浅析八面河油田稠油热采井出砂原因及对策

对八面河油田近年来的稠油热采井出砂情况统计分析认为,热采后出砂主要受防砂时间及方式、生产参数、热采轮次、出砂史的影响,放喷过程中压力下降快、下泵生产后动液面下降快等是其主要的表现特征。预防出砂,重点在于实施热采前的防砂处理和热采过程中的产生参数控制。     

基于CFD的埋地天然气管道泄漏扩散数值分析

受地质灾害、腐蚀缺陷、第三方破坏等因素的影响,油气管道在安全运输方面存在诸多隐患,因此研究埋地天然气管道泄漏扩散规律对泄漏点预测定位、应急预案制定具有重要的现实意义。通过对埋地天然气管道泄漏扩散过程进行数值模拟,分析了泄漏速度、风速以及环境温度对CH4体积分数的影响,总结了扩散规律。研究结果可为埋地天然气管道泄漏点准确定位及应急预案提供理论支撑。     

八面河油田稠油CO_2复合吞吐效果评价

CO2具有提高稠油弹性能、降低原油粘度和油水界面张力的作用,实施复合吞吐能有效改善热采效果。对中渗薄互层油藏,注入CO2后,焖井时间应大于3天;复合吞吐后的放喷,应控制放喷压力,防止近井地层和井底井筒降温对储层造成冷伤害。吞吐后的生产过程中,要保持和延长吞吐作用效果,必须控制生产液量和套压。     

热采煤层气藏过程煤层气运移规律的数值模拟

为得到注热开采煤层气藏过程中煤层气的流动规律,以前人实验成果为依据,结合传热学、热力学、弹性力学、渗流力学等相关理论,建立了热采煤层气藏过程中的煤层气热-固-流耦合数学模型,给出了模型中各物理场方程的弱解形式,利用有限元软件进行了单井筒热采煤层气流动规律的数值模拟,分别得出注热10 d、开采100 d后煤层温度场、应力场和气体渗流场变化规律.数值模拟结果显示,向煤层注热后,气体压力较未注热下降幅度增加,井筒气产量在开井初始阶段较未注热增量明显,一定时间后增幅减缓.由模拟结果可以得出,在开采初始阶段,气体吸热后从煤基质内表面解吸能力增强,裂缝内气体浓度增加,渗流能力增强,煤层气井筒产量增加;同时随气体的不断产出,煤层有效应力的增加和温度的降低导致煤层渗透率及孔隙度的减小,造成井筒气体产量减缓.     

障碍物形状对含硫天然气管道泄漏扩散影响的数值模拟

对含硫天然气管道泄漏扩散进行模拟研究,在不同风速下对比分析了计算区域内障碍物形状、障碍物坡度对泄漏气体扩散过程的影响规律,并模拟了不同条件下H₂S组分的安全区域。结果表明,障碍物的存在使泄漏气体在风力作用下堆积在障碍物的迎风面,障碍物的形状改变泄漏气体的运动路径。当障碍物为无坡度障碍物（建筑物）时,泄漏气体的扩散高度增大,且在水平方向的传输被阻碍;当障碍物为有坡度障碍物（山体）时,泄漏气体在水平方向的扩散距离增大,且在外界风力达到一定速度之后,泄漏气体绕过障碍物在背风区扩散时开始向下沉降,导致地面附近的安全区域范围减小。减小障碍物坡度,风速较小时对泄漏气体的扩散无影响,风速较大时泄漏气体将障碍物包围并在近地面处扩散;增大障碍物坡度,泄漏气体的扩散规律与无坡度障碍物（建筑物）存在时相似。模拟结果可为含硫天然气泄漏事故的处理提供参考。     

高煤级煤储层条件下的气体扩散机制

为了研究高煤级煤储层煤层气排采中气体的扩散行为,采用扫描电镜和压汞法对不同煤级煤的孔隙进行了观测和测试,根据气体分子运动理论和扩散理论,探讨了沁水盆地无烟煤储层煤层气排采的不同阶段气体扩散模式的动态演化.研究表明,煤层气排采过程中,孔隙内气体的扩散模式是动态变化的:相同排采阶段,同一孔径范围内的孔隙的扩散方式因压降不同而存在差异.不同排采阶段,同一孔隙可能会经历不同的气体扩散模式.对于无烟煤储层,Knudsen型扩散很弱,过渡型扩散贯穿于排采的整个过程.Fick型扩散主要发生排采初期,在排采末期主要出现在距离井筒较远地段.     

基于CAESARⅡ的集气站放空管道应力优化研究

为了保证某集气站改建的放空管道安全运行,对其设计方案进行管道应力优化研究.利用CAESARⅡ软件分别对管道设计压力,操作温度,管道壁厚,约束条件的影响机制进行模拟计算和分析.结果表明:管道一次应力随着设计压力的升高而增大,随着管道壁厚的增加而减小;二次应力随着管道运行温度与环境温度温差的减小而减小,随管道壁厚的增大而减小;设置约束可以有效减小位移和一次应力,但固定约束会使二次应力增加,承重约束对减小管道位移作用较小.在设计中,管道一次应力较大,可以采用增设15个导向约束,并合理布置约束位置的方法进行优化,放空管道的最大一次应力降低10.8％ 左右,符合安全要求.     

燃气管道泄漏原因及扩散影响因素分析

通过燃气管道泄漏原因及燃气泄漏扩散影响因素的分析,针对燃气泄漏事故提出防范措施,对于减少火灾和爆炸事故危害具有重要的意义.本文分别从人为管理和设备设施方面总结了燃气管道系统泄漏的原因,通过建立燃气泄漏数学模型,对泄漏过程采用数值模拟分析的手段,分别从气体泄漏条件、气体种类和外界风场三个方面得出燃气泄漏后浓度场的变化规律,并结合泄漏扩散规律为预防燃气管道泄漏事故提出了消除爆炸必要条件、合理规范燃气设施和加强安全用气宣传等一些有效措施.     

一种计算扩散系数的有效方法

依据液－ 固扩散过程的机理建立浸取过程的数学模型。利用实验数据应用参数估值方法对该模型中的参数进行估值,并介绍了一种计算扩散系数的有效方法,通过实验证明：把等温过程得到的数据与根据模型预测的数据相比较,可 以发现干菌 体的浸取过 程可以被描 述为适用于 费克定律的 扩散过程;数模的精度取决于消除外扩散影响程度的大小;同时还得出在 不同温度下求得扩散系数 与温度的关系。文献报道的溶质在固体中的扩散系数一般为１０ － ９ ～１０ － １４ ｍ ２／ｓ ,经本实验求出的扩散系数值在此范围内。采用本方法得到的扩散系数 与温度符合 阿仑尼乌斯 方程,该模型 与传统方法 比较具有实 验参数少、规律性好及计算简单等优点。验证结果表明：采用建立模型计 算所得扩散系数与实验结 果的平均相对误差为±４ ．３ ％     

化工重大泄漏事故扩散过程的模拟研究

基于江苏工业学院油气储运安全综合实验模型平台,并结合江苏江东化工股份有限公司的实际,研究分析了由于危险源的客观存在和企业在城市时、空结构中的潜在不安全性,认为企业危险源对城市公共安全的影响是绝对的。在试验室建立试验模型,用示踪剂法模拟研究了气体瞬时泄漏的扩散过程并作了定性分析,初步确定了泄漏气体浓度与相关物理量的变化关系:c=xQ3.fvt.x,为进一步进行定量分析提供了科学依据。研究成果对有针对性的建立应急救援预案,实施有效的现场控制,也具有一定的参考价值。     

矩阵电导法测量湿饱和蒸汽干度的研究

在地下石油矿储中,除了较易开采的轻质油,还有许多不能直接开采的稠油,稠油油藏常用注汽热采的方式进行开采.蒸汽干度是稠油热采工艺中衡量湿饱和蒸汽品质的重要参数,对稠油热采效率有重要影响.提出了一种新的注汽管道内湿饱和蒸汽干度测量方法——矩阵电导法,并在此基础上结合水和蒸汽的热力学性质,建立了矩阵电导法测量湿饱和蒸汽干度的...     

海上稠油低温热化学机理研究与应用

稠油油田存在汽窜、含水率上升、低产低效井等问题。针对存在问题,提出了低温热化学技术,利用自主研发的适应于海上稠油油田高效开发化学体系-磺酸盐类化学体系L⁃B,协同低温蒸汽的热作用,达到降本增效并提高驱油效率的目的。该体系的静态洗油效率达28.7%。在56 ℃与原油的界面张力为0.086 mN/m,相比于原油与地层水的界面张力降低了99.3%。120 ℃驱油效率可达65.00%,相比于同等温度蒸汽驱提高了8.50%,达到了200 ℃的驱油效果。该技术在渤海某油田应用后,单井最高日产油达32 m3,提高了52.4%,对海上稠油油田提高原油采收率研究具有一定的指导和借鉴意义。     

海洋石油平台集输工艺及设备选型计算软件开发

针对海洋石油平台集输工艺的计算和常用设备的选型,进行了计算软件的开发,实现了海洋石油平台工艺及设备选型的计算机化。实例计算表明,软件运行具有较好的收敛性和稳定性,且界面友好、操作方便,具有一定的现场应用价值。     

油田井口蒸汽干度的影响因素分析

井口蒸汽干度是油田热力开采稠油的重要参数之一,运用VB6.0开发了井口蒸汽干度计算软件,并利用实验测量数据验证了软件计算的准确性。系统分析了影响井口蒸汽干度的结构参数(管线外径和绝热层厚度)和操作参数(蒸汽温度、蒸汽压力和管道入口蒸汽流量)及其变化规律。研究结果表明,井口蒸汽干度随着绝热层厚度和管道入口蒸汽流量的增大而增大,随着管线外径、蒸汽温度和蒸汽压力的增大而减小。其中,绝热层厚度对井口蒸汽干度的影响最大,当绝热层厚度大于60 mm小于80 mm时,其厚度每增大20 mm,井口蒸汽干度约升高0.12%。     

柴油蒸汽云扩散及爆炸风险的实验研究

在研发的液态烃类挥发及扩散实验平台上,检测了在密闭条件下,距液面上方0.4、0.8、1.2 m及1.6 m处柴油蒸汽云扩散变化规律,以及温度分别为30、60、90、120℃的柴油蒸汽云易爆敏感区的范围和达到爆炸限的时间。结果表明:在特定高度处,蒸汽云扩散稳定时蒸汽云体积分数与柴油温度之间呈对数关系;液面上方0.8 m左右为易爆敏感区,且蒸汽云体积分数达到爆炸限的时间与柴油温度呈指数关系;柴油温度增高,饱和蒸汽压及蒸汽云体积分数均增高。研究提供的液态烃类挥发及扩散实验平台,实现了对柴油泄漏后蒸汽云扩散分布、可爆炸蒸汽云生成的时间及范围的定量分析,实验结果可为柴油爆炸灾害的预警和控制提供指导。     

八面河油田稠油热采工艺现状及下步建议

八面河油田在实践中,逐步发展形成了针对薄互层油藏、薄层油藏和特薄层稠油藏的热采工艺。该工艺以优化注汽参数和选井选层工艺为核心,以保证注汽质量为关键,以强化防砂、油层保护工艺配套为辅助,使蒸汽吞吐热采成为这类油藏改善开发效果的主导工艺,解决了八面河油田难采稠油开发难题。     

考虑热损失稠油热采双孔介质不稳定试井分析

注蒸汽吞吐热采技术已经成为开发稠油油藏最为有效的方法,但是蒸汽波及范围外的油层没有得到有效的改善,因而油藏流体物性可以分为两个区.针对双孔介质中的稠油油藏蒸汽吞吐热采井蒸汽波及区和未波及区流体的流动性质的差别,提出了试井问题所必须采用的径向流体复合模型,模型中考虑了蒸汽在上下盖层的热损失问题.建立了内区考虑热损失的径向流体复合模型,求得了无限大地层情况下的拉氏空间解,并通过数值反演方法作出了相应的样板曲线,并且对样板曲线作了相应的敏感性分析,为稠油开发油藏压力动态分析提供了一种新的模型.     

稠油油藏注蒸汽开发井间汽窜描述与影响因素

稠油油藏在注蒸汽热力采油过程中,井间一旦发生汽窜,导致蒸汽无效循环,将严重制约蒸汽波及体积的扩展和原油采收率的提高。用二维可视化实验装置,研究稠油油藏注蒸汽开发过程中的汽窜现象以及剩余油分布特征,再利用数值模拟方法研究井间汽窜的影响因素。结果表明,多孔介质中蒸汽的推进实际为蒸汽驱动冷凝水与变温热水驱动原油的渗流过程;驱动前缘以外,油藏温度逐渐降低,呈现常规非活塞水驱油特征,水的渗流速度快于原油,呈现明显的突进现象,窜流通道两侧留有大量剩余油,注采井间汽窜时的平面波及系数仅为43.16%;而在热波及区域内,存在绕流残余油与角隅滞留油。影响井间汽窜的主控因素包括：井位与高渗带位置关系、平面非均质性、厚度、原油黏度、注汽速度等。     

关于蒸汽锅炉汽包紧急放水管道设置及计算方法的探讨

汽包紧急放水管道是蒸汽锅炉的一项安全装置，但对其设置规范和计算则缺乏专门的规定，在工程实际使用中还发生过设备和人身事故，在对上述问题进行探讨的同时，对以往所发生的事故原因作了分析。     

蒸汽吞吐机理数值模拟与正交试验分析

目前蒸汽吞吐是稠油开发中最常用的生产方法,其开采机理主要为地层能量驱动、原油加热降黏、加 热改善油水相对渗透性、液体热膨胀和近井地带解堵。但是,关于各种机理对蒸汽吞吐贡献的大小问题却鲜有论 述。利用油藏数值模拟软件,采用正交试验分析方法进行研究的结果表明,这五种机理对吞吐采收率的贡献从大到 小的顺序为地层能量驱动、原油加热降黏、近井地带解堵、液体热膨胀和加热改善油水相对渗透性,并且前两者起决 定性的作用,是蒸汽吞吐能否取得较高采收率的关键。研究结果可指导设计人员高效地进行稠油油藏蒸汽吞吐开 发设计,同时可指导研究人员利用数值模拟软件对蒸汽吞吐进行数值模拟。