体积法压井现场试验研究

为了更加精细地描述体积法压井过程中井内气体的分布和运移规律,针对体积控制法压井开展了试验研究,通过在试验井井底注气的方式,模拟气侵并实施体积法压井;测量并分析压井过程中套压、立压、出口流量及注气速率等参数的变化规律。研究结果表明:体积法压井控制过程中,由于井筒内气侵气体以多个短气柱和弥散型气泡分布为主,在钻井液泄流过程中套压很难实现理想状态的稳定控制;井口出现气体并不代表气侵气体以气柱形式全部到达井口,通过气液混合泄流,可有效控制井底压力实现井底准恒压;当部分气体在井口形成气柱后,可提前启动置换流程,这种体积控制流程和置换流程结合的方式可有效降低地层破裂风险;置换流程中压井液的注入会产生井底附加压力,针对薄弱地层,需考虑此参数以降低风险。     

超声波多普勒隔水管气侵监测系统设计与海上测试

为了研究超声波多普勒隔水管气侵监测测量原理的正确性和海上应用的可行性,开展了室内实验和现场试验。通过室内实验,得到了油基钻井液在不同含气情况下超声波多普勒信号与含气率之间的关系,验证了利用多普勒信号畸变进行气侵识别的有效性和适用性;通过开展陆上井现场试验,确定了隔水管气侵监测系统设计的关键参数,验证了超声波多普勒设备对大壁厚环空内部流动监测的可行性;设计并加工了隔水管气侵监测系统样机。通过在海上钻井过程中的实际应用,测试了监测系统的稳定性,得到了隔水管内部流动状态的监测信号,验证了隔水管气侵监测系统在海上现场应用的可行性。     

考虑气液置换的压回法气井压井过程对井底压力的影响*

为在压回法气井压井计算中进一步贴合现场实际情况,提出新的压回法气井压井过程计算方法。在压井过程中,考虑压井液与侵入井筒的气体发生置换,导致井筒流体自上而下分布为液－气液２相－气－气液２相的实际问题,建立压井过程模型,并对井底压力的变化进行计算分析。结果表明:发生气液置换对压回法压井过程井底压力以及注入压力具有明显影响,考虑气液置换对井底压力的控制可更加精确,同时,气液置换越多,压回过程所需要的注入压力越大,易引起更加严重事故。因此,气液置换过程在压回法压井过程不可忽略。     

随钻压力波在用于早期气侵检测时的扰动传播特性研究*

为了研究随钻测量装置（Measurement While Drilling,MWD）压力波信号在用于早期气侵检测时的扰动传播特性,基于油气井多相流流动理论,建立随钻压力波在环空气液两相流中的扰动传播模型,对多参数影响下的压力波传播与衰减特性进行模拟,并对压力波检测技术的现场应用效果进行分析。结果表明:含气率、角频率、系统压力、虚拟质量力、拖曳力和壁面剪切力的变化都会对压力波在环空气液两相流中的传播与衰减特性造成不同程度的影响;相比于常规的全烃量检测技术,压力波检测技术可以更早地检测到气侵的发生,可进一步提高油气井建井的安全性。     

高压气层地层压力监测方法在YB122井的应用

YB122井录井人员从收集区域及邻井资料等基础地质工作开始,通过随钻地层跟踪分析,准确判断实钻地层层位,依据钻时参数变化、钻井液液面波动、池面上涨、气测异常等常规技术方法成功地监测到地层压力异常并采取应对措施,为该井顺利钻进提供了依据,对相似地层的地层压力监测工作有一定借鉴意义。     

置换法压井关井期间压井液下落速度计算方法

为了得到置换法关井期间压井液下落速度计算方法,基于气液两相流理论,借助FLUENT和OLGA软件模拟了压井液下落过程,利用段塞流和Turner液滴下降理论,建立了置换法压井液在井筒中的下落速度模型。研究结果表明:置换法关井期间,压井液下落主要以段塞流或者环状流形式存在;与OLGA软件分析结果对比得出,压井液下落的初始峰值速度跟液滴模型相近,平均速度跟段塞流模型相近,建议置换法压井设计使用段塞流模型;关井套管压力越大,则压井时间越长;关井套管压力越大,且地层破裂压力越大,则压井次数越少,压井时间也较长;压井液密度越大,则压井时间越短,最终的套管压力就越小。     

应用高压共轨技术减小水压试验装置压力波动的研究

气瓶水压试验绝大多数都是依托柱塞泵达到20MPa以上的试验压力,这也是由柱塞泵能够满足压力需要的特性决定的。柱塞泵属于一种往复泵,在工作过程中必然会产生压力波动,这将导致水压试验停泵时的保压压力并不会等于水压试验的设定值。尤其是水压试验之前试验装置的校验,必须满足校验压力与标准瓶标定压力相等。本文研究了应用高压共轨减小水压试验装置的压力波动,使校验压力尽量接近于水压试验设定值的可行性。     

电泵井带压作业技术及风险防控

电泵井带压作业是利用特殊的设备控制管内和井筒压力,在井筒带压情况下完成起下带电缆管柱。在介绍国内电泵井带压作业相关技术、工艺水平、风险预防等内容的基础上,对电泵井带压作业可能出现的风险进行总结和归纳,通过分析原因制定相应的风险预防措施,有效的防止灾难事件。     

海上气井环空带压油套管柱动态安全评价技术

为了有效预测海上气井环空带压油套管柱潜在失效风险及安全管理环空压力，提出1种基于井口压力、温度和液位多参数监测的海上气井环空带压油套管柱动态安全评价技术。首先，结合气井生产状态参数和完井信息，建立气井井筒压力分布计算方法；然后，根据力学知识分析气井环空带压油套管柱应力场特点，进而提出利用环空带压井油套管柱安全系数作为油套管柱失效评价依据；最终，开发海上气井环空带压安全监测系统并开展现场案例井分析。研究结果表明:监测系统能够准确获取环空带压状态参数，通过环空压力状态变化分析阐述“A”环空带压机理为泄漏点处油套管之间压力平衡的保持；结合实际井口环空压力监测数据，井筒安全系数能够实时表征油套管柱安全状态。     

喷射火对输油管道热影响实验平台设计与验证*

为研究油气并行管道中,天然气管道喷射火对相邻输油管道内流体与管壁的热影响,设计并搭建天然气喷射火对输油管道热影响实验平台。实验平台由环道及冷却系统、火焰系统、控制及数据采集系统3个部分组成。完成平台搭建并验证环道系统气密性后,以0#柴油为介质,开展验证实验。研究结果表明:火焰系统工作可靠且可控,冷却系统能够将柴油温度控制在初馏点以下,数据采集系统能够正常采集油品压力、温度、流量、管壁温度、火焰温度等预定数据,实验平台具备一定可行性与安全性。实验平台可进行在不同管道规格及材质、火灾形式、油品介质及流速条件下的热影响实验。实验平台结合材料性能进行测试,可研究喷射火对管材性能的影响,为油气并行管道的安全运行提供相关实验依据。     

滑脱流动影响的低渗储层甲烷运移采出规律研究

为了达到低渗储层甲烷抽采过程甲烷采井优化设计和产能准确预测的目的,基于现场测井数据,采用非线性流体数值计算方法,以柳林煤层甲烷试验采区为例,对滑脱流动影响的煤层甲烷采场压力非线性分布和产能预测进行研究。数值计算结果表明:低渗储层甲烷运移采出受气体滑脱流动影响显著,考虑滑脱流动影响时,采场压力衰减区域变大,气体速率变快;对比测井产能历史拟合数据发现,计算所得的滑脱流动影响的产能预测值更加准确。由计算结果验证了单井开采具有采场压力影响范围较小,产能较低等缺点,并得出五采出四压裂的布井方式是既能够准确预测产能又能够更好避免井间干扰效应的最优布井方式。     

作业条件危险性评价法在深水钻完井作业评价中的应用研究

深水钻完井作业长期暴露于危险环境中,被普遍认为是高危作业。同时深水事故的发生给人类带来深刻的教训,例如墨西哥漏油事件造成恶劣的海洋环境污染,有必要提高钻完井作业的安全性。由于深水钻完井作业复杂,其危险性复杂多样,需从作业单元入手详细分析其危险性。本文采用作业条件危险性评价法（LEC）对深水钻完井作业进行危险性评价。首先,辨识危险有害因素;其次,在对作业条件危险性评价法进行改进的基础上分析深水油气田钻完井作业火灾爆炸危险性。分析结果表明改进后的作业条件危险性评价法能够更准确地确定危险等级,为对深水钻完井作业其它危险因素评价提供了参考。     

瓦斯抽采钻孔钻屑气固耦合运移压力损耗分析

基于气固两相流体力学理论,对瓦斯抽采钻孔内钻屑运移气固两相流压损、钻杆腔体接头处局部压损、钻孔收缩和"钻穴"引起的压损进行分析,结合工程案例,对钻进系统的风压损耗进行计算和分析。结果表明,钻进系统的风压损耗主要为气固两相流的摩擦压损,开放型钻穴对钻进系统的压损影响较小,填充型钻穴会带来较大的压力损耗。结合煤层地质条件和钻孔施工工艺参数,应用文中方法计算钻进系统风压损耗,为优化压风系统提供科学依据。     

气相管道小孔泄漏压力响应试验与仿真研究

管道压力是进行泄漏速率计算和泄漏后果模拟的重要参数,采取试验与数值模拟相结合的方法对小孔泄漏压力响应进行研究。以中国石油大学(华东)泄漏及气体扩散测试试验系统为平台,建立了试验系统的Flowmaster模型,并通过试验数据对模型进行验证。结果表明,试验系统可以用来研究小孔泄漏管道内的压力响应情况并准确计量泄漏速率,可以基于Flowmaster模型预测复杂工况下小孔泄漏管道内的压力响应情况,并且能够较为精确地计算泄漏稳定后管道内的平均压力。     

SK标准静态混合器应用于压缩空气泡沫系统的可行性研究

引入工业上应用较成熟的SK标准静态混合器作为压缩空气泡沫灭火系统的气液混合结构,基于FLUENT数值模拟,研究了不同混合单元个数和长径比混合器的混合效果,从压损和混合均匀性两方面进行评价,选定5个混合单元,长径比为1:1的SK混合器为较优结构,并进行了试验验证,研究结果可以为混合室的设计提供参考。     

钢制薄壁内压容器静强度的可靠性设计

应用随机-模糊概率模型,分析了钢制薄壁内压容器静强度在最苛刻压力试验条件下的可靠度.在压力试验和正常操作时,从控制钢制薄壁内压容器静强度可靠度范围的角度,对其与试验压力系数、超压限制系效及安全系效之间的关系进行定量研究,得到钢制薄壁内压容器的可靠性设计方法.     

违章开动泥浆泵造成的一起死亡事故

1992年元月24日18时50分,中原石油勘探局钻井一公司45131钻井队在文72-473井作业时,由于违章开动泥浆泵,造成一人死亡的事故. 当日17时许,发现1号泥浆泵动力部分响声不正常。经检查,发现传动轴弹子盘固定螺丝大螺母松动。副司钻阎某(农民协议工)带领本班井架工、内外钳工及中原钻井技工学校实习学生余某等三人,上紧了螺母,并盖上泵盖,然后紧泵盖螺丝。18时40分左右,代副队长李某来到泵房,看见两个钻工站在1号泥浆泵旁,误认为泵已修好。在没有对修泵情况进行了解,也没有对泵及其周围环境进行检查的情况下,就吩咐副司钻阎某倒好闸门,解开拴在1号泵气开关上     

基于BN-CREAM的深水井控压井作业风险诱因研究

深水井控压井作业是有效控制溢流演化为井喷事故的二级井控工艺屏障。为提高深水井控压井作业可靠性,采用 BN-CREAM方法对其风险诱因进行研究。结合深水井控压井作业特点,考虑共因失效等因素,采用贝叶斯网络方法建立深 水井控压井作业风险演化模型。应用人因可靠性分析CREAM法计算深水压井人因失误先验概率,参考海洋可靠性数据手 册OREDA确定深水井控设备失效先验概率。依托贝叶斯网络的逆向推理能力辨识压井作业的主要风险节点,从而实现对 深水井控压井作业风险诱因的有效预测和评估。研究表明:深水井控压井作业共包含6个关键风险根节点,且压井作业人 因可靠性要低于设备可靠性;3级子节点“压井方法选择不合理”对深水压井作业的成功起到至关重要的作用,需进一 步开展风险分析研究。     

超临界二氧化碳泄漏减压模型构建及泄漏量分析

为了解决超临界二氧化碳管道泄漏风险评估问题,基于工业规模超临界二氧化碳小孔泄漏试验结果,提出分别构建超临界泄漏阶段、气液两相泄漏阶段、气相泄漏阶段的理论模型,并通过确定各阶段的传递参数,实现二氧化碳减压过程的理论建模。采用MATLAB软件编制了模型求解程序。通过试验数据验证了理论模型的可靠性。基于理论模型计算结果定量探讨了初始压力、初始温度和泄漏口径对泄漏减压过程压力及质量流量的影响。结果表明：初始压力在8～9.5 MPa变化时,对减压过程压力及泄漏质量流量影响较小;初始温度在33～39℃变化时,压力降至临界值的时间逐渐增加;泄漏口径减小,压降时间显著变长;在泄漏减压初期,泄漏质量流量均出现波动,随后随压力降低而逐渐降低。构建的理论模型能够实现超临界二氧化碳泄漏质量流量预测。     

《页岩气井带压作业安全技术规程》等两项目标准送审稿审查会在重庆召开

正近日,按照应急管理部安全生产基础司要求,全国安全生产标准化委员会非煤矿山安全分技术委员会秘书处(以下简称非煤分标委秘书处)在重庆组织召开审查会,对重庆科技学院牵头制定的《页岩气井带压作业安全技术规程》、《页岩气田钻井井控安全技术规程》两项行业标准送审稿进行审查。应急管理部安全生产基础司、重庆市安全生产监督管理局、四川省安全生产监督管理局、重庆地质矿产研究院、中石油川庆钻探工程有限公司、中石油测井西