修井作业立式翻转猫道受力特性研究

为了提高修井作业的自动化程度,提出了“立式接替作业、吊卡不流转”的新型修井作业工艺。立式翻转猫道是该工艺的核心部件。分析了立式翻转猫道的结构组成,建立了简化的力学模型,求解得到液压缸驱动力变化规律,并通过SolidWorks Motion软件分析获得仿真曲线。理论解析与仿真分析结果一致,验证了理论解析的正确性。利用Adams软件对立式翻转猫道进行动力学仿真,得到了翻转运动规律。为立式翻转猫道设计和翻转运动控制提供了理论依据。     

新型自动猫道提升系统动力学分析

新型自动猫道是实施深部大陆科学钻探工程的关键设备。提升系统是该猫道的动力装置,而作用在提升系统上的牵引力是一个很重要的参数。分析了猫道提升系统的结构与运动特性,建立了猫道机构的动力学理论模型,求解得到牵引力变化规律。利用Adams软件建立猫道机构动力学仿真模型,获得仿真曲线。理论分析与仿真分析结果基本一致,验证了理论牵引力数值的准确性。理论分析可作为提升系统各主要部件规格型号选取的依据,并为后续样机调试提供数据支撑。     

可溶性泵送环在页岩气储层改造中的应用

页岩气套变井使用小尺寸桥塞或73 mm射孔枪串时泵送推力不够,无法泵送到位。通过计算表明,ø88 mm桥塞能够满足最低的泵送要求。研制了一种基于可溶材料的(柔性)泵送环,安装在电缆管串的顶部,以提高管串的泵送推力。在此基础上,成功开展了ø85 mm桥塞带ø88 mm柔性可溶性泵送环在四川威远页岩气应用,以及ø99 mm桥塞带ø103、105和107 mm刚性可溶泵送环在四川威荣页岩气的应用,共计274次现场试验,试验表明,可溶泵送环可以提高管串的泵送力和通过性,降低施工风险。     

南海西部乌石海域ø508 mm隔水导管简易井口稳定性研究

南海西部海域常规探井简易水上井口前期普遍采用ø762 mm×25.4 mm大尺寸隔水导管,作业成本较高。从隔水导管桩土承载力、海底土浅层破裂压力、极端海况下隔水导管强度等方面分析ø508 mm×25.4 mm隔水导管稳定性。结果表明:隔水导管最小入泥深度为45 m时,能满足井口承载1 000 kN要求; 极端海况下隔水导管能满足强度要求,在水面及泥线下2 m附近出现最大弯矩与应力,泥线以下10 m后应力较小。现场应用表明,乌石海域采用ø508 mm隔水导管可实现后续安全钻井作业,相比ø762 mm大尺寸隔水导管方案,可降低作业工期与费用。     

一个新的钻井液流变模型

钻井液流变曲线的一般特点,是有一弯曲段及一与γ轴成一定角度的近似直线段.据此特点,文中提出了一个新的流变模型：τ=τ_ｓ+η_pγ(1+β/γ)^1/2.新的流变方程中有三个独立参数：静切应力τ_ｓ,塑性粘度ηp及剪切稀释系数β.试验比较了几个现有的方程,结果表明,新方程的剩余标准差最小,预报精度最高.新方程不但描述了塑性流体的流变性,还可描述多种其他流体的流变性.当τ_ｓ=0时,描述假塑性流体;当β=0时,描述宾汉流体;当τ_ｓ=0,β=0时,描述牛顿流体.新方程还有一显着的特点,即当γ足够大时,新方程变得与滨汉方程相同.证明了宾汉方程只适用于中、高剪切区的实践经验.     

浮头式热交换器浮头管板螺栓断裂原因分析及改进

通过扫描电镜观察、硬度测试、化学成分分析及金相检验等方法分析了浮头式热交换器浮头管板连接螺栓的断裂失效原因。结果表明,硫化物应力腐蚀开裂、氢致开裂和螺纹加工产生应力集中、材料硬度不满足湿硫化氢介质中的使用要求是螺栓断裂的主要原因。     

浮头式冷却器浮头螺栓失效分析

通过对冷却器连接螺栓的失效状态、检验结果及应力状况进行分析，找出了其失效断裂的原因。     

水平井分段压裂裸眼封隔器研制及应用

研制了适用于ø152.4 mm井眼的压缩式裸眼压裂封隔器。设计了胶筒防突机构及限位机构,显著提高了高温条件下封隔器的环空密封性能。在密封圈两侧增加了密封挡圈,增强了封隔器在高温条件下的密封可靠性。在充满120 ℃导热油、内径为ø160 mm的井筒中进行室内试验,封隔器的双向环空密封压力均达70 MPa。该封隔器在苏里格气田成功应用。为裸眼水平井分段压裂提供了技术保障。     

测井与全方位道集联合各向异性参数建模及成像

对于TTI介质各向异性成像,精确的各向异性参数估算与建模至关重要。在当前计算机硬件迅速发展及宽方位地震数据采集日益普及的情况下,成像必须考虑介质的各向异性。提出了基于测井数据与全方位角道集联合的各向异性参数建模方法,该方法先采用Walk-away VSP资料及测井数据可获得井位置点的各向异性参数δ,借助全方位共反射角道集,可获得与方位有关的各向异性时差信息。再采用全方位层析对各向异性速度、各向异性参数ε和δ进行迭代优化,建立精确的各向异性参数模型,可有效减少各向异性参数的多解性。通过实际地震数据对此方案进行了验证,该方法在裂缝探测及地震成像方面有较好的适用性。     

2-苯基环己硫醇在γ-Al2O3和SiO2负载的WS2催化剂上的脱硫反应

合成了2-苯基环己硫醇(2-PCHT);通过等体积浸渍法制备了分别以γ-Al₂O₃和SiO₂作载体的WS₂催化剂,采用X射线衍射(XRD)、N₂物理吸附和透射电镜(TEM)技术对催化剂进行表征。在临氢和非临氢(Ar)条件下研究了2-PCHT在WS₂/ Al₂O₃和WS₂/SiO₂催化剂上的脱硫反应。结果表明：在240 ℃和5.0 MPa H₂条件下,2-PCHT在WS₂催化剂上主要通过β消除、氢解和脱氢3条平行路径脱硫,其中β消除和氢解并重,β消除反应速率快于氢解;非临氢条件下,主要通过β消除、C-S键均裂(或氢解)及脱氢3条平行路径脱硫,并以β消除为主;哌啶对β消除路径的抑制作用最大、对脱氢路径作用次之,但对氢解几乎没有影响,并促进了C-S键均裂;WS₂/ Al₂O₃的反应活性优于WS₂/SiO₂,可能与其活性组分的分散度较高有关;临氢条件下,2-PCHT的反应动力学可以用假一级模型描述;但其在非临氢条件下则不能用简单的幂函数拟合,可能归因于环烷基C-S键断裂机制的复杂性。     

分子炼油技术在1.2Mt/a柴油加氢装置上的应用

为解决中国石油兰州石化公司1.2 Mt/a柴油加氢装置在全催化柴油生产工况存在的原料硫形态复杂,反应苛刻度增加,催化剂活性下降,反应器出口温度受限等问题,采用分子炼油技术对操作工艺进行了优化。结果表明:通过采用将催化柴油原料的95%馏出温度控制在不高于370℃,反应器6个床层温度依次控制在320,384,385,385,375,375℃的优化措施后,装置实现了100%催化柴油生产,精制柴油产品可满足含硫量不大于10μg/g的国Ⅴ柴油标准。     

载体对甲醇制低碳烯烃催化剂性能的影响

采用X射线衍射仪、X射线荧光仪、扫描电子显微镜等仪器对高岭土、膨胀珍珠岩、硅藻土的理化性能进行了表征,并考察了3种载体对所制备的甲醇制低碳烯烃(MTO)催化剂反应性能的影响。结果表明:3种载体主要组分均为SiO_2和Al_2O_3,其中高岭土、膨胀珍珠岩、硅藻土中SiO_2,Al_2O_3的总质量分数分别为97.93%, 97.01%, 94.35%;硅藻土中金属盐类杂质含量最高;膨胀珍珠岩的比表面积和孔体积最大,孔体积达0.21 mL/g,其次为硅藻土,高岭土最小;以膨胀珍珠岩为载体制备的MTO催化剂具有最佳的反应性能,低碳烯烃的选择性可达85.38%,寿命大于900 min,高岭土的次之(82.39%),硅藻土的最差(77.11%)。     

半潜式生产平台上部模块总体布置研究

针对半潜式生产平台的特点,对平台上部模块的总体布置进行深入研究。分析影响上部模块总体布置的关键因素,总结上部模块总体布置的原则和方法。为今后开展南海半潜式生产平台设计与开发提供参考。     

乙丙橡胶装置聚合系统运行不稳定原因分析及对策

为解决中国石油吉林石化公司4万t/a乙丙橡胶装置开车以来运行不稳定的问题,对装置的生产工艺、设备运行情况进行了分析,并提出相应的解决措施。结果表明:影响装置聚合系统运行稳定性的主要因素为聚合反应中气液两相平衡和循环气量;通过采取固定压缩机阀位、控制聚合及吸收塔塔底温度的措施后,产品门尼黏度的波动变小。     

全液压自动猫道防坠落机构优化设计及仿真分析

为大陆科学钻探钻机设计了全液压自动猫道的防坠落机构。该机构能够防止钻具上下钻井平台时从举升滑道上滚落下来。介绍了现有防坠落机构的结构组成、工作原理及存在的问题。利用Inventor软件为设计平台建立防坠落机构模型。基于 ADAMS仿真平台,对防坠落机构进行动力学分析,重点测量挡销的运动速度,以及挡销接触力。利用ABAQUS有限元分析软件,分析钻杆从举升滑道滚落与挡销发生碰撞的瞬间挡销的强度与应力情况。对整个系统进行了刚柔耦合分析,得到更加准确的分析结果,进一步验证该机构的可行性。     

防漏失与分层开采一体化工艺及工具研制

在油气田开采后期,面临着储层亏空、开发层系多等问题,出现储层易污染、增加修井难度等现象,影响了储层开采效率。探讨了地层防漏失和分层开采一体化工艺,研发了适用于此工艺的防漏失阀和分层开采丢手工具,实现了Y型生产管柱、防漏失阀及分层开采管柱一趟下入的新型工艺。试验表明,一体化工艺解决了生产管柱和防漏失阀一起下入的问题,提高了后期修井作业效率,缩短了返排时间,减少了储层污染。     

催化裂化镧基钝钒剂的性能

以镧盐和醇胺类化合物为原料,采用有机配合方法,在高温回流条件下,可制备含镧质量分数为11.4%,密度(20℃)为1.253 g/cm~3的镧基钝钒剂。在催化裂化(FCC)原料油中加入质量分数为150×10~(-6)的镧基钝钒剂,选用LDO-75平衡剂为催化剂,在提升管装置中对其钝化效果进行了评价。结果表明:镧基钝钒剂加入18.0 h后,与未添者相比,转化率提高了0.75个百分点,汽油和柴油收率分别提高了1.05,0.62个百分点,重油收率下降了1.36个百分点,有效抑制了原料油中钒组分对催化剂的污染。     

纳米自组装催化剂渣油加氢脱残炭性能

根据纳米自组装机理,以γ-Al_2O_3为载体,Mo-Ni为活性组分,制备了正向胶束法和反应胶束法Mo-Ni纳米自组装催化剂。结果表明:以残炭质量分数为4.78%的渣油为原料,在Mo/Ni(质量比)为6∶1的条件下,当精制催化剂和裂化催化剂活性组分负载质量分数分别为30%,25%时,催化剂的残炭脱除效果为最佳;将正向胶束法制备的精制和裂化催化剂复配使用,在反应压力为14 MPa,体积空速为0.20 h~(-1),反应温度为350℃,氢气/原料油(体积比)为850的最佳条件下,渣油加氢脱残炭率最高达到53.82%。     

川南地区龙马溪组元素地球化学特征及有机质富集主控因素

为了研究川南威远-长宁地区龙马溪组古氧化还原条件及有机质富集主控因素,对4口取心井开展了主、微量元素分析。结果表明：①威远-长宁地区龙马溪组龙一1亚段整体富集V、Ni、Ba、Th和U等元素,亏损Cr元素;龙一₂亚段整体富集V、Ba、Th和U等元素,亏损Co和Cr元素。②龙一₁亚段沉积初期,研究区为缺氧环境,至中晚期,威远地区演变为贫氧或含氧环境,长宁地区演变为含氧环境。③龙一₂亚段沉积时期,威远地区WD204 H井区为稳定的含氧环境,WD201井区仍为贫氧或偶含氧环境,而长宁地区整体处于稳定的含氧环境。④龙一₁亚段有机质的富集主要受古氧化还原条件控制,龙一₂亚段有机质的富集主要受古生产力强弱控制。该研究成果对川南地区龙马溪组的页岩气勘探具有重要参考价值。     

华北克拉通分割与鄂尔多斯上古生界含气问题

华北克拉通经历了印支、燕山和喜马拉雅期构造运动,主要在从西向东的构造挤压力和东部的构造拉张力的联合作用下,把克拉通分割成阿拉善、鄂尔多斯、山西、河淮、胶辽和北部的内蒙古几个地块。在鄂尔多斯的上古生界煤成气资源十分丰富,根据烃源、运移和储集层、圈闭条件分析,在这里应该有6个含气带,即乌达－银川、杭锦旗、东胜－靖边、神木－绥德、米脂－延安和天环坳陷。