摘要：为了对油气田井下管柱铝热切割工具的性能进行深入探究,以便更好对铝热剂配方设计提供参考,对其产生的铝热反应热力学性质理论计算。利用最小自由能原理,通过MATLAB语言编程计算,对油气田井下管柱铝热切割的一种配方进行平衡热力学分析。结果表明反应初期中有20%左右的FeAl2O4尖晶石物质生成。反应达到1500 ℃后有大量的反应产物转化为气、液态,使反应体系的压力急剧升高,反应的汽化潜热及液化潜热增加。井下压力在60 MPa以后,对反应体系的反应焓影响较小,基本保持在-17000 MJ,井下压力120 MPa后,反应焓值缓慢增大。因此,设计铝热剂体系配方时,应加快体系的放热速度,提高反应的绝热温度,降低FeAl2O4残渣成分含量,减少残渣堵塞本体出口甚至残渣重新粘连油管的情况。压力60 MPa可作为切割工具一个重要的设计参数,铝热反应内部突破60 MPa后才会有更多的流体生成,从而对井下管柱产生冲蚀作用。

摘要：深层超高温致密碳酸盐岩储层具有埋藏深、温度高、闭合应力高以及非均质性强的特点,常规酸压工艺有效作用距离短、裂缝导流能力下降快,压后产量差异大、措施有效性差等诸多难题。通过室内岩心实验和软件模拟,开展储层地质特征分析、缝网可行性评价、酸压方案优化设计等研究,分析天然裂缝、岩石力学特征、矿物组成、脆性指数以及水平应力差等因素,评价复杂“缝网”形成条件,最终形成了大排量滑溜水造缝、大规模清洁酸扩缝、加砂支撑保持长期裂缝导流能力的缝网酸压技术;同时,以“最大化改造体积”为目标,模拟优化施工排量、用液强度、用酸强度、支撑剂用量等参数。该技术在杨税务潜山应用3口井,平均日产气24.3×104 m 3,日产油39.49 m 3,实现深层潜山气藏“少井高产”高效开发,对深层超高温气藏的效益开发具有技术指导意义。

摘要：针对原油储罐泄漏扩散引发的安全问题,分别采用ALOHA和PHAST软件模拟液池持续燃烧或未点燃时造成的事故后果,并针对模拟结果进行了多元非线性拟合。模拟结果表明:当介质持续燃烧时,泄漏孔径与最大燃烧速度呈指数关系,与火焰高度、液池直径呈线性关系;离地高度与最大燃烧速度、火焰高度和液池直径均呈负相关,拐点在3.5 m;存储温度与最大燃烧速度、火焰高度和液池直径均呈正相关,拐点在15℃;风速对液池直径几乎无影响。当介质未点燃时,泄漏孔径、风速、离地高度和存储温度等对液池半径的影响较大。采用Matlab软件对液池参数进行拟合,平均相对误差不超过5%。研究结果可为储罐设计防火规范的修订提供实际参考。

摘要：PDC钻头在深井高硬度、研磨性较强的地层钻进时会出现蹩钻、跳钻现象,从而导致钻头机械钻速低、进尺少、经济效益差等问题。为提高钻头机械钻速,克服深井高硬地层普遍存在的粘滑现象,开展了近钻头旋扭冲击器设计研究工作。结合流体力学对工具进行结构优化设计,通过建立三维模型,运用模拟软件对工具结构流场进行有限元仿真分析,确定了工具结构参数。试制样机开展室内及现场的性能测试,样机各项功能正常,达到设计指标,满足现场应用要求。可为后期现场应用及工具的进一步优化改进提供借鉴。

摘要：以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为聚合单体,通过水溶液聚合法制备了高分子聚合物压裂液稠化剂FTW-1,与有机锆交联剂交联,考察了聚合反应温度、体系酸碱度、反应时间、单体浓度、引发剂加量等对高分子聚合物稠化剂FTW-1性能的影响,利用FTIR、TG等方法对高分子聚合物稠化剂FTW-1进行了表征。结果显示,高分子聚合物稠化剂最佳合成工艺为单体质量浓度为35%,pH值为7.8~8.0,引发剂加量为0.12%,反应温度为50℃,反应时间为4 h。红外及热重分析显示,该高分子聚合物稠化剂FTW-1分子结构符合预期设计,黏均分子量约为1.8×10^(6),具有良好的热稳定性,可满足180℃施工需求。同时,也开展了压裂液性能,诸如溶解性能、增稠和交联性能、耐温耐剪切性能、抗微生物降解性能、破胶性能等的研究,结果表明压裂液各项性能均满足相关行业标准要求。

摘要：本文采用新型Stribeck模型和区间辨识方法对伺服系统中的摩擦补偿进行了研究。首先,针对Stribeck摩擦模型存在非线性、控制计算量大和不利于控制器设计等缺点,本文对其进行了线性化,并提出一种线性化的Stribeck模型;然后介绍了区间理论的参数辨识方法,并对方法的有效性进行了仿真验证研究;利用所提出的新模型进行了摩擦实验,结果显示该模型可以辨识出摩擦参数,接着设计了前馈摩擦补偿控制器。最后,分别采用阶跃和正弦输入信号进行实验,结果显示采用所设计摩擦补偿器补偿后,两种信号的稳态精度分别提高了26.8%和83.63%,验证了新模型和方法的有效性。本文提出的新型Stribeck模型易于工程应用,所用区间分析理论适用于参数辨识。

摘要：位于云开造山带的十万大山前陆盆地通常被认为是晚二叠世—中三叠世印支运动形成的盆地。已有的研究工作主要集中在前陆盆地形成的时限、逆冲推覆的构造样式和盆地的沉积充填序列等方面。有关十万大山前陆盆地中构造层底部滑脱层是否发育和冲断裂组合样式发育的机制尚未开展深入研究,前人研究表明研究区内海西运动不整合面滑脱构造广泛发育,海西运动不整合面上滑脱层发育情况仍不明确,本次研究在前人对该区地质、地震、盆地构造样式等研究基础之上,设计了两组实验,模型1无滑脱层,模型2为单滑脱层,通过构造物理模拟实验结果对比,进一步揭示了早中生代十万大山前陆盆地的逆冲构造样式和滑脱层是否发育的问题:(1)物理模拟实验结果显示十万大山前陆盆地逆冲断裂组合样式表现为前展式的推覆构造,且构造垂向分层不明显,这可能与十万大山前陆盆地海西运动不整合面上泥盆系滑脱层不发育有关。(2)十万大山前陆盆地的形成是受到了SE-NW方向的区域性挤压作用的控制。随着印支期挤压作用的加强,十万大山前陆盆地呈现出由SE向NW方向逆冲。

摘要：激进参数钻井施工中,近钻头仪器应用越来越广,为了延长近钻头仪器井下作业时间,提高其自发电脉冲发生器涡轮发电机的性能,在有限元分析的基础上提出了结构参数优化方案。通过对不同结构参数和定子叶形的流场分析,结合实际应用效果确定设计方案,并对设计方案进行二次参数结构优化。优化结果表明,涡轮发电机效率54.89%增加到68.77%,扭矩11.96增加到18.86 N·m。现场应用结果表明:在深井中涡轮发电机能够正常工作,并且转速下降到最优转速的范围内,涡轮发电机Δ排量/Δ转速平均上升27.6%,平均单趟MWD井下作业时间相比同区块延长80~100 h,效率提高28%。

摘要：针对低渗透油藏注水开发后,老井压裂改造需要重新确定压裂参数的问题,开展注水区块再压裂方案参数设计研究。根据注水区块特点,补充选井因素,采用经过改进的综合储层地质和生产注采因素的灰色关联度综合评价方法优选压裂井位;建立适于小样本群分析的支持向量机技模型,参考邻井施工经验数据给出各井施工参数,完成注水区块压裂施工方案编制,引入复合叠加核函数,提高预测精度。通过对压裂选井选层及施工参数推荐数学模型改进研究,形成注水区块再压裂方案参数设计方法。应用该方法,在L43断块优选出8口老井进行压裂增产改造,均顺利完成设计加砂,平均日产油量从2.1 m^3提高到7.7 m^3,压后增产显著,提高了L43断块整体产油量。油气田注水区块再压裂方案参数设计方法符合注水开发区块增产需求,选井参数全面,降低样本规模限制,对注水区块老井压裂具有指导意义。

摘要：压裂液返排期间支撑剂回流返吐导致放喷油嘴磨损严重,依靠经验选择更换油嘴时机,增加了更换油嘴的成本和劳动强度,影响压裂施工效果。基于光滑粒子流体动力学和有限元的耦合方法,结合磨损实验,优化了油嘴的内流道结构和关键参数,优选了油嘴材料,并利用基因表达式编程算法挖掘油嘴磨损的实验数据,建立了工作寿命的预测模型,编制了预测软件。现场应用表明,优化的放喷油嘴耐磨性强,工作寿命提高了75%以上;预测软件计算结果平均误差6.03%,对压裂液高效返排施工具有理论和实际意义。