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考虑射孔摩阻的水平井段内多裂缝流量均衡分配规律研究 被引量：2
1
作者 陈琦 黄志强 +2 位作者 凌兴杰 张健 齐桂霖 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期453-458,共6页
水平井分段多簇压裂过程中,簇间应力阴影将引起多裂缝进液差异。页岩气藏生产测井数据表明,超过40%的射孔簇对油气产量无贡献。为揭示多裂缝非均匀扩展机制,建立了考虑多孔介质流固耦合的多裂缝竞争扩展有限元模型,构建了井筒流动模型,... 水平井分段多簇压裂过程中,簇间应力阴影将引起多裂缝进液差异。页岩气藏生产测井数据表明,超过40%的射孔簇对油气产量无贡献。为揭示多裂缝非均匀扩展机制,建立了考虑多孔介质流固耦合的多裂缝竞争扩展有限元模型,构建了井筒流动模型,并对压裂液流动压降进行了简化表征,设计引入了管流单元和流体连接单元,有效模拟了井筒与孔眼处的流量动态分配,研究了射孔摩阻对多裂缝进液分配比例的影响规律。结果表明:当射孔摩阻增大到特定阈值时,多裂缝流量分配比例将由簇间应力阴影转变为射孔摩阻控制,合理布置低孔密、孔数可有效增大射孔摩阻,促进多裂缝均衡扩展;利用该模型对西南某区块X水平井射孔方案进行优化,当簇间距为15 m、孔径为0.015 m、总孔数由50降至32时,单簇平均进液量提高了0.125 m^(3)/min,各簇进液差异系数为3.9%;非均匀布孔时,单簇平均进液量提高了0.101 m^(3)/min,各簇进液差异系数为4.1%。该研究为水平井多裂缝均匀扩展提供了理论方法和参考依据。 展开更多
关键词 页岩气藏 分段多簇 流量动态分配 射孔摩阻 裂缝均衡扩展
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基于SAE和LSTM神经网络的深部未钻地层可钻性预测方法
2
作者 朱亮 李晓明 +1 位作者 纪慧 楼一珊 《西安石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期39-46,64,共9页
在制定深部地层钻进提速方案时,对地层可钻性进行钻前预测是十分必要的,现有的岩石可钻性预测方法精度低,难以满足钻井设计的要求。为此,提出一种基于SAE和LSTM神经网络相结合的组合模型对深部未钻地层的可钻性进行预测。并将SAE-LSTM... 在制定深部地层钻进提速方案时,对地层可钻性进行钻前预测是十分必要的,现有的岩石可钻性预测方法精度低,难以满足钻井设计的要求。为此,提出一种基于SAE和LSTM神经网络相结合的组合模型对深部未钻地层的可钻性进行预测。并将SAE-LSTM组合模型的训练时间和预测结果与BP神经网络、支持向量机、随机森林和单一的LSTM模型进行了对比分析。结果表明:所构建的SAE-LSTM组合模型预测地层可钻性训练用时最短,预测值与实际测量值误差最小,拟合结果的均方根误差RMSE仅为0.081,平均绝对百分比误差MAPE为1.189,决定系数R^(2)为0.966,其RMSE和MAPE最小,R 2最大,较其他模型预测精度更高。该方法为地层参数预测提供了新的途径,能改善以往预测方法在处理复杂地层问题时预测效率低、预测精度不高等问题。 展开更多
关键词 深部地层钻探 岩石可钻性 预测模型 栈式自动编码器 LSTM神经网络 深度学习
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粗糙裂缝内支撑剂运移与展布规律数值模拟
3
作者 刘善勇 尹彪 +1 位作者 楼一珊 张艳 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期104-109,共6页
粗糙狭窄裂缝壁面造成水力压裂有效裂缝体积减小,极大地影响缝内支撑剂运移与铺置和压裂改造效果。为此,采用Matlab建立自相关高斯分布曲面,并结合分形理论识别分析裂缝粗糙面,采用计算流体动力学—颗粒元(CFD-DEM)双向耦合方法,建立了... 粗糙狭窄裂缝壁面造成水力压裂有效裂缝体积减小,极大地影响缝内支撑剂运移与铺置和压裂改造效果。为此,采用Matlab建立自相关高斯分布曲面,并结合分形理论识别分析裂缝粗糙面,采用计算流体动力学—颗粒元(CFD-DEM)双向耦合方法,建立了不同粗糙度的裂缝三维模型,分析了不同支撑剂粒径组合在不同粗糙度缝道内的沉积和运移过程及规律。研究表明:随着缝面由平滑向粗糙变化,支撑剂堵塞明显;在重力作用下小粒径支撑剂(粒径与缝宽比为0.3)具有出更好的运移能力,但难以保证近井端支撑效果;大粒径支撑剂(粒径与缝宽比为0.8)覆盖面积增加158.1%,堵塞于缝口附近,影响后续支撑剂向远处运移,推荐粒径缝宽比为0.4;对于组合粒径加砂方式,推荐采用“先小后大”的注入顺序,以保证支撑剂运移距离和效率。研究结果有助于更好地理解裂缝粗糙度对支撑剂在裂缝中运移的影响,对压裂设计及施工参数优化具有指导意义。 展开更多
关键词 水力压裂 计算流体动力学 颗粒元 粗糙裂缝 粗糙度 支撑剂运移
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小尺寸竖管热损失结蜡趋势数值仿真
4
作者 杨再广 刘启伟 +2 位作者 魏凯 刘玉龙 韩雪龙 《新疆石油天然气》 CAS 2024年第4期44-49,共6页
在油井自喷生产过程中,油流沿井筒轴向、径向方向温度梯度较高,蜡浓度径向受布朗运动、分子动力影响,存在高变化梯度。在胶质、沥青质等杂质的作用下,井筒受油流温度、环境温度等因素的影响产生析出物,轻则降低产量,重则堵塞井口,导致... 在油井自喷生产过程中,油流沿井筒轴向、径向方向温度梯度较高,蜡浓度径向受布朗运动、分子动力影响,存在高变化梯度。在胶质、沥青质等杂质的作用下,井筒受油流温度、环境温度等因素的影响产生析出物,轻则降低产量,重则堵塞井口,导致生产中断。针对中国西部某油田低凝点、强热敏性原油在井筒中易结蜡的问题,基于热力学模型且考虑理想溶液模型中易被忽略的潜热,建立小尺寸竖管油流结蜡有限元模型。利用数值模拟软件对井筒结蜡趋势进行仿真,并研究环境温度、油流入口温度、油流雷诺数对井筒结蜡的影响规律。研究结果表明,低凝点、热敏效应强的原油在低温环境和井筒油流低雷诺数的条件下井筒结蜡量有显著增加的趋势。为避免井筒内因热损失而造成结蜡堵塞,油流温度宜控制在高于静态析蜡点5℃至10℃范围内。研究结果可为油田开发过程中竖井结蜡趋势的预测、结蜡预防措施的制定提供理论依据。 展开更多
关键词 井筒结蜡 数值仿真 相平衡 热平衡 结蜡趋势
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加热电缆填料密封结构及其有限元分析
5
作者 陈晓春 刘启伟 +3 位作者 罗志伟 杨再广 张光明 马博 《石油矿场机械》 CAS 2024年第5期43-47,共5页
为实现井口高压力防喷目的,提出了一种适用于加热电缆防喷器的填料密封结构。该填料密封结构中填料环通过压阀压缩实现预安装,起到对腔内流体密封的目的。通过建立填料密封结构理论模型,分析了填料环在压缩变形阶段和流体渗透阶段的力... 为实现井口高压力防喷目的,提出了一种适用于加热电缆防喷器的填料密封结构。该填料密封结构中填料环通过压阀压缩实现预安装,起到对腔内流体密封的目的。通过建立填料密封结构理论模型,分析了填料环在压缩变形阶段和流体渗透阶段的力学行为,利用有限元软件建立了填料密封结构的二维轴对称模型,分析填料环在不同压缩载荷和流体压力下的填料环变化规律。结果表明:不同压缩载荷下填料环最大应力应变随压缩载荷的增大而增大,当载荷超过15 MPa时,应变区域开始向下转移;密封面上的接触应力沿着轴向位置基本呈现递减趋势,且随着压缩载荷的增大而增大;随流体渗透载荷的增加,流体逐渐从密封面向上渗透,接触长度不断减小。 展开更多
关键词 加热电缆 填料密封 有限元分析 流体压力渗透
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致密砂岩新型水溶低温暂堵剂研制及性能测试 被引量：4
6
作者 孔祥伟 郭照越 +4 位作者 许洪星 赵雪钰 万雄 贾光亮 吴红建 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1005-1009,1014,共6页
鄂北区块大牛地气田致密油储层孔喉小,温度偏低,其对暂堵剂的应用提出了更高要求。在优选丙烯酰胺、丙烯酸、亚硫酸氢钾等原料的基础上,借助自研的温压控制调节单体,通过调节单体加量聚合制备了新型低温暂堵剂,并评价了其溶解度及综合... 鄂北区块大牛地气田致密油储层孔喉小,温度偏低,其对暂堵剂的应用提出了更高要求。在优选丙烯酰胺、丙烯酸、亚硫酸氢钾等原料的基础上,借助自研的温压控制调节单体,通过调节单体加量聚合制备了新型低温暂堵剂,并评价了其溶解度及综合性能。结果表明,丙烯酸与丙烯酰胺最优配比为0.62,聚合反应的最优时间为1.83 h;当温度为30~40℃时,低温暂堵剂降解后的流动黏度≤5.21 mPa·s,在40℃、溶解时间为2.5 h时,暂堵剂的降解率≥80%;当暂堵剂铺置厚度为3 cm时,最大突破暂堵段塞需要的压力为60.12 MPa,当暂堵剂铺置厚度为7 cm时,最大突破暂堵段塞需要的压力为73.85 MPa;研制的新型低温暂堵剂性能优良,可满足鄂北区块的温度、承压及降解后的流动黏度需求。 展开更多
关键词 低温暂堵剂 致密砂岩 最优配比 封堵强度 可降解性
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初值修正和函数变换的改进灰色模型在管道腐蚀深度预测中的应用 被引量：3
7
作者 孔祥伟 刘冰 董巧玲 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1837-1843,共7页
为了准确预测管道的腐蚀深度,借助灰色理论建立了改进GM(1,1)模型。针对传统灰色模型的不足,引入反双曲正弦函数变换方法建立了改进模型一,并在此基础上提出了一种基于初值修正结合反双曲正弦函数变换的改进模型二,通过实例对比分析了... 为了准确预测管道的腐蚀深度,借助灰色理论建立了改进GM(1,1)模型。针对传统灰色模型的不足,引入反双曲正弦函数变换方法建立了改进模型一,并在此基础上提出了一种基于初值修正结合反双曲正弦函数变换的改进模型二,通过实例对比分析了改进模型和传统模型预测管道腐蚀深度所得结果的差异。室内试验测试数据和实际管道检测数据的计算结果表明:传统模型预测所得的平均相对误差(分别为5.300%和13.617%)均较大,因此模型的精度较差;改进模型一预测所得的平均相对误差分别为2.345%和2.639%,其预测精度较传统模型有大幅度的提高,因此该模型适用于腐蚀深度的准确预测;对改进模型一采用初值优化方法后,所得改进模型二的预测精度进一步提高,其提高的程度较为有限;总体来看,所建改进模型能够满足管道腐蚀深度预测的精度要求,具有较强的推广应用价值。 展开更多
关键词 安全工程 海底管道 腐蚀深度预测 初值修正 反双曲正弦函数 改进GM(1 1)模型
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管道腐蚀深度预测的优化灰色GM(1,1)模型建立及应用 被引量：3
8
作者 孔祥伟 刘冰 史爽 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期3107-3114,共8页
管道腐蚀深度是腐蚀行为研究的重要内容,准确预测管道腐蚀深度变化规律对于保障管道的安全运行意义重大。针对传统GM(1,1)模型背景值计算方法的不足,提出了一种基于二次多项式变换结合背景值优化的改进灰色模型,通过实例对比分析了改进... 管道腐蚀深度是腐蚀行为研究的重要内容,准确预测管道腐蚀深度变化规律对于保障管道的安全运行意义重大。针对传统GM(1,1)模型背景值计算方法的不足,提出了一种基于二次多项式变换结合背景值优化的改进灰色模型,通过实例对比分析了改进模型和传统模型预测精度的差异。结果表明:当建模样本数为7时,传统模型、改进模型一(采用二次多项式变换方法所建模型)、改进模型二(采用二次多项式变换结合背景值优化方法所建模型)预测所得的平均相对误差分别为5.33%、4.00%和3.731%,因此改进模型二的预测精度高于改进模型一和传统灰色模型;当建模样本数分别为8和9时,改进模型二的预测精度仍最高,因此采用的背景值优化方法有助于提升改进模型一的预测精度;改进模型用于预测管道腐蚀深度完全可行,且所用方法具有计算简单、精度高的优点。 展开更多
关键词 安全工程 管道腐蚀深度 二次多项式变换 背景值优化 改进GM(1 1)模型
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储气库采–关作业油管气相波动压力分析 被引量：1
9
作者 孔祥伟 董巧玲 叶佳杰 《石油钻探技术》 CSCD 北大核心 2023年第6期93-98,共6页
为优化储气库采–关作业,降低油管气相波动压力,减少冲击载荷导致的阀芯和油管疲劳失效,考虑气相压缩性、流动速度、压力波速等因素,基于质量及动量守恒方程,建立了储气库采–关作业油管气相波动压力数学模型,并采用特征线法编程求解。... 为优化储气库采–关作业,降低油管气相波动压力,减少冲击载荷导致的阀芯和油管疲劳失效,考虑气相压缩性、流动速度、压力波速等因素,基于质量及动量守恒方程,建立了储气库采–关作业油管气相波动压力数学模型,并采用特征线法编程求解。以呼图壁储气库H2井为例,分析了储气井日产气量、油管深度、油管内径、关阀时间和气体流量等因素对油管波动压力的影响。随着阀门关闭时间延长,波动压力峰值减小,达到峰值的时间增长;随着油管内径减小、日产气量增大、关阀时间缩短,波动压力呈增大趋势。日产气量从50×10^(4)m^(3)/d增至600×10^(4)m^(3)/d,井口波动压力最大峰值减小10.05 MPa,井底波动压力最大峰值减小4.01 MPa。研究表明,油管气相波动压力数学模型具有较高精度,可以为储气库采–关作业提供指导。 展开更多
关键词 储气库 采–关转换 波动压力 油管 压力峰值
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基于逻辑回归的电缆吸附卡风险评价方法 被引量：1
10
作者 鲁郑 魏凯 +1 位作者 由志军 崔波 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第16期6862-6869,共8页
针对电缆测井现场无法预测电缆吸附卡的情况,基于逻辑回归建立一种电缆吸附卡风险评价方法,再使用Monte-Carlo进行模拟,得到电缆吸附卡风险概率。首先,根据现场施工经验,建立电缆吸附卡事故树,明确影响电缆吸附卡的原因,确定电缆吸附卡... 针对电缆测井现场无法预测电缆吸附卡的情况,基于逻辑回归建立一种电缆吸附卡风险评价方法,再使用Monte-Carlo进行模拟,得到电缆吸附卡风险概率。首先,根据现场施工经验,建立电缆吸附卡事故树,明确影响电缆吸附卡的原因,确定电缆吸附卡的主控因素;然后,构建基于逻辑回归的电缆吸附卡风险评价模型,带入训练集中井的主控因素对模型进行训练,提高模型的可靠度;最后,采用Monte-Carlo方法进行模拟,计算电缆吸附卡的风险概率,实现对电缆吸附卡的风险判断,以新疆某油田32口井为训练集对同区域的两口井进行了实例分析,评价结果与现场相符。结果表明:所建立的方法能够较好地利用大数据对电缆吸附卡风险进行定量评价,对于保障电缆测井作业安全和实现智能化具有一定理论指导意义,是一种新颖科学的评价方法。 展开更多
关键词 电缆测井 电缆吸附卡 LOGISTIC回归 Monte-Carlo 评价方法
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