和导流能力演化率变化量最大值分别可达1.11 MPa和26.59%。较大排量和温差下,裂缝损伤特征更为明显。相较于连续注入,间歇注入方式下裂缝损伤程度更为显著。利用灰色关联分析得到了主控因素为温差,即热应力是造成裂缝附加导流能力演变的主要原因。本研究证明了天然裂缝损伤在干热岩长期生产过程中分析的必要性,为工程现场施工提供了一定指导。

摘要：【目的】超临界CO_(2)管输是解决碳捕集、利用与封存(CarbonCapture,Utilization and Storage,CCUS)技术中碳源、碳汇不匹配问题最经济的方式。当管道因维检修需进行放空作业时,由于相变与焦汤效应的影响,放空管段温度可能低于-20℃,诱发管道脆断。【方法】利用OLGA软件建立超临界CO_(2)管道放空模型,将模拟结果与参考文献中的实验数据对比,发现OLGA软件在预测CO_(2)相变、温降及压降方面具有较高的准确性。在此基础上,提出间歇放空方案,并模拟分析了不同初始压力与温度下放空阀开度对放空过程与关阀回温过程时长的影响。【结果】在整个干线管道放空段中,放空点是最危险点,其温度会率先降至一20℃。随着阀门开度减小,放空点到-20℃所需时间呈指数增长。放空阀开度越小,一次开阀放空总质量越大,但平均放空速率越小,放空时间成本越高。放空阀开度增大,一次开阀放空总质量减小,且干线管道放空段整体压力水平高,使将管内介质完全放空至大气压力所需时间增加。关闭放空阀后,管内介质回温过程可分为由轴向换热与径向换热主导的两个阶段,且轴向换热主导阶段的温升速率更大。随着阀门开度的增加,关阀回温时长会迅速增加并趋于稳定。【结论】放空阀开度过大或过小均会导致放空时间过长,工程应用中可以将放空点处的温度或压力与放空阀的动作连锁。为保证控制的可靠性且尽可能缩短总放空时长,需合理确定放空阀每次动作的开度。

摘要：为解决控压固井注入阶段入井流体密度及流变性预测难的问题,设计了流体密度和流变性测量试验,基于试验结果优选了流变模式,建立了考虑不同流体性能差异的温压耦合模型,提出了流体密度和流变参数的分段预测方法。以川北地区X井为例进行了模拟计算,模拟结果表明:采用分段方法可将赫巴模式、四参数模式等多种流变模式作为优选对象,能更精确地描述流体的流变性;控压固井注入阶段采用常规计算方法,井口回压值偏低,大大增加了地层气侵风险,且不同方法预测的环空温度场相差不大;温度和压力的耦合作用对于流体密度和流变性及其变化规律的影响较大,也会对环空浆柱结构的设计及固井施工效果产生重要影响。研究结果为控压固井设计施工提供了理论依据。

摘要：铺设于海床中的海底管道常因洋流冲刷、船舶锚拽等自然或人为因素而处于悬空状态,易造成管道变形、腐蚀、损伤和开裂泄漏等问题,严重影响管线安全。针对DN200海底管道的悬空内检测,设计了一种内检测机器人并对其进行了动力学分析。同时,联合ANSYS与ADAMS软件建立了柔性管道-土耦合模型,开展了悬空管道内检测仿真分析。采用快速傅里叶变换和短时傅里叶变换方法对内检测机器人在复杂激励耦合条件下的振动响应信号进行处理,通过分析机器人的振动加速度实现了对悬空管段的有效识别。研究结果为油气管道悬空内检测提供了新思路。

摘要：基于传统经验法和预测模型法的抽油机有杆泵举升系统设计方法在实际应用中要么过于简单要么过于复杂,设计方案的可靠性还有待提升。因此,应用大数据驱动技术从海量抽油机井举升系统设计方案中探索规律,推荐以提高产量和节能降耗为目标的抽汲参数优化设计最优方案,将提升抽油机井举升系统设计方法的科学性和可操作性。文章分析了抽油机井产量主控因素,将软件仿真和现场获取的抽油机井举升系统设计样本进行聚类分析融合得到新的样本库,建立了抽油机井举升系统设计方案的深度学习模型,研究了基于匹配算法的方案相似度模型,开发了抽油机井有杆泵举升系统生产参数设计推荐系统。根据实例计算验证,该系统能够根据待设计井的地质特征和开发特征,从海量样本中匹配到与地质油藏条件相似度高且运行效果良好的举升设计方案,推荐方案的举升参数及举升效果与原有方案相比有较大的提升,证明了计算模型的实际可行性,为抽油机举升系统优化设计提供了新思路及方法。

摘要：中国氢能产业正随着碳中和愿景的不断推进而快速发展,由于氢气在钢管中容易引发“氢脆”现象,使用钢管输送氢气存在较大挑战,纤维增强复合柔性管作为一种非金属管道在氢气输送领域备受关注,其结构设计及强度分析是产业化应用的瓶颈。为探讨内压工况下输氢复合柔性管的结构响应,考虑不同层材料的各向同性及各向异性,基于三维各向异性弹性力学,建立了纤维增强输氢复合管道在内压作用下的力学理论模型,并采用数学方法求解管道位移微分方程,进而获得了N层缠绕增强层输氢复合管道在内压作用下的应力应变解析解,计算结果与内压作用下13层输氢复合柔性管的数值计算结果相符。管道的环向应力最大值出现在防渗透层,输氢软管的增强层承担约70%的载荷作用,径向应力绝对值大小随距离管道截面中心点的距离增大而减小。提出的力学行为分析模型及求解方法为设计输氢复合柔性管提供了重要的理论支撑。