基于层次分析法的钻井井塌卡钻事故分析研究

研究分析了钻井井塌卡钻事故的成因机理及其危害性,运用因果图分析法从影响井塌卡钻的地质因素、工艺因素、人为因素及管理因素等方面进行了定性系统分析。在此基础上结合层次分析法的数学理论,建立井塌卡钻事故模型,对井塌卡钻事故的致因因素权重进行计算确定,并进行一致性检验,判断计算结果的科学性,对所有致因因素权重进行排序比较,从而最终确定井塌卡钻的关键因素,分梯次进行预防,为现场施工和管理提供科学的决策依据．     

基于贝叶斯公式的地下水污染源识别

将贝叶斯公式与地下水二维水质对流-扩散方程相耦合,建立依靠监测井监测值的地下水污染源参数（污染源强度M、排放位置（X₀,Y₀）和排放时刻T₀）反演模型.针对监测井监测值信息量不充分或者监测值与模型参数关联性较弱的问题,提出了一种基于贝叶斯公式与信息熵的监测井优化设计方法.构建一个污染物在承压含水层中瞬时排放的算例,在确定单井监测及监测次数条件下,以监测井位置D及监测频率Dt的优化为目标,分别进行模型参数后验分布信息熵最小的单目标监测方案优化,以及信息熵最小且监测耗时最短的多目标监测方案优化.依据优化后的监测方案采用延迟拒绝自适应Metropolis算法进行污染源参数反演识别.算例研究表明：在预设定单井监测,且监测次数为5次条件下,单目标优化后的监测方案为D=（830.2,199.8）,△t=2.7,在此监测方案下,4个污染源参数M,X₀,Y₀,T₀的反演均值误差分别为19.5%、13.2%、3.4%、1.3%;多目标优化后的监测方案为D=（807.9,199.4）,△t=1.2,在此监测方案下,4个污染源参数M,X₀,Y₀,T₀的反演均值误差分别为19.9%、13.4%、3.7%、4.2%.与基于单目标优化的监测方案的反演结果相比,基于多目标优化的监测方案条件下,污染源参数的反演均值误差虽分别增加了0.4%、0.2%、0.3%、2.9%,但监测时间却显著缩短了55.6%.     

基于贝叶斯公式的地下水污染源及含水层参数同步反演

针对非均质地下含水层污染源识别及含水层参数反演过程中监测方案优化问题,提出一种基于贝叶斯公式及信息熵最小的累进加井的多井监测方案优化方法.首先,构建假想案例下的二维非均质各向同性潜水含水层水流及溶质运移模型,运用GMS软件进行数值模拟求解.采用最优拉丁超立方抽样方法和Kriging法建立数值模拟模型的替代模型.然后以参数后验分布的信息熵最小为目标函数,采用累进加井的方式进行多井监测方案优化设计.最后根据优化后的监测方案,采用差分进化自适应Metropolis算法进行污染源及含水层参数的同步反演.算例研究表明：在兼顾反演精度及监测成本,并保证每个参数分区内至少有1眼监测井的条件下,5眼井组合监测方案（6,5,1,2,8）为最优监测方案.与信息熵最小的10眼井组合监测方案（1,2,3,4,5,6,7,8,9,10）的参数反演结果相比,5眼井组合监测方案对11个参数α=（X_S,Y_S,T₁,T₂,Q_s,K₁,K₂,K₃,DL₁,DL₂,DL₃）的后验均值偏离率的平均值虽增大1.2%,但监测成本却是10眼井组合监测方案的50%.     

蒸汽驱油井硫化氢安全防治技术

为安全有效地消除原油中的硫化氢,在分析了现有技术存在不足的情况下,提出了利用井下产出液的流动动能作为动力,驱动叶轮旋转并带动微型螺杆泵,将消除硫化氢的注剂泵入到采出液中来实现消除硫化氢的目的。通过研究,研制了井下消除硫化氢注剂注入管柱及微型螺杆注入泵。该注入装置安全性高,操作简单,消除效果好,从而达到有效治理硫化氢的目的,满足油井的安全作业要求。     

滑套式井下安全阀设计及动态特性分析

为防止井喷、保证油气井正常生产,设计了1种滑套式井下安全阀,对其结构、控制方式和工作原理进行了介绍;采用有限元的方法对井下安全阀由开启到关闭的动态过程进行模拟,在滑套阀不同倒角情况下,对滑套阀内部流场特性和所受压力的变化规律进行分析。分析结果表明,在滑套阀关闭过程中流体最大速度达到275 m/s,滑套阀所承受最大压力超过40 MPa;流体速度和滑套阀所受压力都随着滑套阀开度的减小而增大,随滑套阀倒角的增大而减小。此滑套式井下安全阀采用压力脉冲控制方式,液压管线只需要传递压力脉冲信号,杜绝了因管线泄漏而造成的井下安全阀失效。同时,驱动方式改为电机驱动,直接控制滑套式阀门的开合,反应迅速,提高了安全性和可靠性,具有较好的实用价值。     

气井环空带压临界控制值研究

为了保证环空带压气井生产阶段的井筒完整性,确定气井环空压力安全运行范围,建立了基于API RP 90-2推荐做法的环空带压安全评价方法,重点研究了气井环空带压临界控制值计算方法,提出了1套方便现场应用的环空压力管控图版,针对某环空带压气井进行了现场应用研究。研究表明:API RP 90是针对海上油气井环空带压安全评价的推荐做法,在API RP 90-2推荐做法发布以后已不再继续适用于陆上油气井;基于API RP 90-2的推荐做法考虑因素更为全面,推荐在陆上油气井使用;环空带压临界控制值不再是1个固定值,而是随服役时间增长以及相邻和自身环空压力变化等因素不断变化的值。     

陇东油田井场油泥微生物处理应用

为解决石油开采及油井措施作业过程中原油散落井场产生油泥,污染井场周围土壤、水体、空气的现状,文章介绍了一种针对生态环境脆弱的陇东油田井场油泥微生物处理技术,可以实现对井场油泥环保、经济、有效处理。     

事故树分析法在油气井生产事件调查中的应用

针对油气井异常关井事故、事件及其防控措施效果不理想的现状,应用事故树分析方法,在演绎异常关井诱因与防控措施逻辑关系的基础上,建立了油气井异常关井事故树模型。以牙哈某油气井回压开关高报警关井为例,运用最小割集分析了油气井异常关井的路径和最优防控途径。牙哈某油气井回压开关高报警关井事故树最小割集计算结果表明,该事故树共有11个最小割集,反映了影响回压开关高报警关井事故的原因相对比较复杂。为制定相应的防控对策提供了理论依据,增强了防控措施的针对性和实用性。     

天然气生产井井喷抢险演练新方法

分析了采气井井喷抢险演练存在的问题,提出了一种天然气生产井井喷抢险演练的新方法,实践效果较好,达到模拟井喷时的现场状况的目的,能够在井控应急预案培训中起到锻炼抢险队伍的作用。     

上海市浅层地下水在线监测技术要点

地下水在线监测技术可以实现地下水水质的高频监测,是未来发展的重要趋势。梳理国内外地下水在线监测技术研究进展,以上海市典型水文地质特征与环境质量状况为例,探讨地下水在线监测点位布设、指标筛选、监测方式及监测井设计等技术要点。首先,优化监测点位布设,对需要开展高频监测的区域或重点风险源开展在线监测,以代表性点位反映总体地下水环境质量状况。其次,综合筛选监测指标,除常规参数外,优先选取水体中的氨氮、高锰酸盐指数等作为在线监测指标,在具有潜在有机污染的区域,选取水中有机物、水中油等作为有机污染指示性指标。应进一步加强指标之间的相关性分析,为指示性指标的确立提供依据。再次,合理确定监测方式,根据取样方式以及污染源风险等级,设置相应的微型站和小型站。最后,优化监测井设计技术方案,进一步研究不同井管材质对地下水中无机或有机污染物的长期吸附(解吸)作用。