摘要：为了解决水力压裂石英砂支撑剂粒度粒形人工检测效率低、随机误差大且无法在线检测等难题,引入动态图像检测方法,不仅可以同时测量颗粒粒度、粒形,还为支撑剂在线检测开拓新思路。首先开展了石英砂动态图像处理算法研究,实现了石英砂图像中的颗粒提取及分析计算,精准求得石英砂粒度粒形参数,并设计了测试系统;其次与传统筛分法、电镜法等测量手段对比测试了20/40目、40/70目、70/140目等3种常用支撑剂,测量效率提高近200倍,重复性误差在1.7%以内,准确性误差在1.5%以内。结果表明,动态图像法可以解决人工检测效率低、随机误差大等难题,并可将检测系统安装在石英砂制备生产线上或水力压裂施工现场,实现在线测试,全面提升压裂入井材料质量管控水平。

摘要：体积压裂技术形成以主裂缝为主干的纵横"网状缝",适合低孔、低渗油气藏的储层改造。基于盒8致密气储层特征,建立应力敏感和井筒摩阻条件下的水平井体积压裂模型,数值模拟不同储层特点,分析地质条件及缝网特征对体积压裂改造效果影响。结果表明,体积压裂水平井可明显改善致密气藏渗流环境,提高单井产能;压力系数、储层渗透率主要影响体积压裂改造效果;储层有效改造体积越大,压后增产越明显;缝网宽长、裂缝导流、裂缝排布等对体积压裂改造增产效果影响依次增大。研究结果为致密气藏体积压裂优化设计和效果评价提供一定的理论依据。

摘要：可溶球座压裂后无需钻除作业,可自行溶解而实现井眼全通径,已成为致密油气水平井分段体积压裂的关键工具。可溶球座密封环的密封性能决定着水平井压裂作业的成败,因此开展了密封环密封性能的仿真分析及其结构优化研究。分析了可溶球座密封环的工作原理,运用有限元仿真方法分析了其密封性能。结果表明,坐封完成后密封环所受最大应力达到182.26 MPa,存在局部破坏的风险。进行了密封环材料和结构的优化设计,分析了各结构参数对密封性能的影响。优化后可溶球座能在50 kN坐封力的作用下安全坐封,密封环与套管内壁和滑动体的最大接触应力均大于压裂液压力,且接触应力分布较为均匀,满足密封要求。密封环结构优化后,可溶球座的密封和安全性能得到了提高。研究结果可为可溶球座密封环结构的改进提供参考。

摘要：为研究常规压裂与多级压裂两种不同改造方式下的裂缝扩展规律及增产机理,制备力学参数接近真实地层的人造岩心,采用真三轴加载方式模拟地层真实三向地应力环境,自主设计并开展了常规射孔压裂与多级射孔压裂物理模拟实验。研究结果表明:多级射孔笼统压裂时纵向应力均质情况下,岩石在射孔位置同时起裂,产生的多条裂缝在垂直方向同时扩展,扩展的裂缝会在裂缝尖端周围产生局部应力,从而彼此干扰,出现复杂裂缝情况。多级射孔分段压裂当第一条裂缝存在时,缝内的压力会改变周围的应力场,进而改变局部最大和最小主应力的方向,进行第二次压裂时,新的裂缝会受到第一条裂缝的局部应力场影响,沿着新的应力方向扩展,并不会与第一条裂缝重合,从而引起空间裂缝的形态变化。相同条件下多级射孔压裂比集中射孔笼统压裂的裂缝面积大,相同施工规模条件下射孔分段数目越多裂缝越复杂,裂缝与储层接触面积越大。针对低渗透非均质厚储层而言,推荐采用多级射孔、分段注入方式进行压裂。

摘要：南海东部主要为疏松砂岩储层,含蜡量大,出砂严重,常采用压裂充填技术作为增产防砂一体化措施。支撑剂嵌入以及地层砂运移会对裂缝导流能力产生较大的影响,但现有裂缝设计方法没有考虑这些影响。针对这一问题,提出一种考虑支撑剂嵌入和地层砂运移的支撑剂指数法,通过数值迭代求解,对裂缝几何参数进行优化设计。通过南海东部某口井实例计算发现,设定支撑剂体积为20~30 m^(3),传统支撑剂指数法优化的裂缝宽度为2.2~2.7 cm,裂缝长度为18.0~22.0 m;考虑微粒运移和支撑剂嵌入时,新方法优化的裂缝宽度为3.5~4.2 cm,优化的裂缝长度为11.6~14.2 m。地层砂运移和支撑剂嵌入程度越深,优化的裂缝长度有所下降,优化的裂缝宽度有所增加。新方法考虑地层砂运移、支撑剂嵌入的影响,对储层的压裂充填工艺参数设计具有一定的指导意义。

摘要：脱硫装置是含硫天然气净化厂的高耗能设备,目前国内石油天然气行业内部尚无系统完整的对天然气净化厂脱硫装置进行能耗计算和测试的方法。提出了脱硫装置的能耗计算和测试方法。脱硫装置的测算指标主要包括电耗、单位天然气处理量电耗、MDEA贫/富液换热器效率、MDEA贫液能量回收率、MDEA循环泵和酸液回流泵机组效率、重沸器热耗和单位天然气处理量热耗7个内容。根据脱硫装置的能耗计算方法,设计了脱硫装置测试方法,其包括测点的布置、测试对象、测量项目和测试所用仪器等。应用脱硫装置能耗计算和测试方法对长庆油田第一采气厂3座净化厂的脱硫装置进行现场测试和分析计算,结果表明:提出的能耗计算和测试方法能较好地反映出脱硫装置的能效水平,并可为脱硫装置开展能耗测试和计算提供理论依据及技术导向。

摘要：为了提高水平井压裂效果的成功率和有效率,在压前的施工设计中要充分考虑裂缝参数的优化。针对水平井压裂特点,在非均质低渗透油藏模型的基础上,以数值模拟软件Eclipse为技术手段,对影响水平井压裂后产量的裂缝参数包括裂缝方位、裂缝位置、裂缝条数和非均匀裂缝长度等进行了优化研究。研究结果表明,水平井产量随着裂缝条数、裂缝长度和裂缝导流能力的增加而增加;对于不同裂缝布局,根部和端部裂缝的间距小于内部裂缝的间距;由于裂缝的干扰作用,不同位置的裂缝产量不同,处在中间位置的裂缝产量最低。

摘要：压裂曲线远程实时监控系统,可以实现技术人员在办公室内对压裂过程的远程监测和决策支持。压裂数据远程传输一体机(简称一体机)是该系统的现场终端设备,其作用是采集压裂现场的曲线参数、语音等重要信息,并传输至基地服务器。阐述了一体机研发设计中5个技术难点的解决思路,包括通讯网络的选择、数据采集功能设计、数据传输功能设计、语音通话功能设计,以及集成外观设计。目前,经过现场试用,一体机已在长庆油田逐步推广应用。压裂数据远程传输一体机的设计应用可为其他油田的数字化应用提供借鉴。

摘要：水平井分簇射孔关键在于对井段划分、簇间距、簇位置和布孔数的合理设计,确保后期压裂施工具有良好的储层改造效果。从水平井工程甜点井段评价出发,综合考虑储层可压性指数、物性指数、裂缝诱导应力场和破裂压力剖面等因素,提出了一套完整的致密油水平井分簇射孔设计新方法,其特点在于考虑因素全面,能根据物性、可压性和应力分布进行合理分段,结合段内应力干扰合理分簇,基于段内各簇裂缝均衡扩展合理布孔。开发相应的致密油水平井分簇射孔优化设计软件,对长庆油田A井进行了分析,效果显著,表明该方法和设计软件具有较好的指导意义和推广价值。

摘要：基于油田现场工况设计了Φ206.38 mm×15.8 mm C110非API尺寸套管管体及非API偏梯形螺纹接头。对套管管体强度、螺纹接头连接强度和密封性能进行了计算分析。根据力学模型并利用有限元仿真分析方法,对螺纹接头在上扣、内压及拉伸条件下的受力进行了分析。最后对设计的螺纹接头的连接强度和密封性能进行了实物验证。结果表明:设计的非API尺寸套管螺纹接头连接强度达到7193 kN,螺纹接头内压泄漏抗力达到77 MPa,螺纹接头连接强度和密封性能满足工况要求。