砾石充填条件下筛管堵塞与冲蚀特性试验

为分析油田水源井筛管失效原因和防砂周期短的内在机制,建立一套模拟井下冲蚀和堵塞问题的砾石充填筛管防砂装置,研究筛管类型、砾石种类与粒径、生产压差等因素对筛管堵塞情况以及堵塞后筛管挡砂介质与本体的损坏情况的影响,分析筛管失效的原因和井下挡砂介质堵塞的内在机制。结果表明:在套管内砾石充填完井条件下,地层砂对砾石充填层和筛管的堵塞具有非均匀性,不同射孔孔眼部位的砾石充填层内的渗流压力分布不均,筛管过滤介质堵塞存在一定随机性;携砂流体流动时的磨蚀作用是造成筛管过滤介质失效主要原因之一;射孔孔眼流出的流体可与充填层的砾石掺混,形成磨料射流冲击正对射孔孔眼处的防砂管,造成防砂管本体的冲蚀失效;地面模拟试验结果与井下取出失效防砂管特征基本一致;试验结果能够为防砂方式的选择、生产制度的建议、筛管材质的选择、筛管结构的改进等提供依据。     

关於水砂充填的倍缐

一 概述 在开采缓倾斜的特厚煤层时。用水砂充填是最合理而有效的顶板管理方法;使工作面压力减至最小程度,保证了工作安全,煤损最小,坑木消耗最少,降低了煤的成本,此外防止地表塌陷,防止自燃和煤尘的飞扬,并能改善工作循环的正常执行。 我国东北各矿普遍地采用着水砂充填法,尤其抚顺、阜新等地对水砂充填法积累有丰富的经验。在未来新建的矿山,此法亦将被进一步推广。 但是水砂充填中还有不少难题,迄今未最终解决:如合适的充填材料,合理的供砂系统,井下排水及排泥工作的简化,尤其是水砂管流的规律性;而其中最主要的也就是倍线。 倍线就是管流在一定的位头下与其所能输送的总延长的关系,即高低差与总延长L间的比值L/H。倍线关系着所有充填设备的设置是否合理。     

井下移动式混凝土充填系统的应用

针对矿山采空区的处理,采用井下移动式充填系统,具有投资小、方便快捷等特点.井下移动式混凝土充填系统采用混凝土输送泵进行井下流动充填作业方式,充填时将充填料通过矿车运输至充填地点经人工向搅拌机受料斗中定量供料,充填料浆用水来自井下水仓,通过调节阀向搅拌机定量供水,充填材料采用强制式搅拌机间歇式搅拌,搅拌均匀的充填料浆输送给混凝土泵受料斗,然后通过混凝土输送泵送至采场进行充填.经过实践检验,井下移动式混凝土充填系统在充填效果上能够满足生产需求,在未来矿山充填系统的发展上具有良好的前景与意义,具有一定的实用性和经济性.     

新型充填系统造浆喷嘴在龙桥铁矿的应用

龙桥铁矿采矿方法由原分段崩落法改为分段空场嗣后充填法,新建充填站一座,设计中把砂仓造浆喷嘴的安装与更换由在砂仓内改为在砂仓外更换,解决了更换喷嘴带来的诸多不便,经过矿山的实际应用取得了明显的效果,减少了工作强度,提高了工作效率.     

水平井泡沫携砾石充填数值模拟

在进行疏松砂岩水平井砾石充填完井过程中,以往均采用牛顿流体作为携砂液。泡沫流体作为非牛顿流体,比牛顿流体具有更好的携带性能,并且具有低滤失性。针对水平井砾石充填作业发生提前堵塞和携砂液进入地层问题,借鉴水平管流的固液两相流动机制,建立水平井泡沫携砾石充填两层数学模型,并且对泡沫在水平井中流动的摩阻系数进行讨论。对偏心率、砾石直径、砾石密度及泡沫干度对砾石充填效果的影响进行计算分析,并以充填效率、砂床高度及综合评价指标表征充填效果。结果表明:随偏心率增大,充填评价指标趋于增加,但增加的幅度较小;随砾石直径、砾石密度及泡沫干度的增加,充填指标趋于降低;泡沫作为携砂液进行砾石充填比牛顿流体具有更好的充填效果。     

定方位射孔对出砂的影响分析

油气井开采过程中有的出砂问题十分严重。不仅会缩短油井的寿命、磨蚀地面及井下设备、造成桥堵或井眼堵塞,还会降低油井的产量严重时甚至会迫使油气井停产,严重影响了油田的正常生产。为保证油气井的开发进度及效果,必须控制出砂。出砂受到各种综合因素的影响,如何准确预测出砂并有效地加以预防是延长油气井生产年限和保证良好经济效益的关键所在。因此,有效地解决出砂问题是保证油气井开发效果的重要举措。定方位射孔沿着最大主应力方位进行射孔,从而避开了井筒内易出砂的方向,有效地防止出砂现象。由此可见,研究定方位射孔与出砂的关系有着十分重大的意义。分析了出砂的各种影响因素,以降低破裂压力和防止出砂为研究的出发点,开展定方位射孔对破裂压力和出砂的影响分析。通过对井下岩石和射孔孔道的应力分布的研究,建立井下破裂压力和出砂临界压差的计算模型。结论表明对于定方位射孔,最佳的射孔方位为沿着最大水平主应力方位。     

水平井自适应控水与砾石充填复合工艺试验

在易出砂地层水平井开发中,单独应用自适应调流控水筛管难以实现良好的防砂效果,需要研究一种自适应调流控水与砾石充填相结合的新型完井工艺。为此,对影响充填砾石运移的排量、砂比、冲筛比、漏失量、携砂液黏度等试验工艺参数进行设计优化。根据试验工艺参数设计结果,自主设计并搭建水平井自适应调流控水砾石充填的地面模拟试验装置,并开展两次水平井自适应调流控水砾石充填试验。试验结果表明,优选的低密度砾石,解决了充填排量受限的难题。在优选的充填参数条件下,充填效率达到100%。充填砾石的轴向渗流阻力远大于径向渗流阻力,可实现环空封隔器作用,充分发挥调流控水装置的控水稳油功能。最终得到合理的施工参数范围,为现场应用提供有效指导。     

提高江砂胶结充填体强度的试验

针对某硫铁矿应用长江砂胶结充填体存在的质量问题，采用向长江砂胶结充填料中加掺合料及减水剂的方法．结果表明，采用这种方法，提高了江砂胶结充填体的强度，为该矿安全采矿、充分回收资源提供了科学依据．     

砾石充填防砂工艺参数优化设计

砾石充填防砂已经成为目前主要的防砂工艺,主要包括管内砾石充填、高压一次充填、涂敷砂人工井壁等防砂方法.砾石尺寸、携砂比、泵注排量等参数的设计是影响此类防砂工艺成败和防砂效果的主要因素.通过砾石层孔喉结构计算机模拟,以孔喉结构分布曲线与地层砂粒径分布曲线接近且略小的砾石作为最佳挡砂砾石,研究出一套新的砾石充填井砾石尺寸优选方法,提出了具体的携砂比、泵注排量、机械筛管尺寸的设计方法.对涩北某气井进行了高压砾石充填设计,施工后防砂效果较好.     

铀尾砂胶结充填体三轴压缩试验及非线性强度准则研究

充填采矿法是矿山开采的重要施工方法,探究尾砂胶结充填体回填采空区后的强度特性具有重要的理论研究和工程实际意义。以铀尾砂胶结充填体为研究对象,研究砂灰比和围压对胶结充填体力学性能的影响。随后基于三种强度理论,以试验数据为基准,对不同砂灰比铀尾砂胶结充填体强度进行预测。研究结果表明砂灰比对尾砂胶结充填体的力学特性有较大的影响;（1）砂灰比为4,围压小于4MPa时,铀尾砂胶结充填体的应力-应变曲线呈应变软化型,砂灰比大于4.铀尾砂胶结充填体的应力-应变曲线呈应变硬化型（2）粘聚力和内摩擦角随着砂灰比的增大而减小,并逐渐趋于平稳。并呈指数下降趋势,（3）Rocker准则公式简单,能精准的预测不同砂灰比条件下铀尾砂胶结充填体的强度。并提出考虑砂灰比的铀尾砂胶结充填体的Rocker强度准则,并验证其具有良好的预测效果,上述研究将为矿山充填开采提供有益的参考。     

辽西凹陷南洼东营组第二段沉积充填演化特征

通过岩性、测井和地震资料分析,结合区域沉积环境和构造背景,探讨辽东湾地区走滑-伸展断陷时期辽西凹陷南洼不同构造单元的沉积充填模式。辽西凹陷南洼古近系东营组第二段分为上下2个亚段,其中东二下亚段沉积时期,裂陷作用减弱,西部物源进入湖盆,近源斜坡带发育以辫状河三角洲为主体的沉积体系,洼陷带和凸起带以湖泊沉积为主;东二上亚段沉积时期,西部沉积物继续充填直至满盆后越过辽西低凸起向东溢出,整个研究区发育大面积辫状河三角洲,其沉积特征及差异主要受构造-古地貌及沉积物供给共同控制。依据沉积相平面展布及连井剖面对比,建立了辽东湾地区盆满溢砂的沉积充填模式。该模式证实远源砂体并不都是来源于长轴方向的曲流河三角洲,也有可能来源于近源辫状河三角洲沉积;各时期物源体系和构造体系在时间和空间上的有效配置合理控制了砂体的聚集方式和富集程度。     

砾石充填防砂工艺参数优化设计

砾石充填防砂已经成为目前主要的防砂工艺，主要包括管内砾石充填、高压一次充填、涂敷砂人工井壁等防砂方法。砾石尺寸、携砂比、泵注排量等参数的设计是影响此类防砂工艺成败和防砂效果的主要因素。通过砾石层孔喉结构计算机模拟，以孔喉结构分布曲线与地层砂粒径分布曲线接近且略小的砾石作为最佳挡砂砾石，研究出一套新的砾石充填井砾石尺寸优选方法，提出了具体的携砂比、泵注排量、机械筛管尺寸的设计方法。对涩北某气井进行了高压砾石充填设计，施工后防砂效果较好。     

疏松砂岩油藏砾石充填防砂参数优化技术研究

一般地,疏松砂岩油藏成岩性差,泥质含量高,出砂严重,筛管砾石充填防砂是维持油田开发生产的主要工艺。地层出砂粒径发生变化后,生产过程中地层砂进入充填砾石层产生了互混,使油井产液量逐渐下降。在研究地层出砂粒径分布的基础上,在套管外地层亏空处充填砾石粒度中值突破传统的5—6倍地层砂粒度中值的常规做法,以实验为基础,选择了3—4倍地层砂粒度中值的充填砾石,可降低砂砾互混的概率。结合分级充填技术,在现场应用中取得了很好的效果。     

测井约束反演在泌阳凹陷下切谷储层预测中的应用

以泌阳凹陷为例 ,在层序地层学研究的基础上 ,应用测井约束反演方法进行了下切谷精细解释和储层预测。首先 ,利用测井约束反演方法进一步确定该区下切谷的存在 ,并在多井约束条件下从反演三维数据体中精细解释了下切谷的分布范围、发育规模和内部充填序列 ,对该区下切谷的形成和充填过程进行了解释。在此基础上 ,提出了泌阳凹陷下切谷充填过程为“顺源堆积”的新结论。同时针对下切谷内隐蔽圈闭的形成条件 ,选取透镜砂体、上倾尖灭砂体和上倾方向被断层遮挡的砂体为该区有利砂体 ,进而对 14个有利砂体的展布、组合规律及隐蔽圈闭的类型、规模及位置进行了预测 ,为该区隐蔽圈闭预测和井位部署提供了重要的技术依据。     

矸石充填注浆工艺实现“三下”压煤全部回采的实验研究

井下矸石充填置换系统,是将煤炭有序地开采出来,利用特殊的技术装备将矸石、沙浆充填置换其中,通过改进双向运输皮带、充填顺槽转载卸栽装置、抛射机等,有效地完成掘进煤流运输与充填矸石运输,实现井下煤炭的置换。     

戈壁砂和棒磨砂骨料充填料浆管输特性试验

基于利用戈壁砂替代棒磨砂骨料来降低充填采矿成本的目的,开展两种骨料充填料浆管道输送特性试验。首先进行戈壁砂和棒磨砂两种骨料的粒径级配分析,结果显示两种充填骨料的粒径级配基本相同。然后采用L管试验装置,对两种骨料的充填料浆进行流变特性对比试验。结果表明:在相同条件下,当质量浓度小于82%,两种骨料充填料浆流变特性不存在本质上的差异;当料浆质量浓度大于82%时,戈壁砂充填料浆流变特性优于棒磨砂;当充填管径大于130mm时,两种骨料充填料浆流变特性基本相同;当充填管径小于130mm和质量浓度小于82%时,戈壁砂充填料浆流变特性优于棒磨砂。由试验结果可知,当料浆质量浓度小于82%和管径小于130mm的管道输送条件下,戈壁砂替代棒磨砂充填料浆的管输特性没有变化。采用高浓度和大管径管道输送时,戈壁砂充填料浆更有利于管道输送。由此表明,金川矿山充填采矿中利用廉价的戈壁砂替代棒磨砂骨料,能够降低充填成本,提高充填采矿经济效益。     

水平井及大斜度井砾石充填过程试验

根据水平井及大斜度井砾石充填机制与过程,考虑地层滤失、井筒倾斜、筛管偏置等特殊情况,建立水平井及大斜度井管内砾石循环充填试验模拟装置.利用该试验装置模拟水平井及大斜度井管内砾石循环充填全过程,分析α波及β波充填前沿特征,研究井筒倾角、筛管偏置度、流量、砂体积分数对充填动态及α波砂床平衡高度的影响规律及机制.试验结果表明:α波充填前沿在低流量下规则稳定,在高流量下形状不规则;α波充填结束前沉积砂床平衡高度会整体升高,导致β波充填空间较小;筛管偏置度与井筒倾角对充填动态有明显影响,井筒倾斜会降低砂床平衡高度,而筛管偏置则会加剧沉积砂床的形成并增大平衡高度;流量、砂体积分数是影响α波充填动态的直接因素.     

充填压缩空气弯制硬聚氯乙烯管

在化工生产中使用硬聚氯乙烯管道已很普遍。但其加工方法是同钢管的加工方法大致相同。最近我们改用压缩空气充填,代替了原来用砂充填弯管的方法,工效提高7.5倍,且防止了在填砂弯管过程中,因砂冷却慢,易发生弹性变型等问题,使成品率大大提高。操作方法如下:     

鄂尔多斯盆地北部晚古生代物源体系及聚砂规律

为了认识沉积充填与大面积成藏的关系,根据大量的野外露头和钻井资料,对鄂尔多斯盆地北部上古生界的物源体系和砂体发育特征进行研究。结果表明:本溪—太原期的陆表海阶段物源供给有限,小型潮控三角洲与大面积潮坪交错发育;山西—下石盒子期为陆内坳陷盆地形成发展期,物源供给充分,大型浅水三角洲在宽缓的斜坡上大面积聚砂;上石盒子期盆地进入成熟稳定阶段,坡降进一步降低,发育聚泥为主的网状河三角洲;在宽缓的古地貌背景下多河道浅水三角洲的频繁进退和侧向迁移,使多物源供砂、多水系输砂和缓斜坡聚砂组成的"源-输-汇"三元耦合聚砂系统形成了大面积立体网毯状砂体,为岩性-地层圈闭小而多、大面积分布奠定了基础,成就了鄂尔多斯盆地上古生界"满盆生气、到处含气、岩性控气"的富气规律。     

中国：矿山采空填充新技术

地表塌陷、环境污染、地下资源回收效率不高、煤矿井下事故频发等问题，多年来一直困扰我国的采矿业。近日，一项名为“似膏体充填技术”的重大技术创新成果通过专家鉴定。专家表示，推广应用这项具有自主知识产权的新技术，将有助于解决困扰我国采矿业的诸多问题。