气田地层结盐机理研究及结盐半径预测

阐述了文23气田地质特点及结盐现状,通过室内试验与现场资料对该气田地层水水质及盐垢化学成分进行了分析。结果表明,地层结盐严重影响文23气田气井产能,压力降低以及地层水矿化度过高是导致地层结盐的根本原因,同时结盐也受到储层物性的影响;渗透率越低,越易结盐,孔喉直径与盐晶体大小相近时对地层伤害越大。并应用E.zuluaga与L.W.Lake建立的半解析模型,对文23气田地层结盐半径进行了预测。研究发现,随产气量增加以及生产时间延长,地层结盐半径增加,最大结盐半径为30m。     

随钻堵漏剂含量对裂缝性灰岩承压能力的影响

漏失造成地层承压能力低是裂缝性灰岩钻井面临的主要问题,随钻堵漏是解决该问题的有效方式。随钻堵漏剂的含量与提高地层承压能力的数量关系是确定钻井液密度范围和固井液柱压力、保障井壁稳定和固井质量的关键。针对裂缝性灰岩开展了随钻堵漏剂对承压能力影响的试验研究。研究表明,随钻堵漏剂含量越高,地层承压能力增强;地层压力越高,随钻堵漏对提高地层承压能力的效果越强;孔隙度越大,随钻堵漏对提高地层承压能力的效果越弱。该技术应用在米桑油田灰岩钻井过程中,提高地层承压压力0.27~0.34g/cm3,有效解决了卡钻、卡仪器和固井质量不合格等问题,为同类井作业提供借鉴。     

饱和盐水泡沫钻井液体系研究应用

针对江汉、河南等油田地层含盐量高,地层压力低,储层孔隙度和渗透率低等的特点,室内研究出饱和盐水泡沫钻井液体系。评价其各项性能,结果为:钻井液密度为1.08g/cm3,表观粘度为39.5mPa.s,动切力为19.5Pa,滤失量为3.9ml,润滑系数为0.14,钻屑滚动回收率为89.7%,岩心渗透率恢复值为90.0%以上。该钻井液现场用应用时性能稳定,具有推广应用价值。     

顺北5-7井超深层奥陶系地层油基钻井液技术

针对顺北5-7井奥陶系地层采用水基钻井液钻进时坍塌掉块严重且井下复杂情况频发的问题,开展了油基钻井液在超深层奥陶系地层的探索性应用研究.分析了奥陶系地层井壁失稳的原因,对比评价了不同配比的主乳化剂、辅乳化剂、润湿剂等自主产品以及柴油对钻井液乳化稳定性能的影响,形成了油基钻井液性能现场调控方法;采用"密度控制"与"段塞堵漏+随钻堵漏"相结合的堵漏工艺,在小井眼储层段堵漏材料类型与粒径选择受限的情况下,有效降低了油基钻井液损耗.该井油基钻井液施工井段扭矩平稳,无掉块,平均井径扩大率仅为12.22％;裂缝性储层段钻进过程中油基钻井液漏失量控制在0.44m3/h以下;酸压后自喷求产小时产油19.8m3,折合日产气136535m3,表现出良好的井筒强化效果和储层保护效果,为探索油基钻井液在超深层奥陶系地层的应用提供了有益参考.     

XX-1-B32超低压井钻井液技术研究与应用

超低压、多套压复杂井段结构的存在是影响老井改造和调整的难点.XX-1-B32井是位于南海北部湾海区的一口调整井,目的层涠洲组四段,该井属于压力衰竭储层,具有超低压、多套压力存在于同一井段的特点.为达到漏失预防与储层保护目的,基于地层特征参数与井段钻井风险分析,展开了钻井液室内优化试验研究,优选出了一套PDF-PLUS/KCl钻井液体系,并对其进行了性能评价.研究结果表明,该钻井液体系的流变性能稳定,高温高压失水量仅为8.2mL,26MPa压差下24h滤失量仅为10mL左右,XX-1油田岩心污染段截取0.5cm后渗透率恢复值达85％以上,其储层保护效果和封堵能力较好.该体系在XX-1-B32井进行了推广试用,现场反馈井眼净化效果好,渗透率恢复值高;最大井底压差高达35 MP a时未发生漏失,泥饼承压能力强.该钻井液体系的成功应用为北部湾实施类似超低压井钻井液技术提供了较好的指导意义.     

考虑滑移效应的页岩基质纳米孔隙中压裂液滤失速度分形计算新模型

页岩气水平井分段压裂后,大量滑溜水被滞留在页岩基质纳米孔隙中,对压后产量的长期稳定性影响较大.以页岩基质的复杂纳米孔隙结构的分形特征和受限性为基础,考虑受限纳米孔隙空间内滑溜水流动的滑移效应和毛细管压力作用,建立了反映页岩纳米孔隙中的压裂液滤失速度分形计算新模型,新模型与经典滤失速度在机理方面存在一致性.分别讨论了滑移长度、压裂液黏度、基质纳米孔隙半径、毛细管压力等4个因素对滤失速度的影响:滑溜水滤失速度随滤失时间增加而降低,最后趋于稳定;纳米基质孔隙中压裂液滑移效应不容忽视,滑移长度越大,滤失速度越大;滑溜水压裂液黏度越大,流体流动阻力亦越大,滤失速度就越小;基质纳米孔隙半径越小,滤失速度越小,其降低幅度也越快;毛细管压力越大,滤失速度越大,其降低幅度也越慢.该研究结果可为页岩气压裂后返排与焖井制度及优化提供理论参考.     

纯氢/掺氢天然气管道的减压与调压

【目的】调压系统作为连接长输管道与城镇燃气管网的关键环节之一,在实现“氢进万家”中发挥着重要作用,然而氢气与天然气的物性差异会影响调压的工艺控制效果。【方法】采用纯氢/掺氢天然气减压调压实验与调压动态模拟相结合的方式,以稳压精度、响应时间、适用度函数作为判定减压调压系统稳压效果的依据,对掺氢比、流量波动周期、下游流量变化幅度、管输压力及PID参数进行了敏感性分析。【结果】(1)系统波动越频繁、气体流速越大,导致系统受到扰动后波动幅度越大,减压调压系统越不易实现稳压,需对管输纯氢或者掺氢天然气的高流速运动进行限制。(2)调压系统流量有正弦变化的波动,以稳压精度±1.5%为要求,开展减压调压实验时,PID比例参数、积分参数设定在1～2范围时,可基本实现纯氢/掺氢天然气在城镇燃气管道压力范围内的调压。(3)当管输气体流速相同时,纯氢的瞬时波动较天然气更为明显,控制系统的响应时间、适应度函数均随掺氢比的增大而逐渐增加;纯氢的压力瞬时波动可达到纯甲烷的1.15倍,控制系统的响应时间、适应度函数也分别增大为纯甲烷的1.13倍、2.68倍,当氢气与甲烷为相同比例参数、积分参数时,含氢气体更难实现稳压...     

半喂入式花生摘果机虚拟仿真分析与试验研究

【目的】为了确定半喂入式花生摘果机合理摘果部件的结构形式及作业参数,对不同结构、参数摘果叶片及不同作业条件摘果辊的摘果性能进行虚拟仿真研究。【方法】利用虚拟样机技术在UG软件中建立了半喂入式花生摘果机三维实体模型,在此基础上建立了摘果部件运动分析主模型,通过UG用户界面模块、求解器模块和后处理模块,对摘果过程进行了仿真分析,测试了不同结构、参数下摘果机叶片的运动速度特性,并利用仿真正交试验方法测试了不同作业条件对摘果机作业性能的影响。【结果】虚拟仿真测试表明:叶片结构形式对摘果效果影响较大,在相同作业条件下,直板型、折弯型、圆弧型叶片的水平径向速度分别为0.70~4.28,0.83~3.99和0.56~3.60m/s,垂直速度分别为0.32~3.93,0.10~3.60和0.27~3.31m/s,其中直板型叶片打击作用最强,折弯型叶片打击力有所减弱,但梳刷作用增强,圆弧形叶片打击力相对最弱,梳刷作用最为柔和;圆弧型叶片参数对摘果效果也有较大影响,叶片圆弧半径越大,则后倾弧度越小,摘果过程中打击力相对增大,梳刷作用相对降低,当圆弧半径为50mm时叶片打击效果最好,梳刷效果最差;摘果辊转速对摘果效果影响显著,随转速增大打击力及梳刷作用均有所增强;夹持输送速度对摘果效果的影响与摘果辊水平转角及摘果辊与加持输送链夹角有关,随夹持输送速度增大,打击力及梳刷作用增强,且对打击力的影响强于梳刷作用;当摘果辊转速为500r/min、夹持输送速度为1.5m/s时,摘果作用最强。【结论】通过虚拟仿真技术,获得了半喂入式花生摘果机的作业参数与摘果叶片结构以及作业参数对摘果作业的影响效果,为花生摘果部件的设计及结构参数的优化提供了参考依据。     

不同胁迫时长后玉米幼苗对局部复水的响应

【目的】揭示前期不同水分胁迫条件下局部恢复供水时玉米生长及水分吸收的动态变化,了解玉米生长对土壤水分条件变化的响应特征。【方法】以PEG 6000模拟水分胁迫,采用分根方法,以玉米幼苗整个根系均持续正常供水为对照(CK),在全部根系经受-0.4 MPa预水分胁迫0,1,3和6d后,对1/2根区恢复正常供水,另1/2根区维持-0.4 MPa胁迫水平,在局部供应0,0.25,0.5,1,3,5,7和9d后,测定幼苗各部分的生长及水分吸收状况。【结果】胁迫0d,即前期正常供应后局部-0.4 MPa胁迫,会在一定时间内刺激供应区根系导水率与根干物质量的补偿效应;局部供应3d内维持玉米幼苗地上部干物质量与CK持平,继续局部亏水会使地上部干物质量及根系导水率、尤其胁迫侧的根系导水率、根长和根干物质量明显降低,而对供应区根干物质量、根长、根面积无显著影响。对于-0.4 MPa胁迫1,3,6d,玉米叶片相对含水量分别在局部复水3,5,5d时恢复至CK水平(胁迫0d始终与CK持平);地上部干物质量不能完全恢复,但其占CK的相对比例最终趋于稳定;复水侧根系导水率、根干物质量、根长与根面积会有一定的恢复,但复水9d时仍不能恢复到CK水平,恢复程度均随胁迫时长的增大而减小;持续胁迫侧根系仍持续下降。根冠比有所不同:胁迫时间越长根冠比越大,局部复水后各处理根冠比均呈增大趋势,胁迫0,1,3,6d各处理显著大于对照的时间分别为局部复水后7,3,1和1d,增幅随局部复水时间延长而减缓(除胁迫0d外)。【结论】作物对局部复水的响应与前期亏水持续时间有关,适当的亏水可通过局部复水得到恢复。     

竞争对红松树木的干旱适应性及生长衰退影响

  目的  揭示竞争是否对红松干旱适应性及生长衰退存在影响,为森林管理提供科学依据。  方法  在小兴安岭南部天然林中取样,通过树木年轮学方法分析比较不同竞争强度的红松径向生长变化率和树木生长对极端干旱的适应性,采用的指标包括抵抗力（R_t）、恢复力（R_c）和恢复弹力（R_s）。  结果  小兴安岭南部地区红松树轮宽度指数和树木径向生长变化率反映出在1980—1990年、1990—2000年、2002—2017年期间树木发生了不同程度的生长衰退;不同竞争强度的红松发生生长衰退时间和强度存在差异,中、低竞争强度红松发生生长衰退的时间相对一致,在1990—2000年快速升温期间,高竞争强度的红松没有出现生长衰退,而低竞争强度的红松生长衰退最为严重,最低值达?40.28%;3组不同竞争强度的红松标准年表与上年6月至当年8月的帕尔默干旱指数（PDSI）基本呈正相关关系,高竞争指数组在上年9月至当年2月均达到显著水平（P < 0.05）。高竞争强度的红松对干旱的抵抗力和恢复弹力较弱,尤其在严重干旱年,竞争加剧了树木对干旱的敏感性,竞争指数越高（竞争压力越大）的红松对干旱的抵抗力和恢复弹力越弱;不同竞争强度下的红松对极端干旱的恢复力在2000年前快速升温期间均呈下降趋势,2000年左右伴随着升温减缓红松对干旱的恢复力出现反弹。  结论  未来极端干旱事件频率增加,红松可能面临更加严重的生长衰退。竞争影响树木对干旱的适应能力,高竞争强度下的树木对干旱更加敏感,适应能力更弱,但没有导致更加严重的生长衰退。进一步研究还需要结合时间和空间尺度上的深入分析,以应对气候变暖带来的不利影响。加强树木对干旱响应的相关研究,对森林管理与资源保护具有重要意义。