深水测试管柱接触非线性力学行为

针对深水测试管柱作业过程中的大位移和管柱接触问题,建立深水测试管柱管中管接触非线性耦合分析模型,依据深水测试海况环境和工艺参数施加载荷条件,研究深水测试管柱在典型作业工况下的力学性能和接触规律。研究表明:深水测试管柱的等效应力自上而下逐渐减小,加压射孔和关井回压属于深水测试管柱服役周期中的危险工况;测试管柱顶部位置、下挠性接头和扶正器邻近区域是深水测试管柱的强度弱点,在检测、维修时需要特别关注;深水测试管柱服役过程中与隔水管之间表现出随机接触的规律,测试管柱下挠性接头处接触载荷最大,是深水测试管柱的接触弱点;提高隔水管顶张力和下挠性接头转动刚度、控制浮式平台的作业范围有利于降低下挠性接头处的接触力,减小摩擦和磨损的发生。     

采动岩体渗流力学研究进展

采动岩体渗流力学是建立在渗流失稳假说基础上的学科。介绍了采动岩体渗流力学的工程背景、数学基础以
及采动岩体渗流力学的几个研究方向。从实验研究、非线性行为和复杂行为3 个方面介绍了采动岩体渗流力学的研
究进展,并对采动岩体渗流力学的发展趋势进行了展望。认为,采动岩体渗流力学具有极大的发展潜力,随着能源结
构的变化,煤炭资源开采的环保要求更加苛刻,采动岩体渗流力学面临的挑战更加严峻。因此,采动岩体渗流力学实
验研究对象将进一步扩大;当代数学理论在采动岩体渗流力学中将得到越来越广泛的应用;采动岩体渗流系统复杂性
行为研究将不断深入;微分动力系统定性理论的应用将促使采动岩体渗流力学成为一门特色鲜明的学科;时变边界采
动岩体渗流系统的研究将推动采动岩体渗流力学走向成熟。     

钻柱黏滑振动动力学研究

以四自由度钻柱动力学方程为基础,结合钻头–岩石的相互作用规律,分析了钻柱在直井眼内的动力学特征,
研发了多自由度钻柱粘滑振动仿真软件。利用该软件开展了钻柱动力学行为影响的单因素分析,得出了管柱、钻头和
转盘的刚度与转动惯量,以及钻压、转速等对钻柱动力学行为的影响规律,获得了钻柱运动的4 种状态特征。通过对
实际钻柱动力学参数的仿真分析,表明钻杆越长,钻铤越短,钻柱越容易处于黏滑振动状态。另外,改变钻柱的内外直
径不可能有效抑制黏滑振动。研究成果对现场钻井作业具有非常实用的指导意义。     

无隔水管深水钻井作业管柱的力学分析

 无隔水管深水钻井作业是深水钻井的关键环节之一,管柱的力学行为十分复杂。本文阐述了无隔水管深水钻井管柱的纵横弯曲变形力学模型、纵向振动力学模型及无隔水管深水钻井送入管柱设计与强度校核方法等,分析了作业管柱变形及运动的主要影响因素和规律,提出了解决这类复杂工程问题的简化思路。结果表明,作业管柱的轴向拉力过大或过小、海水深度大、平台偏移或升沉振动幅度过大以及海流流速快等因素对管柱的强度安全具有显著影响。在无隔水管深水钻井作业管柱强度设计与校核时,应充分考虑管柱的作业工况及环境载荷的影响。     

深海钻井升沉补偿装置国内现状及发展思路

升沉补偿装置是对浮式钻井平台和钻柱系统在海浪等自然载荷作用下做升沉运动时进行适当补偿的关键设
备,在深海石油钻井开发过程中,该装置能在浮式平台遇到大风等恶劣环境作用时,有效减小上下振荡运动对钻井作
业带来的一系列影响,保证井底钻压的稳定和钻井系统整体工作过程的高效进行。通过大量文献调研,分析了升沉补
偿装置在中国的发展现状和应用情况,结合升沉补偿装置在中国深海石油钻井过程中的实际使用情况和研究现状,利
用多浮体理论和钻井系统动力学特征提出对该装置进一步深入研究的新思路和技术路线图,对促进中国海洋石油装
备自主研究和发展具有十分重要的意义。     

海上地震采集观测系统研究现状与展望

随着陆上油气勘探潜力的逐渐下降,石油工业的重心已开始转向海洋。目前,国内外海上油气勘探主要集中
在浅水区,而深水区的油气勘探开发才刚刚起步。为了适应深水区复杂地质构造清晰成像的要求,满足深水区油气资
源的评价、寻找有利勘探目标、提高勘探成功率的需要,有必要加大海上地震勘探采集设计的研究。近20 年来,海上
拖缆观测系统出现了窄方位、多方位、宽方位、富方位、全方位的地震拖缆采集方式。本文针对每种采集方式的观测系
统参数、施工方式和自身的优缺点做了分析和总结,并对宽方位和全方位拖缆采集方式中独具特色的观测系统进行了
详细介绍。最后,对未来海上多船宽方位拖缆观测系统的设计趋势进行了展望,以期推动中国海上拖缆地震采集观测
系统研究的不断快速发展。     

塔河超深裸眼分层注水管柱变形计算与对策

塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏的分层注水存在注水层位深、地层温度高、下部为裸眼完井的特殊性,前期试
注井裸眼封隔器K341 失效导致试注失败。为了分析失效原因,建立了超深分层注水管柱的力学模型,分别计算了试
注管柱在不同工况（入井、坐封、注水、关井、洗井等）在各种力学效应综合作用下封隔器K341 相对于带水力锚的套
管封隔器Y241 的蠕变量。计算表明,当封隔器K341 基本坐封后,在封隔器Y241 坐封过程中封隔器K341 将产生
0.3∼0.6 m 的蠕变量,直接导致了封隔器K341 的破坏。针对该问题,制定了超深裸眼分层注水管柱防蠕动技术对策,
优化了相应的注水管柱结构：安装伸缩节、优化封隔器K341 结构使其与封隔器Y241 启封压力一致、封隔器K341 两
端安装扶正器以在入井过程中保护胶筒。     

基于简化Zinoviev力学模型的复合材料层压板失效分析

根据Zinoviev对复合材料单层板的力学行为分析,对单层板在横向载荷和剪切载荷作用下的力学模型进行了简化,并提出了形式简单的刚度折减公式.结合二维Hashin准则,采用增量法,编写了复合材料层压板强度预测程序.应用该程序对典型算例进行了强度预测,结果显示,简化后的模型能够在保证原模型计算精度的基础上,使计算过程更加简化,方便应用.
     

深井采油技术减载效果对比研究

针对深井有杆泵采油中存在如何降低悬点负荷的问题,开展了深井有杆泵减载技术研究,通过分析玻璃钢混
合杆和深抽减载装置的减载原理,结合实例计算对比分析两种减载技术的减载效果,并采用了悬点最大载荷与最小载
荷之差计算扭矩的方法,研究了两种减载技术的节能效果。结果表明：玻璃钢混合杆减载技术能减小悬点最大载荷达
40.6%,深抽减载装置减载技术平均降低悬点最大载荷22.8%,两种减载技术减载效果都比较明显。玻璃钢混合杆具
有一定的节能效果,而认为深抽减载装置具有节能性的观点值得商榷。这将为深井采油中深抽减载方法选择提供一
定的理论指导。     

采空区漏风及残煤瓦斯涌出对采场气流的影响

在国内外文献调研的基础上,通过渗流力学、岩石力学、采矿工程等多学科交叉,采用理论分析、数值计算结
合的方法,建立了煤矿采空区瓦斯流动数学模型。采用CFD 技术对漏风流分布及瓦斯浓度场进行研究,获得了整个
工作面上风流的速度和瓦斯浓度的分布情况,得到了漏入采空区和采空区返回工作面风流较为集中的范围,采空区漏
风量与工作面风量之间的变化关系,漏风流速沿采空区衰减规律,确定了整个工作面上瓦斯浓度最高的地方为回风隅
角,采空区内瓦斯浓度最高的区域也是整个采场瓦斯浓度最高的区域。通过对不同送风量的模拟研究,描述了瓦斯浓
度的运移趋势,得到了回风隅角瓦斯浓度与送风量的关系,并且发现近风侧瓦斯浓度梯度较大,增大送风量能降低近
回风隅角瓦斯浓度,但是会增加遗煤自燃的风险。揭示了采空区漏风和残煤瓦斯涌出对采场气体流动的影响规律。     

有杆抽油系统故障递阶诊断的故障分辨研究

有杆抽油系统工况极其恶劣,发生故障的概率较高。针对有杆抽油系统的特点及其故障诊断目前存在的问
题,提出基于示功图的有杆抽油系统故障递阶诊断法,该方法分为故障分辨和故障识别两个阶段,即首先在故障分辨
阶段根据正常（或平稳状态）样本的统计规律把示功图分为故障类和非故障类;然后采用基于示功图的有杆抽油系统
故障识别的搜索树方法,对故障样本进行故障类型的识别。它提高了故障诊断系统的故障诊断性能,且不需要建立和
求解有杆抽油系统力学模型,也不存在训练集问题,并能反映出有杆抽油系统自身的基本特征。故障分辨过程包括：
在训练阶段,t 检验剔除异常数据后,通过X2拟合优度检验确定样本的随机分布形式及其参数,进而计算出正常区域
和故障区域;在分辨阶段,根据测试样本是否有特征量落入故障区域来判断其分类。实例表明故障分辨过程能从大量
的数据中筛选出故障样本,分辨的正确率比较高;训练样本的统计规律能反映油井实时的生产状况。     

滑坡带埋地管道力学强度分析

针对西部某滑坡段埋地管道的实际工况环境,开展了滑坡段埋地管道受力的理论分析,由于滑坡带的埋地管
道受力非常复杂,因此,用有限元法建立了滑坡段埋地管道与土壤互作用的有限元力学模型,该模型可以方便和准确
地模拟埋地管道与土壤的相互作用以及管道不同工况和不同边界条件下的应力和变形。根据该模型,详细地分析和
研究了不同斜坡角度和不同滑坡长度下管道内的最大应力、应变的变化,重点分析了西部某段埋地管道的斜坡角度为
20℃时,管道内的最大应力随滑坡段长度的变化关系,为安全滑坡段长度的设计提供了理论依据,该方法可以在类似的
斜坡地段埋地管道中推广应用。     

新疆油田氮气气举一体化管柱快速返排研究

新疆油田已投入开发的气藏储层物性差异大,存在黏土膨胀、水敏和固相堵塞等伤害。常规管柱射孔后,需
压井提出射孔枪串,更换成储层改造管柱。反复压井导致储层二次污染,更为严重的是气藏压力系数低,储层改造后
入井液靠自身能量返排困难。为此研制了储层改造+ 氮气气举返排、射孔+ 储层改造+ 氮气气举返排一体化管柱,优
选配套工具：针对气井工程口袋较长或下部无利用层的气井,推荐使用丢枪射孔工艺,否则采用全通径射孔工艺;固定
式气举工作筒抗内压90.00 MPa、抗拉强度达到70.00 MPa 及气举阀波纹管承载达到35.00 MPa;采用压井阀解决了完
井管柱应用封隔器后无压井液循环通道的问题。基于氮气物性修正和引入Beggs & Brill 两相流摩阻系数来修正储层
改造液体与压井液的差异,考虑氮气返排与常规连续气举设计的差异,完善了氮气气举返排设计基础理论,研制了配
套工艺设计。现场射孔+ 酸化+ 氮气返排试验证实：该工艺为解决同类气藏入井液返排难题提供了新的技术途径,具
有较高的推广应用价值。     

基于水侵预警的边水气藏动态预测模型

对于水驱气藏,水侵可以起到维持地层压力、保持气井产量的正面作用。但当水锥突破至井底后,受气水两
相渗流的影响,气相渗透率急剧降低,严重影响气井生产。如何准确预测边水推进距离,做到水侵的提早预警,对于气
藏开发技术对策调整具有重要的意义。基于体积平衡原理、以边水气藏水侵圆环为研究对象,建立的边水气藏水侵预
警方程能预测气藏的可能见水井及其见水时间,可实现水侵气藏的早预警、早调整;并结合产量预测、压力预测和水侵
量预测模型,建立了一种新的基于水侵预警的边水气藏动态预测模型,应用于PG 气田水侵气藏的见水井、见水时间和
相关开发指标的动态预测,与实际生产对比表明,该模型预测结果基本吻合,能够指导气藏的水侵预警与及时调整。     

孟加拉湾西侧盆地群油气地质特征与勘探潜力

通过对孟加拉湾西侧盆地群的板块构造演化、地层层序发育、烃源岩-储层-盖层等石油地质要素开展详细
分析,可知该盆地群先后经历了前裂谷期、裂谷期、后裂谷期等3 个板块构造演化阶段,并在后期随着南亚大陆的整体
向北漂移演变为被动大陆边缘盆地群。根据区域板块演化与地层发育特征,可将该盆地群的地层划分为前裂谷、裂谷
和后裂谷3 套巨层序,在各个巨层序内部能够识别出7 个三级层序、6 套成藏组合。从该被动大陆边缘盆地群的油气
地质特征可知,深层的前裂谷巨层序内部二叠系- 三叠系河道砂岩、裂谷巨层序内部的白垩系河流相、三角洲相河道
砂岩、深水地区后裂谷巨层序内部的被动陆缘盆地中发育的第三系河道、三角洲和深水浊积砂岩是该盆地群下一步主
要勘探目标。     

海上多元热流体注入沿程热物性评价模型

稠油储量占渤海总石油储量的60%,是中国石油接替储量的重要组成部分。多元热流体的应用克服了海上平
台承载能力有限的难题,是海上稠油热采的新方向。首次考虑井口注入条件变化及海水流动的影响,以一段时间内注
入到管线中的多元热流体为控制体,分别考虑平台、海水段和地层注汽管柱结构的影响,建立了多组分热流体沿程热
物性评价模型。计算结果与中国某油田实际热采井沿程热物性参数吻合较好。基于模块计算,评价了多元热流体组
成,海水深度对其沿程热利用率的影响,为多元热流体在海上稠油油藏热采中的应用提供了一定的理论支持。     

新井试井曲线类型预测新方法研究

在部署测试监测井点、制定合理的测试时间时,准确预测待测井的曲线类型具有重要的意义。从多组判别分
析基本原理出发,结合油田实际监测井点的试井曲线类型,以及各井的测井和生产动态资料,优选出与试井曲线类型
相关的井和储层参数,建立曲线类型预判模型。通过多次反复筛选参数并结合总错判率,最终建立了以储层厚度、含
水率、测井渗透率和产量为主要因素的八厂油田试井曲线类型预测模型,模型回代错判率为9.09%,现场应用符合率
为85.7%,可用于预判待测井曲线类型。研究成果为现场工作人员优化监测井点、制定合理测试时间、提升监测成果
质量等提供了科学的指导。     

油气二次运移通道稳定性及其成因机制

烃源岩生成的油气要经过一定距离的二次运移后才能在有效的圈闭中聚集成藏,因此油气二次运移的过程对
于油气最终聚集率有很大的影响。原油的二次运移过程可分为活塞式和优势式,天然气二次运移是一种由活塞式和
优势式两种基本运移方式组成的断续式运移。二次运移模式的不同导致了油气运移路径的稳定性存在差异,采用染
色煤油和氮气分别进行二次运移过程物理模拟实验,通过多次充注的方式探讨油气二次运移通道稳定性,并结合油气
水物性特征差异及其与孔隙岩石的关系分析了其成因机制。认为原油二次运移过程中形成比较稳定的运移通道,运
移效率较高;天然气二次运移过程中形成一种动态的相对稳定的运移通道,运移散失量较大。