摘要：前置液酸压工艺采用高黏非反应性前置压裂液压开储层形成水力裂缝,然后高压挤入酸液刻蚀裂缝表面,形成非均匀溶蚀缝面以此来增强裂缝的导流能力。为了给深部碳酸盐岩储层的前置液酸压改造提供理论依据,在建立多种矿物存在的裂缝酸化数学模型的基础上,结合裂缝拟三维延伸模型,构建了能够正确描述前置液酸压物理、化学过程的综合控制方程组;基于控制方程,模拟分析了岩矿层理、岩矿组分占比和排量等关键因素对前置液酸压改造效果的影响。结果表明:(1)岩矿层理对酸蚀裂缝形态起主导作用,且水平层理有助于提高酸液的有效作用距离;(2)石灰岩在碳酸盐岩矿物中所占比例越大,酸液有效作用距离越短;(3)在考虑岩矿非均质性的前置液酸压改造中,大排量能增加酸液的有效作用距离,但酸蚀缝宽相应变窄。结论认为:(1)与常规酸压模拟方法相比,该方法充分考虑了受地质沉积影响的岩矿分布特点,较真实地模拟了岩矿非均质性所引起的裂缝非均匀刻蚀形态;(2)该研究成果为碳酸盐岩储层前置液酸压改造优化设计提供了新的方法和手段,丰富了碳酸盐岩储层改造理论。

摘要：近年来,国际油价持续走低,这对页岩油气的经济高效开发提出了严峻的挑战,也推动了新一轮的工程技术创新。如何改善当前非常规油气资源开发成本高、投资风险大、效益回报低的现状,已经成为一道迫在眉睫的难题。文中对国内外超长水平段水平井建造技术、长水平井段密切割和工厂化压裂技术、快速连续压裂核心设备、压裂液体系等页岩油气开发工程方面的最新进展进行了详细调研,结果表明:美国页岩油气开发成功,使得该国油气产量迅猛增长,实现了国家能源独立和能源安全战略,当前美国在页岩油区带的钻完井效率提高了约50%,水平段钻完井效率提高了100%,单台钻机新井日产油量是油价下跌前的3倍左右,从而使得页岩油生产成本降至314.5$/m^(3)以下;在工艺技术比较成熟的条件下,借鉴美国非常规油气勘探开发方面的成功做法,持续技术创新和降本增效是应对低油价的必由之路;国际上创新性建立了以地质-工程综合研究为基础的作业流程,持续优化水平井钻井和体积压裂设计,实现了勘探开发效益最大化,使得页岩油气开发适应低油价。调研成果为今后页岩油气开发工程技术的发展方向提出了合理化建议。

摘要：提出了基于极板速度、加速度以及推靠系统主传动机构传动角为优化设计目标的推靠系统优化设计方法。通过推靠系统的运动分析,根据实际工况,择优选取推靠系统中极板质心处的速度、加速度,作为推靠系统传动性能的评价参数。以此期望参数与推靠极板质心点处的运动速度差值均方根,加速度差值均方根,推靠系统主传动机构传动角差值均方根最小为目标,建立推靠系统的约束多目标优化模型。采用复合形遗传算法中群体搜索策略和群体间个体之间的信息交换方法引入复合形算法中,来求解该约束多目标优化问题。获得了与期望值逼近程度较高、机构参数合理的测井推靠系统。最后,将优化结果与原设计的微球聚焦测井仪推靠系统进行动力性能分析比对,以验证其优化方法的正确性与有效性。结果表明,优化效果明显,对推靠系统的运动平稳性以及推靠极板的传力性能都有较大改善。

摘要：应用矩阵解析法,首次系统的建立了微球聚焦测井仪推靠系统主传动机构的运动学分析数学模型,研究了推靠系统在不同约束状态下的运动过程,并推导出了各传动部件的运动约束方程。其中重点分析了微球极板、链接臂上的两处柱销滑槽高副机构的运动规律以及推靠系统中输出构件推靠极板的运动约束情况。此外,通过ADAMS仿真平台,建立了推靠系统的运动学仿真模型,并进行了运动学分析。将仿真分析结果与前面的数学模型进行了比较,校验了所建立的推靠系统运动学数值分析模型的正确性。得到了推靠系统各传动机构的参数曲线及运动规律,真实反映了各杆件的运动状况,为推靠系统结构设计和推靠系统的结构参数优化提供了依据。

摘要：井径测井仪是一种测量井筒直径大小的井下工具,国内测量裸眼井大部分以三臂、四臂为主。利用Pro/E对分动式六臂井径测井仪进行结构设计,分析了新型六臂井径测井仪的运动状态,得出分动式推靠系统有打开和测量两种运动状态。建立了分动式推靠系统两种状态的数学模型,并运用封闭矢量多边形投影法进行了运动特性分析。对分动式推靠系统中阿基米德螺旋线型推靠臂进行结构参数化设计及凸轮运动特性分析。在Adams软件中对分动式推靠系统打开和测量状态进行参数化建模和运动仿真,得出了推靠臂、活塞杆的运动轨迹曲线,验证了其机构运动规律和状态,为后续二次优化提供了有效的参考依据。

摘要：推靠系统是井径测井仪实现井筒直径大小测量的主要组成部分,其运动、动力特性与测井数据的准确性紧密相关。为了进一步提高推靠系统的传动性能,结合封闭矢量多边形投影法和矩阵法,对推靠系统打开、测量两种运动状态进行了运动特性分析。在对六臂井径测井仪推靠系统运动学分析的基础上,运用动态静力学方法,对推靠系统两种运动进行了动力特性分析。基于Adams软件进行实例仿真,得出了推靠系统各构件的位移、速度和加速度随时间变化的规律曲线,以及各构件的受力情况,辅助分析和验证了其系统的运动规律,为进行六臂井径测井仪推靠系统的优化设计提供了理论依据。

摘要：水平井油层区域跨度大、非均质性强,钻、完井及开采过程中受到的伤害表现出强烈的非均质性特征,常规笼统酸化效率低。围绕非均质碳酸盐岩储层水平井高效酸化所面临的技术瓶颈,提出了以伤害特征描述、酸化模式优选和工艺参数优化为依据的水平井高效酸化设计方法;并建立了一套集水平井钻井伤害模拟、不同酸化工艺和模式改造方法、酸化效果后评估的三维精细化数学模型。采用以上设计方法和数学模型,针对某水平井为例,展开了系统的模拟研究。研究表明,该水平井伤害程度在三维空间中表现极不均匀。采用强度为0.5 m^3/m的转向酸体系分别按笼统酸化、分段酸化和局部酸化进行模拟分析,其中局部改造效果好于其它两种酸化模式,综合表皮系数由4.717降至-0.083。同时,以局部酸化模式中第4小段为例进行了工艺参数优化设计,其中优化注酸排量为2 m^3/min,酸液用量为66 m^3。通过研究,能够有效帮助解决碳酸盐岩水平井长井段基质酸化效果不理想的现状,使可控参数(如施工参数)和不可控参数(如地层参数)达到优化组合,实现合理、高效布酸目的。

摘要：目前,我国井径测井仪推靠臂采用偏心圆弧线型,其存在动载荷大、传力效果差、仪器寿命短等问题。针对以上问题,对推靠臂采用渐开线、阿基米德螺旋线和偏心圆弧线3种结构方案进行参数化设计,并对3种推靠臂凸轮运动特性及机械效率进行了分析研究。分析得知,分动式推靠系统中采用渐开线型推靠臂结构能大大改善活塞杆的受力特性,减少摩擦磨损,进一度提高测量精度。运用ADAMS/View模块建立3种分动式推靠系统打开、测量模型,设置初始参数并进行运动仿真;得出了3种运动状态活塞杆的运动轨迹曲线,验证了其运动规律,为井径测井仪结构优化设计、改善性能提供了理论依据。

摘要：微球推靠系统是辅助微球聚焦测井仪完成井下测井任务的辅助测井设备,其运动的精确性与测井数据的准确性紧密相关。为进一步提高推靠系统的传动性能,现采用矩阵解析法建立了微球聚焦测井仪推靠系统的数学分析模型,并建立了该推靠系统的虚拟样机模型。对微球聚焦测井仪推靠系统多杆机构进行了运动学分析,研究和分析了推靠系统中两处柱销滑槽高副机构的运动规律以及机构中输出构件推靠极板的运动曲线,得到了推靠系统各杆件运动参数。这些运动参数真实反映了各杆件的运动状况,为推靠系统结构设计和推靠系统的结构参数优化提供了依据。

摘要：为了提高磨溪—龙女寺构造龙王庙组储层多级交替注入酸压工艺设计的准确性,通过酸蚀裂缝导流能力实验,结合数值扫描技术,开展了不同注入级数、不同液体组合和不同排量下酸蚀裂缝导流能力保持率和裂缝壁面影响规律研究。结果表明,相比于一级和二级注入,三级交替注入可获得最高的酸蚀裂缝导流能力保持率,且能形成贯穿岩板的酸蚀沟槽;注入级数从一级增加到二级再增加到三级,导流能力保持率提高量逐渐变小;相同闭合压力和主体酸液条件下,以冻胶作为前置液的三级注入获得的导流能力保持率与自生酸为前置液的导流能力保持率差别不大;提高注入速率有利于提高酸蚀裂缝导流能力保持率。优化后的多级交替注入酸压工艺应用于磨溪龙女寺构造龙王庙组储层改造,单井施工曲线和后期拟合表明,该工艺可以实现沟通井周有利储集体的工程目标,为低渗储层改造提供了有效的技术手段。