基于LPWAN偏远低效气井数据传输方案设计

在国际低油价的背景下,经济高效地实现油气生产数字化转型和智能化发展,提高生产效率是油气企业持续发展的重要战略。天然气井生产数据的采集传输是实现生产预警、动态分析及降低人员劳动强度的有效手段,传统天然气井数据采集传输方案存在成本高、建设周期长及设备功耗高等问题,不适宜在偏远低效天然气井部署。通过对低功耗广域网（LPWAN）技术进行研究,总结技术优势,并结合偏远低效天然气井生产特点、环境配套及信息化需求,形成了具有针对性、经济可靠的、基于LoRa和NB-IoT异构组网的数据传输方案。方案采用传感器采集气井生产数据并通过LoRa技术传输至采集传输模块,经过解析后通过NB-IoT技术传输至云服务器,调控中心通过访问云服务器方式实现远程监控。根据本文方案对气井进行测试分析,结果表明,该方案设计高效率、低成本、低功耗地实现偏远低效天然气井数据采集传输,对传统信息化建设方案提供了有效补充。     

松南深层天然气欠平衡水平井钻井完井技术

随着吉林油田勘探开发的不断深入,欠平衡水平井技术开发松南深层天然气具有良好的应用前景。本文以长深井区长深平1井为例介绍了松南长岭1号气田地质简况、钻井完井施工难点、欠平衡水平井钻井剖面优化设计、钻头优选、抗高温欠平衡钻井完井液、欠平衡水平井压力控制技术和完井工艺技术等。     

警报接收端优化部署

基于个体脆弱性模型将毒气扩散场景下人员疏散过程中的个人风险量化,并根据警报传播和人员跃迁规律求解不同警报接收端部署比例下的个人风险. 运用运筹学中图论及多目标优化方法建立高含硫井场警报接收端部署双目标优化模型,并基于贪心算法思想提出求解该模型的实用算法,从而获得模型的较好非劣解. 以某山区高含硫井场应急预警通知项目为例,通过程序运算得到该井场警报接收端部署子区域的边界及对应的部署比例. 分析表明,在降低部署成本及缓解道路拥塞水平方面,该优化部署方法比传统的平均部署方法更具优越性.     

含H2S天然气井溢流过程动态模拟

考虑H₂S在井筒中的相态变化,建立了含H₂S气井井筒动态溢流模型,同时采用有限差分法对模型进行求解,结合四川某含H₂S天然气井现场数据模拟含H₂S天然气井溢流过程,并将模拟结果与不含H₂S气井进行对比分析。研究结果表明：随着温度和压力的降低,H₂S在上部地层井段发生相变并直接引起气体体积的膨胀。含气率的突增使钻井液池增量迅速增加,且在相同的溢流时间内,关井时刻钻井液池增量增加更明显。含H₂S气井井筒内气体膨胀更迅速,导致环空压力下降更快,环空流型转化更加迅速。此外,井底压力下降更快,关井套压迅速增加,进一步加剧了溢流程度。因此,含H₂S气井井喷预警时间急剧缩短,井控难度和井喷危险大大增加。     

基于CFD的高含硫天然气井井喷失控射流数值模拟研究

利用计算流体动力学方法研究高含硫天然气井井喷失控喷射流场,建立井喷射流场数值计算模型,研究单一组分气体射流与多种不同气体组分情况下流场特征。结果表明:多组分气体射流扩散性要比单一组分更强,且各组分气体在空气中扩散很快,在距离井口垂直高度10 m的范围内,硫化氢质量百分比从20%衰减到5%以下,甲烷质量百分比从80%衰减到20%以下,甲烷在射流方向上的衰减速率要高于硫化氢。     

天然气井复合钻井技术评估

为解决钻具失效问题,提高机械钻速,加快钻井速度,提出了在天然气井上使用螺杆钻进的复合钻井技术。复合钻井技术经过分井段、分区块的实验与初步使用,取得了一定的效果。为此进行综合评价,分析总结钻井成本,为同行提供借鉴。     

高温高压气井预应力固井技术研究及现场实验评价

随着石油天然气资源开采规模的增加,油气资源开采难度越来越大,深井、超深井、复杂井、高难度井数量不断增加,固井难度也不断增加,固井质量和井筒完整性面临严峻考验。预应力固井技术作为一项与材料力学相结合的前沿技术,通过先期采用不同的方法对套管周向施加一定的预应力,保证套管刚性的条件下发生弹性变形,外作用力消失后可有效降低水泥环与套管之间微环隙的产生。本文开展了预应力固井技术的研究和现场应用试验,形成了一套适合高压气井的预应力固井工艺技术,总结出预应力固井技术现场施工方案、技术措施,形成了一套预应力固井技术和配套的地面施工工艺措施,用以提高固井第一界面的胶结质量,减少气窜的可能性。     

天然气井钻具失效分析

天然气井的钻具失效已逐渐成为制约钻井速度的突出矛盾,为彻底搞清楚钻具失效问题,对天然气井钻具失效情况进行了调查和统计,并进行了简要分析;在此基础上进行了不同结构的钻具组合试验,相应有了一定的效果,为今后进一步对钻具失效的分析和试验奠定了良好的基础。     

超深天然气井井筒温度分布规律研究

基于能量守恒原理,导出了描述天然气井井筒温度分布的常微分方程,根据此模型可得到井筒温度分布的解析解,显示井筒温度分布服从指数函数变化规律。计算结果表明井筒温度分布曲线的形状取决于天然气流量,反映了井筒内流动和传热特征。应用本模型可得到不同天然气流量条件下的井筒温度分布曲线,计算方法简便快捷,方便工程应用。     

低密度白油基钻井液在欠平衡钻井中的应用

叙述了一种低毒矿物油(白油)钻井液的应用情况,包括其配方研制、安全性研究及现场应用时的性能控制及使用效果。