中国近海采油工艺技术的发展战略

在中国近海油气田实施调整井加密、整体加密和常规增产增注工艺挖潜之后,海上采油工艺技术要承担起进一步提高油田采收率以及促进难动用储量开发的重担。在中国近海油气开发新时期,采油工艺技术发展的总思路是:先导试验与集中集合并举,加快先导试验,重视集中集合。结合实际工作,提出了采油工艺技术发展方向和工作建议,先导试验技术方向包括海上稠油热采、海上低渗透油气藏开采、化学驱、注气采油、微生物采油,集中集合技术方向主要是建立注水治水、电潜泵采油工艺、储层保护工艺、完井与修井工艺、防腐防垢防蜡等技术应用体系,并对如人才、技术研究和管理能力不足等影响战略落地的核心问题进行了研讨。     

BZ油田水力裂缝在天然裂缝界面延伸行为

BZ油田沙三段低渗储层天然裂缝发育,水力裂缝垂向上与天然裂缝面相遇时的裂缝延伸方式直接影响水力压裂优化设计。基于岩层垂向上最小水平主应力分布近似相等的特征,将界面附近岩石简化为双层岩层受力分布;依据线弹性断裂力学理论,给出远场有效应力作用下垂直于水平岩层压裂裂缝的缝尖应力场;结合裂缝张性破坏和剪切破坏准则,建立了考虑岩层界面内聚力、摩擦系数(内摩擦角)及抗张强度影响下的水力裂缝滑移判据;根据储层原地应力场和岩石力学计算,分析了相应参数对水力裂缝穿越与滑移的影响。结果表明,BZ油田沙三段储层水力裂缝延伸到天然裂缝界面时表现为穿越现象,这对压裂优化设计具有重要指导意义。     

超声-碱组合工艺对污泥释放有机物及氮磷的影响

污泥破解释放的有机物可以用于微生物隐形生长和反硝化脱氮,从而实现污泥减量与资源回收。然而该过程释放的氮磷可能会影响生化系统的出水水质,因此需要对污泥破解效果进行系统的评估。基于此,考察了超声-碱组合工艺对污泥中有机物及氮磷释放的影响。研究结果表明,超声-碱组合工艺可以有效的破解污泥释放有机物和氮磷,初始pH是影响物质释放的关键。正交实验结果表明,在初始pH、反应时间、脉冲比和声能量密度中,初始pH是溶解性化学需氧量(SCOD)、总磷(TP)、总氮(TN)和氨氮(NH₄⁺-N)释放的最主要影响因素,对SCOD、TP和TN释放影响显著。从碳源回收的角度出发,超声-碱组合工艺最佳的运行参数为初始pH=12,反应时间=70 min,脉冲比=2:1,声能量密度=1.6 W/mL。在最佳条件下处理后,SCOD、TP、TN和NH₄⁺-N分别从23、3.66、57.6、0.85 mg/L增加到3 316、41.3、318.1、53.8 mg/L。显微镜观察的结果证实,经过超声-碱组合工艺处理后,污泥絮体被充分破碎。     

海上低渗透油田水平井多级压裂先导试

针对海上低渗透油田开发面临的矛盾和挑战,以A油田为目标,通过设计优化注采井井距、压裂裂缝条数、裂缝间距、裂缝半长等参数,研究压裂+自喷生产一体化管柱、连续混配压裂液和高性能支撑剂等多级压裂工艺,应用双安全控制系统,在海上低渗透油田首次成功实施了水平井多级压裂技术先导试验取得了首次突破“千方液、百方砂”的压裂规模,压裂后自喷产量达到120m3/d,为海上低渗油田开发提供了新模式。     

一种新型的气体静压支承

本文介绍了一种新型的气体静压支承的结构及其设计方法。此种气体静压支承具有设计计算简便,加工容易、制造成本低,承载能力高、刚性好、能同时承受两个方向载荷等优点。具有很好的工程应用前景,可广泛应用于摩擦力测量试验台、机床导轨等。     

海上油田水平井蒸汽驱工艺研究与先导试验

为探索海上非常规稠油多轮次热采吞吐后有效接替开发方式,以渤海A油田Bm井组为例首次开展了海上油田水平井蒸汽驱先导试验。针对蒸汽驱开发面临井筒安全控制要求高、汽窜防治难度大、设备吊装摆放困难等问题,开展了水平井蒸汽驱关键工艺研究,包括水平井蒸汽驱注热安全控制工艺、高温堵调工艺等,并试制了一套适用于海上的小型化/分段卧式过热蒸汽锅炉及配套水处理设备。水平井蒸汽驱先导试验项目于2020年6月进行现场实施,过热锅炉及配套水处理设备运行平稳,水平井蒸汽驱井口、井下管柱工具性能稳定,现场通过注入泡沫段塞实现了液流调控和化学堵调增效的目的。截至2022年12月底,先导试验累产油20.70×10⁴m³、累增油5.97×10⁴m³,取得了良好的增油效果,为后续渤海油田蒸汽驱扩大应用奠定了基础,可为海上稠油热采高效开发提供借鉴。     

柴油机废气涡轮增压器噪声机理及性能试验研究

分析了船用柴油机废气涡轮增压器噪声机理,开展了增压器噪声频谱分析及声强识别试验研究。试验结果表明:压气机入口气动噪声频谱主要由窄带叶尖间隙噪声(TCN)和离散的叶频(BPF)及其谐次成分组成,涡壳辐射噪声主要是由叶尖间隙噪声和转子轴频及其谐波引起的结构振动而产生的辐射噪声。增压器噪声的能量分布在1～8kHz较宽频率范围内,声功率与转速近似呈线性增加,由50%转速增加至标定转速时,声功率增加近20dB。