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1GIS技術在石油勘探中的應用
GIS技術在石油勘探中主要應用在兩個方面:一個是空間數據的應用;另一個是石油勘探成果的可視化。在石油勘探的過程中,能夠積累大量的圖形數據以及基礎數據,所以利用GIS技術進行對數據的管理與存儲,可以為工作人員提供靈活、完整的資料管理的環境。在實際工作中,主要應用Oracle數據庫來對石油勘探進行管理與組織。使用服務器(B/S)/瀏覽器的操作模式,便能夠允許用戶可以組合直觀的HTML界面,并且允許用戶開發數據庫,對石油勘探所得到的數據進行訪問。GIS具有較為強大的空間數據的分析能力,這主要是針對數據的處理而言,所以GIS數據庫能夠將石油勘探過程中所得出的不同資料進行比較,進而得到具有意義的數據。對于石油勘探成果的可視化,主要是將基于GIS可視化系統用計算機數據和圖形進行結合,并通過網絡技術將實際的情況圖文并茂的輸出,更利于決策。和一般的數字石油應用的可視化系統相比較,石油勘探的可視化系統要滿足以下層次的需求,主要是面向管理層、決策層和科研層。
2測井技術在石油地質勘探中
測井技術的發展,主要是因為計算機技術和電子技術的發展。目前,石油地質勘探工作中,利用計算機設備,能夠有效地完成測井工作的數據分析、采集與處理,并能夠將現有的數據轉變為成像測井技術,從而提升數據的準確性和真實性,在短時間內,發送更全面的數據信息,而且通過對設備進行不同的組合,從而擴大范圍,提升勘探的深度和采樣的效率。除了測井技術,其中新型技術中還包括隨鉆測井技術、核磁共振技術、套管井技術等,這些技術都對石油地質勘探工作效率具有重要的作用。比如,在石油地質勘探中應用核磁共振技術,能夠有效地提升測井效率,還能夠提升測量的準確與精讀,并且通過對應的測量平臺,還能夠減少測井過程中出現意外的發生,從而保證測井工作進行得更加順利。核磁共振技術不僅能夠縮短測井的時間,提升測量的效率,還能夠保證設備的安全。在石油地質勘探中應用綜合性的測井技術,對測井車、儀器以及計算機等設備和系統合理進行搭配,從而提升測井的成功率,加強測井的質量。
3虛擬現實技術在石油勘探中的應用
在石油地質勘探中應用虛擬現實技術能夠提升人們對勘探目標的識別能力。此功能能夠提升勘探的效率和精度,并有效地降低在勘探時出現錯誤的幾率。在傳統的勘探中,一般需要足夠的實踐對數據進行整理和分析,但是,在虛擬現實技術系統中,僅需要幾天就可以完成數據的分析工作,能夠直觀地顯現,使數據更容易被人們理解。這種技術還能夠對儲集層的三層模型進行分析,以及對其進行處理,使工作人員可以更方便快捷地使用這些數據,能夠有效地減少工作人員的工作時間,從而有效地提升工作人員的工作效率,推進石油勘探的進步。應用虛擬現實技術分析數據能夠使交易更加容易,并能夠減少工作人員出現錯誤的次數,保證石油勘探工作可以正常地運行。虛擬現實技術通過對傳統數據進行分析與處理,從而形成直觀的三維影像,對石油勘探工作中的相關數據進行分析與展示,讓工作人員有身臨其境的感覺,讓數據的分析過程更加順利。
篇2
主辦單位:中國煤炭地質總局地球物理勘探研究院;大慶油田有限責任公司測試技術服務分公司;大慶油田測井公司;北京京石宇能源科技有限公司;中國石油集團測井有限公司長慶事業部
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發行范圍:
創刊時間:1980
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聯系方式
期刊簡介
本刊是我國展示世界先進測井技術的信息總匯,是由中國石油天然氣集團公司勘探與生產分公司主管,由長慶、遼河石油勘探局測井公司、煤炭局地球物理勘探研究院和全國各油田聯合主辦的面向全國的權威性刊物。本刊以科學態度、求實精神贏得廣大讀者信任和喜愛,在1989年科技期刊評比中,獲湖北省優秀期刊獎,是我國報導世界先進測井技術發行量最大、覆蓋面最廣的一家刊物。本刊設有:決策精華、熱點述評、綜述、專題、測井方法與解釋、射孔技術、新技術介紹、學術討論、應用天地、經驗交流、百花苑、公司風采、市場動態、油海采珠、球球見聞、綜合信息等欄目,內容龐大、新穎、突出前瞻、創新、求實,在國際測井界享有很高聲譽。主要刊登:介紹國內外測井技術研究現狀、應用實例及其發展方向;報導國內外測井方面新技術、新產品及其設計精華,以及國內外測井市場動態;討論和評價引進的儀器和設備的特點及其地質應用效果;報導國內外學術交流動態;對國內外較有影響的論文展開不同觀點的討論以促進學術繁榮。本刊主要以石油、煤炭、地礦等系統從事勘探開發測井專業的技術干部、管理人員及大專院校師生等讀者為對象。
主要欄目:
決策精華
熱點述評
綜述
地質應用
開發應用
篇3
長慶油田已有相關的管理制度和文件對固井市場進行了一定的規范,固井質量也得以保證,施工隊伍實現程序化、科學化。固井新技術相應地投入使用,彌足原有技術的不足,更好地滿足了工程需求。新技術需要進一步地實施才能獲得最優的效果,通過了解固井技術的現狀,得出對發展趨勢的合理規劃,對長慶油田固井技術的提高與發展有著至關重要的作用,對長慶油田長遠的經濟利益也有重大的影響。
一、固井工程管理現狀
固井即油井和氣井在建井過程中的一個重要環節,長慶油田兩大類固井施工隊伍在長慶油田協作運轉。勘探局所擁有的并且與交易部分聯系的固井公司來固井為第一類。原勘探局的管理機制在現勘探局得以保留,為了使固井質量得以保證,勘探局具備了良好的設備、規范的用料、成熟的施工工藝和水泥漿配方體系。第二類為外部固井公司對市場所開放的一部分井進行固井,完成工作和任務大且重而勘探局固井公司難以完成的工作量。油田公司對外油田固井公司進行了嚴格的管理并認真審核,消除了其由于長慶油田陌生的地質特征而對工程造成的不利影響,制定了相應地管理制度,并且完善了不成熟的固井技術手段和水泥漿配方體系,施工的范圍得以擴大。
三級管理的執行提高了固井水泥及添加劑的質量。首先,管理生產廠家和產品為第一級,實施“使用許可證”制度,評測全套固井材料并建檔。監督固井材料的運輸與儲存為二級管理。第三級則是對現場使用的管理水泥漿體系檢驗要在入井前嚴格執行。隨機復測部分采用聲幅測井的固井震懾固井施工單位,使其固井工程質量意識有所提高。良好的工作運行使長慶油田的生產基本滿足需要。
二、固井工程技術現狀
1作為固井質量中最重要的影響因素,水泥漿配方有著至關重要的作用,由相關技術人員分析地層特點和適應性后進行制定。
氣層埋藏深度、氣躥程度和上部地層的受壓能力對天然氣井的水泥漿體系的制定有重要的影響,由此制定不同區塊的配方。
通過對油層的地層壓力以及油氣水的活躍程度進行分析,可以選出使用成熟并且應用效果好的水泥外加劑。
2六大新工藝、新技術的應用極大地保證了固井的質量。
(1)GLC低密高強水泥漿體系通過緊密堆積理論及粒徑分布技術解決了多級壓力層系、低壓易漏失、長裸眼、水層活躍地層的油氣井固井難題。
(2)GSJ防氣躥降失水體系通過應用聚合醇成膜技術,長慶油田使用該體系的一百多口氣田井質量全部合格,解決了長慶油田具有的氣段長、低壓易漏失的氣井氣躥和氣層壓力系數高等問題。
(3)GFQ防氣躥泡沫水泥漿體系使得長慶油田使用該體系的四十多口井全部合格,解決了氣田壓力系數高的氣井氣躥問題和氣層煤藏淺問題
(4)XYJ小井眼、小間隙固井水泥水泥漿體系通過在欠平衡小井眼、安塞油田淺油層和氣探井尾管的使用,使固井質量全部合格,并解決了小井眼、小間隙油氣井固井難題。
(5)GST水平井固井水泥漿體系在氣井水平井和油井十口的使用也是固井質量全部合格,還解決了有關的油氣井水平井固井問題。
(6)GJR降失水早強水泥漿體系主要使用在安塞油田、胡尖山油田和隴東油田的活躍水層及底水油藏井固井,長慶油田使用該體系的二百五十多口井質量全部合格。
相對于發展緩慢的固井質量檢測評價技術,長慶油田的固井技術有很大大的進步,不同的水泥漿體系應用于不同的地層,同時還投入使用了化學添加劑。
三、固井質量的檢測技術現狀
長慶油田主要有八中井下井下測井儀器檢測固井質量:三樣測井(聲幅測井、磁定位測井、自然伽馬測井)、聲波變密度測井(CBL-VDL)、水泥膠結測井儀、脈沖回聲水泥評價儀器(PET)、俄羅斯聲波水泥膠結評價儀器、伽馬-密度測井儀器、井溫儀器、噪聲測井儀器。八種井下測井儀器清晰地記錄固井的質量,有助于及時作出對固井的修繕方案,不僅降低了經濟效益中不必要的損失,還是施工隊伍的工作效率得到了極大地提升。
四、長慶油田固井技術的發展趨勢
單一的聲幅測井會使質量檢測的結果出現錯誤 ,不能同時正確反映兩個界面的膠結程度,阻礙了對固井的深入研究。。雖然變密度測井彌補了聲幅測井對第二界面固井膠結質量的錯誤檢測,但檢測是否合格時不夠明顯與直觀。另外,聲幅測井的無向性對判斷缺口的方位會產生很大的影響,導致無法準確確定缺口所在位置。
而MAK-II利用較強的聲波能量,可以對六條參數曲線進行分析,并且相比之前,可以定性區別出水泥的微壞程度。
水泥膠結的質量、水泥返高和自由套管井段都可以通過MAK-II進行評價,并且準群地查出套管損壞的位置以及水泥漿密度等問題。
水泥膠結測井利用同時作為發射器和接收器的八個傳感器記錄波形,更詳細地顯示水泥膠結的情況。有發射器產生的聲波雖然沒有固定的方向性,但是最終都會由一組接收器接收。同時其利用其與聲幅測井相結合,在測井圖上得到的水泥膠結情況達到三種,測量水泥與地層之間的膠結為第一種,第二種可以得到測量水泥和套管間的膠結,最后得到的是用于檢測測井儀器居中情況的聲波傳播所用的時間。
結語
聲幅測井技術存在諸多不足,對固井質量檢測產生了不利的影響,相關人員的方案也因測量誤差出現錯誤,施工隊伍的效率也收到了很大的影響。而新技術MAK-II不僅吸收了聲幅測井技術的優點,而且極大程度地彌足了聲幅測井技術的缺點,提高了對固井質量檢測的準確性,同時收獲對的經濟效益也有提高。新技術應逐漸廣泛實施,配合正確的施工方案,淘汰原有技術的弊端,更高地提高工作的精確度。
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文獻標識碼:A
文章編號:1006-0278(2013)08-176-01
一、前言
光纖傳感器在地球物理測井領域取得了長足的進步,全世界各大石油生產公司、測井服務公司以及各種光纖傳感器研發機構和企業都參加了研究、開發過程。
二、光纖傳感器在測井上的研究進展
(一)儲層參數監測
1 壓力監測
由于開發方案的需要,對油藏壓力的管理需要特別謹慎,這樣做的目的是減少因在低于泡點壓力的狀態下開采所造成的原油損失,減少在注氣過程中因油藏超壓將原油擠入含水層所造成的原油損失。傳統的井下壓力監測采用的傳感器主要有應變壓力計和石英晶體壓力計,應變式壓力計受溫度影響和滯后影響,而石英壓力計會受到溫度和壓力急劇變化的影響。在壓力監測時,這些傳感器還涉及安裝困難、長期穩定性差等問題。井下光纖傳感器沒有井下電子線路、易于安裝、體積小、抗干擾能力強等優點,而這些正是井下監測所必需的。
2 溫度監測
分布式光纖溫度傳感器具有通過沿整個完井長度連續性采集溫度資料來提供一條監測生產和油層的新途徑的潛力。因為井的溫度剖面的變化可以與其它地面采集的資料(流量、含水、井口壓力等)以及裸眼測井曲線對比,從而為操作者提供有關出現在井下的變化的定性和定量信息。傳統的測溫工具只能在任何給定時間內測量某個點的溫度,要測試全范圍的溫度,點式傳感器只能在井中來回移動才能實現,不可避免地對井內環境平衡造成影響。光纖分布式溫度傳感器的優勢在于光纖無須在檢測區域內來回移動,能保證井內的溫度平衡狀態不受影響。而且由于光纖被置于毛細鋼管內,因此凡毛細鋼管能通達的地方都可進行光纖分布式溫度傳感器測試。
3 多相流監測
為了做好油藏監控和油田管理,最關鍵的環節是獲得生產井和注水井穩定可信的總流量剖面和各相流體的持率。然而,大多數油井分層開采,每層含水量不同,而且有時流速較大,給利用常規生產測井設備測量和分析油井的生產狀況帶來了巨大的困難。液體在油管中的摩阻和從油藏中向井筒內的噴射使得壓差密度儀器無法準確測量,電子探頭更是無法探測到液體中的小油氣泡。
光纖測量多相流有兩種方法,第一種是美國斯倫貝謝公司的持氣率光纖傳感儀,該儀器能直接測量多相流中持氣率。其四個光纖探頭均勻地分布在井筒的橫剖面中,其空間取向方位可用一個集成化的相對方位傳感器準確測量,在氣液混合物中,通過探頭反射的光信號來確定持氣率和泡沫數量(這二者與氣體流量相關聯)。此外,利用每個探頭的測量值來建立一種井中氣體流動的圖像,這些圖像資料特別適用于斜井和水平井,可以更好地了解多相流流型以及解釋在傾斜條件下這些流型固有的相分離。最近,這種儀器已在世界各地成功地進行了測井實驗。它提供的資料能直接測定和量化多相混合物中氣體和液體,能準確診斷井眼問題,并有助于生產調整。儀器通過了三口井的現場測試。
第二種是通過測量聲速來確定兩相混合流的相組分,因為混合流體的聲速與各單相流體的聲速和密度具有相關性,而這個相關性普遍存在于兩相氣/液和液腋混合流體系統中,同時也適用于多相混合流系統。根據混合流體的聲速確定各相流體的體積分數,就是測量流過流量計的各單相體積分數(即持率測量)。某一流體相持率是否等于該相流動體積分數,取決于該相相對于其它相是否存在嚴重的滑脫現象。
(二)聲波測量
與過去相比,勘探開發公司如今面臨更大的風險和更復雜的鉆井環境,因此獲得準確的地層構造圖和油藏機理具有重要意義。目前使用的地震測量方法,如拖曳等浮電纜檢波器組、臨時海底布放地震檢波器和井下電纜布放地震檢波器等,能提供目的產油區域的測量,但這些方法具有相對高的作業費用,不能下入井內或受環境條件的限制等,而且提供的圖像不全面、不連續,分辨率不是很高,因此難于實現連續實時油藏動態監測。
基于光纖的井下地震檢波器系統能夠解決這些問題,它能提供整個油井壽命期間永久高分辨率四維油藏圖像,極大方便了油藏管理。這種井下地震加速度檢波器能接收地震波,并將其處理成地層和流體前緣圖像。
永久井下光纖3分量地震測量具有高的靈敏度和方向性,能產生高精度空間圖像,不僅能提供近井眼圖像,而且能提供井眼周圍地層圖像,在某些情況下測量范圍能達數千英尺。它在油井的整個壽命期間運行,能經受惡劣的環境條件(溫度達175℃,壓力達100MPa),且沒有可移動部件和井下電子器件,被封裝在直徑2.5cm的保護外殼中,能經受強的沖擊和振動,可安裝到復雜的完井管柱及小的空間內。此外,該系統還具有動態范圍大和信號頻帶寬的特點,其信號頻帶寬度為3Hz~800Hz,能記錄從極低到極高頻率的等效響應。
三、激光光纖核測井技術
激光技術和光纖技術可以用于研制井下傳感器,用于在充有原油和泥漿等非透明流體的井中進行測井。對于激光光纖核傳感器的研究在國外比較盛行,美國、德國、俄羅斯和比利時等國均有大量的有關研究論文。
激光光纖核傳感器是在光纖通信和光纖傳感器的基礎上產生的,它利用了光致損耗和光致發光等物理效應,比常規核探測器具有更多的優越性,是典型的學科交叉。光纖核測井技術,實際上就是在特定的環境下的核探測技術,其典型的優點為:
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作為國有大型企業,勝利油田一直處于改革開放的潮頭,勝利石油工程有限公司測井公司五分公司成立時間較晚,各種規章制度、管理體系有待進一步規范,管理工作方法需要不斷摸索。在新的環境和形勢下,怎樣進一步做好職工的思想政治工作,以達到凝聚人心、鼓舞士氣、穩定隊伍的目的,分公司做了積極的探索。在課題開展過程中,分公司堅持以人為本、為民服務,緊緊圍繞“打造世界一流、實現率先發展”的大局和中心,以客戶滿意、社會公眾滿意、職工群眾滿意“三滿意”為載體,深入貫徹“質量永遠領先一步、服務永遠領先一步”的工作要求,認真履行“每一條曲線都是承諾”的社會責任,不斷增強“每一位員工都是中石化形象大使”的使命意識,切實踐行“每一項工作都是產品、每一個崗位都是窗口”的勝利追求,圍繞“發現油層、評價油層、解放油層”,強化“為用而測,條條曲線都是精品”的理念,牢記“把準油水井動態脈搏、打造找油控水第一平臺”的愿景,進一步提高服務水平,提高客戶民眾滿意度、社會公眾滿意度和職工群眾滿意度,提升分公司的品牌形象和核心競爭力。
二、精細承諾必踐具體措施
(一)實施分公司、測井部、班組、個人四級聯合承諾制度,結合實際,分層次、分崗位作出公開承諾,公開承諾內容,制定具體措施,確保承諾履行到位、見到實效。分公司領導承諾發揮先鋒帶頭作用,嚴格執行“兩特”上井制度。測井部承諾為班組排憂解難,建立職工個人信息卡片,以人為本,確保生產一線無思想安全隱患、無設備安全隱患、無制度安全隱患,積極推行“七想七不干”管理方法。班組承諾對生產安全負責,對班組成本控制負責,對用戶負責,認真做好施工準備、嚴格三標施工、確保資料合格,積極參加分公司經營管理活動,參加技術比武和各項勞動競賽。職工個人承諾以分公司需要為本,立足崗位,學習技術,遵章守紀,想公司所想,解公司之所困。
(二)服務流程標準化,樹立質量意識,提升綜合施工能力,實施優質服務工程,讓客戶民眾滿意。切實做到“儀修保小隊、機關保基層、施工保解釋”,即確定施工流程、儀修流程、解釋流程,確保無縫隙接口,無縫隙服務,把切實踐行“每一項工作都是產品、每一個崗位都是窗口”的勝利追求貫穿始終。領導干部帶頭參加,突出領導骨干,充分發揮了示范表率作用,以實際行動踐行有正氣、有力量;充分發揮了黨員先鋒模范作用,黨員在活動中當尖兵、打頭陣。樹立了生產環節“上道工序為下道工序提品,下道工序是上道工序的客戶”的理念,堅持“生產測井施工為生產解釋服務,生產解釋對測井施工監督”,切實做到了“儀修保小隊、機關保基層、施工保解釋”,把服務理念貫穿于分公司生產經營管理全過程,確保在內部和諧的基礎上實現客戶民眾滿意、職工群眾滿意的目標。
(三)全員參與,與“比學趕幫超”活動相結合,推進精細管理各項工作,全面落實承諾。修訂完善分公司崗位責任制,讓各個崗位的工作人員把承諾落到實處去。圍繞“怎么干”、“干到什么程度”等問題,補充崗位說明書、操作規程等內容,形成較完善的崗位責任制。加大精細文化的執行落地力度,引導干部職工牢固樹立“精從細中來,細在盡責處”的理念,以更優化的思路、更精確的標準、更盡心的態度開展生產、科研、培訓等各項工作。同時以油田“三基”建設為標準,嚴格考核,有效激勵,修訂完善各項考核細則,切合分公司實際,體現公平公正原則,激發和調動職工群眾的積極性。
三、推動承諾必踐取得實效
通過承諾必踐,職工群眾的工作熱情得到了積極的調動,形成了一支能打硬仗、善于學習、敢于擔當的隊伍。在活動過程中也涌現出許多優秀個人,有的長期帶隊服務于冀東、華北等外部市場,先后完成內、外部市場多口重點井、疑難井施工,樹立了勝利測井品牌。有的長期在新疆市場工作,在競爭激烈的新疆生產測井市場打開了局面。他們通過一流的服務水平和業績實踐著自己的承諾,為分公司做出了自己的貢獻。
通過承諾必踐,科研攻關、技術服務能力得到了進一步的提升。組建分公司技術專家團,對分公司的技術工藝進行全面梳理,形成系統的生產測井技術工藝手冊和技術題庫,讓小隊技術人員、儀修技術人員學有指導,學有所成。利用集中授課、一對一“導師帶徒”等方式,重點培養、以點帶面、全面提升。
通過承諾必踐,品牌形象、市場份額得到進一步拓展。在勝利油區內部,分公司創建市場聯絡和工作溝通機制,強化市場責任的落實,加強與采油廠、油公司的技術交流和市場回訪,努力實現施工解釋同步化;建立特殊井電子檔案,全面跟蹤應用效果。創新與采油廠合作模式,實行“捆綁式”測井服務。在外部市場,不斷加強隊伍設備的綜合服務能力,達到保生產、保安全、降成本、增效益的目標。以冀東、新疆和東北市場為重點,選派常駐隊伍,靠一流技術、靠綜合服務能力開拓市場,推廣爬行器水平井生產測井技術、模擬抽油機產液剖面技術、旋轉式井壁取心等有獨特優勢的生產測井技術,使經濟效益穩步上升。同時提高了公司的客戶滿意度,塑造了良好的企業形象。
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雙側向測井技術利用兩個屏蔽電極對主電流進行聚焦,具有很多優點,比如具有較大的徑向探測深度和很高的垂向分辨率,同時能夠利用同一電極系進行深部和淺部的探測。因而雙側向測井已成為一種廣泛應用的電阻率測井方法。影響雙側向測井質量的因素很多,遇到不明情況出現時,一定要祥加分析,找出影響因素,才能有針對性地采取相應措施,以便獲得滿意的測井效果。
一、雙側向測井工作原理
從雙側向電極工作情況來看,它有9個電極構成,主電極位于中央,并且在主電極的上下還有4對對稱的電極,分別用短路性線進行連接。另外還有兩對監督性電極和兩對聚焦性電極(又稱屏蔽性電極),而參考電極測量與回流電極都在無限遠處。在進行較深的探測時,兩對屏蔽性電極始終保持著電位,并且主電流與屏流是同極。由于屏蔽性電極相對較長,所以它無形中也增加了屏流對于主電流的集聚功能,所以主電流層一旦進入人地層,就會分散。另外,受探測深度影響,探測的視電阻率會和真電阻率比較接近。
對于淺探測,在雙側向測井中,電極具有回流電極的功能,也就是說其中兩對電極具有反極性,這樣也就會削弱屏流對雙側向測井主電流的集聚功能;當主電流接近地層時,就會產生發散,而在探測深度不夠的情況下,視電阻率將會受到侵入帶影響。
二、對雙側向測井構成影響的因素
(一)測井回路
從雙側向測井回路連接過程來看,不管是淺側向回路,還是深側向回路統一是10號的芯線,而深側向的回路測量則是7號纜芯。在深側向中,它需要2條較遠距離導線,也就是7號纜芯與10號纜芯,一旦線路不通暢,或者出現阻值過大的情況,都有可能出現側向錯誤的現象。因此,兩條線通斷情況,會直接影響測井側向結果。從運行過程來看,側向測井不通暢,一般都是2條線路的問題。
如果10號芯線不好,就會讓出現深屏流損壞的現象,一旦深屏流通道不能正常運行,就會影響IS、ED、ES、ID等正常運行,即或深屏流沒有損壞,SP也不能正常運行。如果是7號芯不通暢,那么可以認為是深電壓中的測量電阻已經損壞。一旦深電壓損壞,不僅IS、ES消失,還不能正常看見ED,雖然有ID值,但是ID不準確。而10號、7號芯的好壞程度,也可以從ZERO、CAL以及LOOG等的轉換過程看出,如果ZERO與CAL是正確值話,LOG不對,那么就可以看成是10或者7的問題,同時它也包含3514等內部的芯線。在這過程中,需要注意的是:必須確保繼電器刻度的接觸良好與翻轉可靠。而其中7號線是否通斷,也包含地面開關設置過程,3514是否處在7號線芯中間,并且繼電器處在正確的區域。
室內回線通常連接在patch盒子上,由于這種類型的配接會讓儀器檢測不到整體回路,面對側向回路對測井的重要作用,必須將室內檢查儀和回路線直接聯系在硬電極環與纜鎧上,這樣就能避免測井中出現數值變換等問題。
(二)SP測井
在雙側向測井中,橡膠馬籠頭上的8號電極環,也就是SP電極環,只要與馬籠頭本體保持在一定距離內,即或向上移動,對SP也沒有任何影響,但是需要注意的是,它不能與電纜外皮靠的太近,并且電纜外皮與SP環的距離必須在6米以上。
微側向與側向組合成測井時,為了讓7號芯和8號芯正常連接,必須將SP開關放到bridle上。反之,SP就會選擇性的置于bridle上,進而出現雖然有SP,但是沒有任何微側向故障的現象;如果選擇的是tool,就會出現有微側向,沒有SP的現象。通常地面SP的來源選擇,最好選擇在tool,如果將其置于bridle,就會讓3514內部的微側向的8芯電極5號環和下層斷開,而微側向沒有任何回路。
(三)深驅動板
在雙側向測井中,雙側向的U2功放與U1運放會構成壓電性恒流源,在雙側向和其他儀器配接時,具體如:微球,就會因為儀器絕緣能力不夠,讓深側向的驅動板電流遭到影響。對于這個問題,深驅動板必須重新設計。在雙側向深驅動板設計中,深驅動板和邏輯深參考板上的電路相連,并且生成深電流源。而深參考板的電位可調器通常用于直流點評輸入,并且和反饋控制中的V2DD電壓一起生成深電流源的信號控制,而合成后的被合成后形成的QD信號斬波,生成32Hz方波,然后經過濾波器,在深參考端產生輸出32Hz正弦波信號,只要該正弦波信號經過T2耦合變壓器,就能生成對應的深驅動板。在這期間,電流輸出大小完全取決于初級的T2電壓以及電阻比值。如果儀器絕緣性能較低,那么干擾信號與高壓直接通過公共接地端,進入運放,并且穩壓二極管能夠起到高壓隔離與干擾的作用,同時這樣也能原件燒毀的現象。
(四)帶通濾波器
在雙側向儀器測井中,淺側向的工作頻率為128Hz,深側向的工作頻率為32Hz。帶通濾波器由相位敏感性電路和頻率構成,而電子線路中的濾波器中心頻率直接影響電阻率檢測的準確性,最后影響油氣層劃分。在帶通濾波器工作中,它會隨著中心頻率轉移,帶來更大程度的相位移,因此造成的的淺側向、深側向測量誤差都比較大,儀器可能還會出現淺側向、深側向的測井曲線分離與異常;如果將中心頻率的淺電阻率和側向深電阻率曲線進行調整,就能取得線路吻合的效果。在這過程中,帶通濾波器增益和中心頻率對淺、深側向曲線作用非常大,所以在維修與調校時,必須是在驗箱環境下,對儀器中的增益以及中心頻率及時檢查,在保證儀器模擬地層中的精度時,讓儀器始終處于最佳的集聚狀態。因此,在雙側向測井儀調校、維修中,中心額率具有重要作用。在深側向測井中,深側向會快速的緊隨帶通濾波器,在調整滑動變阻器時,就能對帶通濾波器以及相位進行調整,讓深時鐘與正弦波信號始終處于相同的相位。
(五)其他影響因素
通常,側向換擋電源位于3516,換擋高低和180V馬籠頭電壓以正比關系呈現。對于井深溫度較高的情況,電源效率會遭到影響,甚至出現換擋不靈敏的現象。針對這種情況,我們可以適當增加180V電壓,彌補電源換擋造成的影響。對于深側向測井屏流供電不完全導通的情況,它會讓深側向的電流電壓值降低,如果電阻率比值處于低阻狀態時,沒有太大的差別,而對于高阻則有明顯的差異。因此,在雙側向測井中,必須注重參數變化。
三、雙側向測井應對措施
在雙側向測井中,為了保障工作效率以及工作安全,必須確定室內刻度。P=KU0/I0式中P為側向測井電阻率,K是電極常數,它由具體的實驗數值確定,U0是主電極和參考電極之間的電位差,I0是主電極上的電流。為了方便觀測過程,我們可以將實驗室中的工程值改為10與10000代表電阻率,這種模擬探頭電阻阻值以及地面采值關系的方式,通過工程值就能確定因子值。在實際工作中,雙側向通過微球形測井聚焦就能形成綜合性下井儀器。
雙側向測井作為單電極系統聯系淺、深測量裝置的聚焦型電極體系,由于使用的是屏蔽性電極聚焦,既能擁有較高的分辨率,還能較大程度的深度探測,并且能夠為不同徑向,進行兩條視電阻率探測,所以在山東東營雙側向測井中,通常將其作為油水性質以及儲層測井的主要方法。目前,隨著石油勘探與開發力度加大,越來越多的高礦化鉆井與大井眼。國內外雙側向測井儀器,由于深側向屏蔽聚焦、淺側向單級聚焦,所以探測深度一般不大,而在鹽水泥漿、大井眼等情況下的測井,具有明顯的效果,尤其是淺側位于大井眼偏心的情況下,根本不能真正反映電阻變化。從ECLIPS-5700測井體系來看,它除了保留常規雙側向標準模式外,還增加了雙層屏蔽、三層屏蔽的聚焦模式。這種標準模式不僅能保障井眼測井,對于研究電阻率變化也有重要作用;較強的聚焦模式不僅能在高礦化度鉆井、大井眼等情況下,將對對井眼的影響,還能精確反映電阻變化,保障儀器管口附近的電阻率。它能適應水基泥漿測井,具有良好的實用性,同時這也是雙側向測井技術發展的突破,在現代化測井中已經取得了良好的反映。
結束語:
從影響雙側向測井因素來看,影響因素相對較多,所以對于不明確的情況,必須加強分析,在找出原因的同時,采取有目的性的措施,這樣就能取得較為滿意的效果。在研究自然電位、測井回路中,必須根據采樣值的工作區域以及可行性,強化解決方法,推動測井工作發展。下一步大力推廣陣列側向,電子元器件趨于集成化,儀器工作更加穩定逐步,解決雙側向求取地層真電阻率困難,以至于求取地層含油飽和度不準的難題。
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篇7
儲層流體性質識別一直是測井解釋的重點和難點,其解釋精度和準確度直接關系到油田的經濟效益,甚至是評價整個油藏是否具有開發價值的關鍵[1]。在油田的實際應用過程中,一般采用交會圖法來識別儲層流體性質,但是通過研究發現,利用交會圖技術總是存在交叉的邊界區間無法判定,只能粗略地進行識別,識別精度低。近年來,隨著測井技術以及計算機技術的飛速發展,多種數學方法如模糊數學、神經網絡等相繼引入到測井解釋中,并在某些方面取得了較大的成果。對于模糊數學,計算過程較為復雜,而且主觀經驗依賴性強;對于神經網絡,需要采用大量的樣本進行訓練,運行效率低。貝葉斯判別分析方法是判別樣品所屬類型的一種統計方法[2],通過計算樣品屬于各類總體的后驗概率,將樣品判別為來自概率最大的總體。該方法應用簡單方便,運行速度快,具有一定的實用價值。
1 貝葉斯判別法原理
設有G個總體,N個樣品,每個樣品都屬于這G個總體的一個樣本,每個樣品有P項指標。同時,視各樣品為相互獨立的正態隨機向量,于是便有第g類服從均值向量為,協方差矩陣為的多元正態分布。若有一來自某類的新樣品,則可根據貝葉斯公式計算出樣品歸屬于第g類的后驗概率:
其中是第g類的先驗概率,是x屬于第g類的概率密度函數。
在算出的G個后驗概率中,如果x屬于第k類的后驗概率最大,則將樣品x歸屬于第k類。
在的假設下,若各類總體的協方差矩陣不全相等,其概率密度函數可以表示為:
2 方法應用
2.1 資料分析
S凹陷地質特征復雜,儲層電阻率測井響應受巖性等多種因素影響嚴重,導致油水層電阻率跨度范圍大,油水界限模糊不清,應用常規方法無法建立統一的油水層識別標準,流體識別難度較大。分析認為主要是研究區鈣質膠結嚴重,低阻油層和高阻水層同時存在,巖性對電性的控制作用大于儲層流體對電性的控制作用。
2.2 樣本選擇
由于巖性等多種因素影響,油水層測井響應復雜,直接利用原始電阻率曲線來區分油水層是行不通的。在進行油水層測井響應特征提取的過程中發現,深淺電阻率的比值能較好地反映油水層性質。通過對儲層的分析和研究,最終選取了對流體性質響應敏感的4個參數,即聲波時差、補償中子、密度、R’(深淺電阻率的比值),作為儲層流體識別的指標,進行流體識別。針對研究區塊儲層特征并結合試油資料,在18口井的儲層中各選取了60個樣品組成每一類的樣本集,每一個樣品都反映出與之對應的流體類型。
3 應用效果分析
在確立了樣本集的基礎上,建立了判別函數,編制了相應的處理程序。圖1為S1井處理成果圖,其40、42、44號層電阻率分布在15.59~27.92Ω?m之間,采用貝葉斯判別(第9道)結果為油層,試油結果為油層,經壓裂后日產油15t,日產水0.13m3。判別結果與試油結果相符。
4 結論
(1)利用貝葉斯判別法對儲層進行流體識別是可行的,具有較高的應用價值。
(2)在實際應用過程中,樣本的選取一定要全面,而且參數的選取非常關鍵,本文中對電阻率曲線進行了適當變換,提高了識別準確度。
參考文獻
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篇8
通常情況下,低滲油田中所蘊含的天然能源和能量都不很充足,原因就在于低滲油田所具有的低滲透性,也就造成了低滲油田的形成不是很順利,其養成并不充分,地層壓力也會下降,我們一次性的采收率也會越來越低,所以,我國國內大部分的低滲油田都會進行注水開采開發。造成低滲油田吸水能力低的原因就在于油田結構,排除我們通常所說的油層滲透率、孔隙結構以及沉積微相等油田自身內在的因素,這一現象還和油層傷害程度以及注采井距偏大密切相關,因此,技術人員必須要對這些因素進行研究和思考,并且采取一定的措施,將低滲油田注水能力提升。
一、低滲油田注水能力下降成因分析
(一)技術人員沒有按照特殊地質條件要求進行注水
在低滲油田注水工程中,有些技術人員明明已經知道了這一油田屬于比較典型的低壓油田,但是,這些技術人員還是沒有將低壓條件進行考慮,這樣也就增加了低滲油田開采的難度,并且使其不能夠進行設備安裝,因此,我們只有對其進行高效、持續的注水,才能夠將低滲油田進行有效的開發。還有的技術人員不能夠對油田進行及時的注水,由于低滲油田注水工程主要受到油田地質和沉積砂體的各種影響,這樣就可能會導致所注入的水很容易會沿著低滲油田的地下層河道這一方向流走,這一現象一旦發生,就會造成由于主項高壓水量太多,側向會出現低壓的情況,最終會導致油田低產情況的出現,因此,作為技術人員,必須要掌握好注水的時機,這一點是極其重要的。
(二)技術人員沒有考慮油田生產形勢
眾所周知,低滲油田實現自身持續穩產關鍵的因素就在于對其進行注水,在我們對低滲油田進行注水和開采開發的過程中,要求技術人員必須要將過去注水的模式進行改變,然而,一些技術人員并沒有在低滲油田注水工程中將注水模式改變,很多技術人員甚至根本沒有認識到這一點,這就要求低滲油田注水工程的技術人員必須要擁有靈活的思路和思維,能夠及時的根據不同油藏和不同區塊進行精細注水方案的制定,從而確保低滲油田的注水工程和開采開發工程具有有效性。
二、低滲油田注水能力下降對策
在我們對低滲油田進行注水以后,因為低滲油田具有裂縫性,就造成了低滲油田地底的壓力很大,所以,我們要在對低滲油田進行開發開采過程中花費人力、物力和很長的時間來對油田的地層進行鞏固,然而,在低滲油田注水以后,水流一定會沿著油田的裂縫從而進入到地層中去,這樣能夠使地層壓力得到有效地緩解,也會將有層間孔隙度降低,最終使裂縫得到閉合,降低了低滲油田的滲透率。
由于在低滲油田開采和開發的過程中,會不斷降低地層的壓力,也就使得低滲油田的地層原油開始出現脫氣現象,在油田地層壓力已經下降到了飽和壓力時,原油脫氣也就會逐漸的加劇,最終一定會導致地層崩塌,會增加地層原油密度和粘稠度,在質量不發生變化的時候,其體積也會急速下降,也就使原來的原油滲流的阻力加大。因為低滲油田地層里面存在氣洞,如果出現了原油脫氣,而氣體中往往會有一些油質,這些油質在自身脫氣過程中,遇到冷空氣而發生了凝固,將氣孔堵住,也就形成了氣鎖,我們也稱其為賈敏效應,這一效應的出現使得有效油流的通道減少了。當我們在低滲油田注水工程中采用了超前的注水方式,油田中底層的壓力會比原始地層的壓力高,這樣能夠有效地將原油物性變差這一現象進行避免,最終保證了原油滲流通道暢通無阻,從根本上將低滲油田油井的單井產量提高了。
結語
筆者認為,提升低滲油田注水能力最為主要的因素在于技術人員,這就要求技術人員必須要培養自身的創新思維,提升自己的職業道德水平和個人素質,對自身的工作負責,本文中,筆者首先從技術人員沒有按照特殊地質條件要求進行注水以及技術人員沒有考慮油田生產形勢這兩個方面對低滲油田注水能力下降成因進行了分析,接著提出了滲透油田注水能力下降的對策,筆者進行低滲油田注水能力下降原因分析及其對策探討這一思考和研究的目的就在于能夠為我們在低滲油田注水工程實際操作中提供一個參考,所以,我們要將其和低滲油田注水工程相互結合。
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篇9
二、注重以人為本,全面提高公司廣大青工的綜合素質。
創新的目的是創效,創新的基礎是人才,廣大青工只有敬業愛崗,不斷的學習和實踐努力提高自身的綜合素質,才能有能力創新,也才能通過創新解決生產、工作中的困難,從而達到為企業創效的目的。我們面臨的新世紀,是一個以高新技術為先導的世紀。新世紀競爭的焦點是人才的競爭,因此,培養高素質的青工隊伍是他們開展創新創效活動的前提和首要任務。公司下屬以測井資料解釋和研究為主的解釋研究中心,發揮技術和知識份子密集的優勢,每年三月份在青工中開展“青年科技技能月”活動。中心始終堅持生產科研并舉的方針,定期在青年職工中舉行技術講座與交流活動,營造濃厚的學術氛圍,他們結合青海油田勘探開發實際,每年撰寫科研論文10篇以上,有力地解決了測井解釋工作中的技術難題。今年青工共完成技術論文13篇,征集QC成果5項,解決了裂縫性油藏描述等幾項生產技術中的難題。一年一度的測井技術研討活動在測井大隊定期舉行,高級工程師和青年職工互相交流新技術、新工藝,從而推動青年職工隊伍整體技術素質的提高,大大激發了青工的創新熱情。其它如地質錄井大隊和射孔中隊等主要生產單位,也將創新創效各項活動逐步展開。一個“比、學、趕、幫、超”的學習氛圍正在全公司范圍內形成。廣大青工好學上進,青工素質正在不斷提高,為今后更好地開展創新創效活動創造了有利的條件。
三、重點突出技改,推進創新創效活動的深入開展。
對于測錄井這樣的技術服務行業而言,開展青工創新創效活動,其核心內容,無疑是技術創新,其主要參與者必然是生產一線青工。這是由一線青工所占比重及其在整個公司發展中的地位決定的。為此,公司團委提出以青年文明號為試點,以青年技術帶頭人為骨干,以知識份子、技術干部和工人技師為主力,開展崗位練兵、技術比武、QC小組活動、“五小”活動和油氣上產勞動競賽等為主要形式,以團干部、班組長、青年文明號負責人、青年崗位能手、青年技術人員為骨干隊伍的創新創效活動工作思路。這為公司各單位、各團支部開展創新創效活動打下了基礎。促進了活動向深、向實、向廣闊領域發展,青工一些技術革新活動開展的卓有成效。如測井大隊確定的《1309自然伽瑪儀器探頭部分國產化改造》項目,幾名青工用國產光電倍增管4B402替代進口980光電倍增管,為了達到好的效果,對高壓電源進行調節,經過不斷實驗和數十次實踐獲得成功。射孔中隊青年技術人員在現有基礎上,自制出新型測試聯作工具,這項技術可以簡化施工程序,大大節約工時,提高施工效率,投入運用后效果明顯,填補了青海油田射孔史上一項技術空白。地質錄井大隊青工運用革新后的綜合錄井軟件在錄井現場試驗成功,軟件運行效率大大提高。
篇10
在鉆井工作中,鉆井液工程是十分重要的內容,它不僅能安全合理地保障鉆井的實效性,而且能科學有效地保護好油氣層的環境,為工程的開展提供較高的穩定性[1]。近年來,我國的鉆探技術得到了全面的提升和優化,由于礦井的結構非常復雜,因而衍生出了全新的技術要求,在這樣的狀況下,必然要對鉆井液進行多方面的控制,使這項技術在實際的運用中,促使井壁處于穩定的狀態,做好對儲層的保護工作。
2鉆完井液工程技術在新疆油田應用中存在的問題
2.1鉆完井液工程技術開展的難度大
在石油工業迅速發展的過程中,我國新疆油田的鉆井速度也在不斷地加快,而在這個過程中,很多簡單結構的油田表層都被迅速地采掘一空,而剩下的油田在開展各方面工藝時,都存在很大的難度,具體體現在以下幾個方面:(1)對于油田的老區部分,由于長期施工,井套管出現了嚴重的破損狀況,并且其本身的結構十分復雜,要進行以往的簡單施工已經十分困難;(2)在新疆油田發展的過程中,涌現出越來越多的全新油田區域,這些區域的鉆井往往非常深,地層壓力和溫度都會隨著鉆井深度的加深而不斷增加,這樣的狀況無疑使鉆井施工技術的開展更加艱難;(3)無論是新的石油鉆井,還是傳統的石油鉆井,都需要考慮其復雜的狀況,很多油田本身的鉆井技術并不是十分完善,盲目地開采很容易加大其風險,為整個施工埋下隱患。
2.2缺乏對油氣層的多方面認知
在新疆油田的鉆探過程中,油氣層保護屬于其中的重要內容之一,對于這一系統工程的開展,需要采取最合理有效的措施,而不能僅僅依賴簡單的處理劑。同時,在鉆井的過程中,需要對多個技術環節進行合理的協調,直到完善地完成整個作業內容。但是很多石油部門在鉆探的過程中,并沒有考慮這么多因素,認為油氣層屬于簡單的保護位置,不需要進行多方面的關注。并且在技術銜接方面,所采取的措施效果不好,經常出現一些問題,并且難以科學有效地解決。
2.3在方案的設計上缺乏一定的針對性
在新疆油田的鉆探過程中,需要設計油田鉆探方案,而這些方案的制定,需要對不同的區塊采用不同的設計方法,進而突出其針對性,發揮理論結合實際的實效性。同時,在這個過程中,還需要有一定的資料作基礎,并且需要進行全方面的分析,以提高其實際效益。但是資料的收集,往往是施工人員最容易忽略的部分,使最終的油田施工區域資料相當不完善,存在許多漏洞,導致在施工過程中出現問題。
3鉆完井液工程技術在新疆油田當中的應用
3.1井壁穩定鉆井液技術
1)油基的鉆井液施工技術。在整個施工過程中,需要保證鉆井液的性能處于十分穩定的狀態,而且鉆屑顆粒的直徑也要比較平均,盡量不出現過于突出的棱角。而且鉆井的直徑應較為規則,如果鉆井的直徑擴大率已然達到了2%,則需要對井眼進行一定的清理,使其具有一定的攜帶能力。同時,其抗原油性能也十分強,能容下較高的固相值。通過合理的應用井壁穩定鉆井液技術,可以使整個鉆井處于十分穩定的狀態,而且出現復雜事故的概率很低[2]。合理地采用油基鉆井液回收技術,可以對井筒進行合理的清洗。而在這一過程中,需要分步驟實施。如果鉆屑油基鉆井液的回收率已超過了90%,則需要節約一定的成本,并保持鉆井環境的清潔干凈。此外,合理地運用生物酶技術,能對鉆屑的含油量進行合理有效的處理,使處理后的鉆屑含油量低于1%,進而實現有效的排放。2)水基鉆井液技術,它在實際的油田鉆探過程中,能滿足實際的鉆探需求,并有效地降低成本。而且,其在新疆油田鉆探中的應用也較為廣泛,已經完全替代了以往的油基鉆井液,能夠實現深層次的鉆井效率。由于砂巖與灰巖屬于互層部分,而泥巖的夾層則容易受到水化的影響,進而出現一系列的膨脹狀況,容易導致井壁的平穩難以維持下去。
3.2鉆完井油氣層保護技術
在運用這些技術的過程中,需要考慮到實際的儲層保護效果,并且采用針對性的儲層鉆開液。1)在保護儲層的處理材料方面,需要對材料進行一定的分類,而這些材料主要包括暫堵材料、黏土防膨類以及防水鎖劑類。(1)暫堵材料的功能主要在于其可以較好地提升泥餅的細密性,使其中的濾液水平相當低,固相的侵入量也會保持最低的水平。在現階段的新疆油田鉆探工作中,這一技術被運用在碎屑巖儲層中,具有較高的實效性。(2)黏土類的材料的功能主要在于能提升鉆井液的抑制效果,在一定程度上可以減少鉆井液的敏感運用。在這一技術的完善過程中,已經可以應用于對水有著較高敏感程度的儲層。同時,對于不同的巖石儲層,需要進行合理的分析,以確定其本身的抑制作用[3]。2)儲層的鉆井液技術,這一技術包含的技術內容也很多,主要有基礎的無固相鉆井液技術、泡沫鉆井、氣體鉆井等。(1)無固相鉆井液技術,主要針對一些不容易發生漏失現象的鉆井,它可以有效地解決裂縫傷害的問題,如果油田現場的溫度夠高,它的油氣保護層效果也能完全地凸顯出來。(2)泡沫鉆井技術一般可以應用在潛山底層,其實效性也十分高,能使鉆井作業良好地進行下去。(3)氣體鉆井。在新疆的鉆井液技術當中,氣體鉆井屬于儲層保護層采用較多的技術,需要對地層有著一定的了解,才能夠在實際的鉆井當中發揮最為有效的功效。
4結語
總而言之,石油工業的發展過程中,新疆油田的多樣化發展必然需要較完善的鉆完井液工程技術,而現如今我國采用的鉆完井液工程技術依然存在著相當多的問題,需要進行切實的完善和發展。考慮不同的鉆井狀況,尤其是井壁的穩定鉆井液技術以及鉆完井油氣層的保護技術,都需要進行多方面的創新,才能切實迎合當前新疆油田鉆井工程的實際需求,產生最為高效的效用。
【參考文獻】
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篇11
國內外經過多年實踐應用經驗的積累,對射孔/壓裂井下作用機理有了感性認識,能夠進行定性的機理分析,但是實際施工設計中存在大量不確定因素,急需定量的井下實況信息的指導。到目前為止,射孔/壓裂工具設計主要以地面靶試驗結果和現場實施效果做參考[1]。實際應用中井下環境復雜多變,要具體指導射孔/壓裂設計,尤其是壓裂過程中使用的推進劑裝藥設計以及提高油氣井開采率和產量,還需要準確測取油氣井下射孔彈爆燃瞬態壓力特性等信息。
為保證測試儀器可靠性,對儀器進行了多次實驗環境模擬。測試發現,導致數據測量失準、丟失的根本原因是儀器殼體受損變形導致內部測試電路受損。針對這一問題,本文還對目前射孔器槍內壓力測試儀器殼體防護進行了進一步的研究。
2.井下射孔過程壓力信號分析
槍內一體式復合射孔器是通過導爆索將射孔彈按螺旋狀連接起來,目前射孔器裝彈密度一般為16彈/米,普遍使用的102射孔器彈架直徑為62mm,射孔彈相位相差90°,其連接實物圖如圖1。
聚能彈和導爆索使用的炸藥,一般為黑索金(RDX)、奧克托金(HMX)或太安(PETN),通過查資料可得:RDX炸藥的傳爆速度為7800~8000m/s[2]。
射孔彈螺旋線連接示意圖如圖2所示。螺旋線公式如式(1)所示:
由公式(1)得知相鄰射孔彈間導爆索長度約79mm,在此設定RDX炸藥的傳爆速度7900m/s,可計算出相鄰射孔彈間引爆時間差為:
射孔彈長度約為40mm,以爆轟波的傳播速度為7500m/s,可以計算得出:單發射孔彈由導爆索點燃到爆轟完畢需要時間約為5.3μs。射孔彈爆炸時射孔器內壓力信號頻率接近200KHz。工程上采樣頻率取實驗數據頻率的7~10倍,即要測試并分辨射孔彈爆炸時射孔器內壓力快速變化過程,射孔器內部測試系統的采樣頻率應達到2MHz。
3.槍內壓力測試儀器總體設計
3.1 測試系統性能設計
射孔器槍內壓力測試系統由傳感器、信號調理電路、微處理器、電源管理電路和采樣存儲電路構成。傳感器獲取壓力信號,經濾波、放大電路,然后在CPLD芯片的控制下經AD采集并存儲到存儲器中。系統框圖如圖3所示。
3.2 測試系統殼體耐高壓設計
受結構的限制,測壓系統的殼體的外徑不能大于射孔彈的直徑52mm,這里我們確定殼體的外徑為51mm。內徑的大小與電路、電池及傳感器的大小有關,原則上要求盡可能的小,這里我們取內徑a為30mm。設計18Ni馬氏體時效鋼作為殼體加工材料[3],其屈服極限等于2000MPa。
受高壓容器不允許產生過量的塑性變形,根據所查資料,在設計時建議彈塑性界面半徑的最佳半徑[4~5],由式(3)可以求得,在上述條件下殼體的彈性極限壓力為:
即當射孔時所產生的壓力在小于755MPa時,殼體還處于彈性階段。可以得出:
再由式(5)得出上述條件下殼體所能要求承受的極限壓力:
滿足1000MPa的耐壓要求。
4.射孔器內壓力測試系統防護研究
最初的防護結構是在測試系統和射孔彈之間安裝了一個硬度比較高的圓平鋼板。這種設計主要是為了防止射孔彈爆炸的破片直接傷害到測試器的外殼,導致外殼的破損,從而影響其使用次數和壽命。但是,這種防護結構在實驗中暴露了一個新的問題,那就是擋板在外力的作用下與測試系統外殼擠壓,導致了測試系統外殼結構發生了變形。經分析,是因為擋板平面與測試系統外殼的接觸面很窄,在受高壓過程中,產生應力集中,導致擋板和測試系統的外殼均發生比較大的變形。
經過理論分析和力學計算,我們改進了測試系統的防護結構,如圖4所示。選用硬度較小的鋁材,使兩者作用過程中不會發生應力集中。同時在結構上,防護結構的外形設計成弧形,在壓力作用一開始接觸面積就比較大,避免產生應力集中。
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篇12
油藏工程是石油工程專業重要的主干專業課程之一,是專門研究油田開發方法的一門綜合技術學科。它綜合應用地球物理、油藏地質、油層物理、滲流理論和采油工程等方面的成果以及所提供的信息資料,對油藏開發方案進行設計和評價,以及應用有效的開采機理、驅替理論和工程方法來預測和分析油藏未來的開發動態,并根據這種預測結果提出相應的技術措施,以便獲得最大的經濟采收率[1]。毫無疑問,該課程是石油工程專業的一門主要專業課,但該課程在傳統的講授式教學中卻難以培養學生的工程實踐能力。[2]作為專業課,其建設只停留在本課程的改革與建設上,沒有與相關的專業基礎課和實踐環節的改革結合起來。其沒有作為系統工程進行建設,既沒有很好地讓專業基礎課發揮對本課程的支撐作用,也沒有很好地發揮本課程對實踐環節的帶動作用。
一、學生實踐能力的培養原則
(一)系統性原則
沒有實踐知識就沒有根基,要進行實踐需具備一定的基礎知識。油藏工程課程實踐應有三個子系統的課程體系。
1.基礎知識。基礎知識包括油田勘探開發程序、油藏評價、開發層系劃分與組合、井網與注水方式、油田開發方案報告編寫、復雜油田開發、油田開發調整等相關專業基礎知識的學習,對油藏工程所研究的對象――“油氣藏”有一定的了解。在油藏工程的教學中,要充分結合基礎理論課程,加強技能培養,利用實驗儀器設備進行實驗室觀察、演示性實驗、驗證性實驗、創新性實驗、觀摩操作等鞏固、深化、擴展課程內容,同時要加快知識向技能轉化,要求學生掌握油藏工程的基本概念、基礎理論和基本方法,學會用油藏工程的理論解決油田開發過程中的實際問題[3]。
2.應用性知識。應用性知識包括非混相驅替及注水開發指標計算、試井分析方法、油藏動態分析方法學等。利用計算機教室開展油藏驅替機理、動態分析、試井分析的編程演練,并組織學生演示分析計算過程和對結果進行分析。
3.研究性知識。研究性知識包括油藏井間示蹤劑動態分析方法、生產測井技術在油田開發中的應用、示蹤劑流出曲線方程的推導、多層油藏的總示蹤劑濃度方程的推導、水平井及其產能評價等知識體系。利用油田科研實例,深入分析涉及難點知識的運用方法,課余邀請學生參與科研的工作,在實際的運用過程中深化知識的掌握。通過理論教學與現場實踐相結合,培養學生分析問題和解決問題的能力,從而提高學生的專業素質使其具有一定的獨立參加科研工作的能力。當學生進行第一線實踐時,要求其能夠將所學的知識技能綜合應用、融會貫通。只有把知識融會貫通,各種技能熟練化,才能在實踐中信手粘來,得心應手。系統化還要求實踐安排的層次系列化,需要經過不間斷的實踐―反思―改進―再實踐―再反思―再提高的螺旋上升的過程。
(二)層次性原則
觀摩、練習指導與綜合實踐三層次。觀摩與練習指導是綜合實踐前的重要教學環節。是學生頭腦中儲存的陳述性知識,無法自覺熟練地應用。雖然有的人通過自己摸索也能做好,但從總體上來說,有效練習與指導是觀察學習、模仿學習,促進多數人的技能全面快速提升的有效方法。因此,需要觀摩,因為觀摩有助于把知識技能形象化、操作化,而練習指導則有助于把技能程序化、熟練化,這樣才能內化。例如,油藏驅替過程的實驗教學、油藏動態分析和試井編程活動的組織、科研案例的分析都需要經過觀摩、練習與指導。要讓學生實踐能力得到有效的提高,需要有綜合實踐這個環節,綜合實踐有助于讓學生把各種知識技能綜合應用。通過綜合實踐使學生知道知識技能應用的條件與邊界,這樣才能形成自己的獨特的知識結構與能力。實習是最好的綜合實踐,抓好實習有助于提高學生的綜合能力。
(三)個體性原則
共性與個性培養相結合。任何事物都具有兩面性:共性和個性。共性是一切人和事的基礎和立足點。一般來說,共性的要求也是普遍化要求。普遍化要求是教學目標的基本特性。面對集體教學,我們只能做一些最基本的要求。否則,教學就無法進行,也無法保證每個學生都能達到教學的要求。此外,我們也不能忽略個性的問題,個性是指人和事的特性,對于個人發展非常必要。對石油工程專業的學生來說,由于每個人興趣、知識背景、特長不一樣,所能達到的水平也不一樣,尤其在實踐能力上更是差異很大。針對有些同學對于油藏沒有感性認識,可以讓他們參與巖心的制備,直觀看、摸到巖心;對于編程能力差的同學,引導他們做好程序流程圖,思路清晰地解決問題;對于數學基礎差的同學,進行對比計算,讓油藏和流體物性參數對計算結果的影響直觀化。
二、學生實踐能力的培養途徑
(一)課內練習與課外實踐相結合
課堂練習是培養學生實踐能力的主渠道,既有教學目標、教學計劃、課時等措施的保障,又有教師的指導。然而,課內練習時間是極其有限的,因此課外練習無疑是課堂練習的重要補充。學生通過主題班會、課外興趣小組、社會實踐等活動來培養自己的專業特長,滿足自身專業成長的需求。課外練習具有個體性、情境性和綜合性的特點,能夠有效地提升學生自我效能感和成就感,促進個體自我進一步完善。課堂教學是針對全體同學進行基礎訓練的重要組織形式,可以保證絕大多數學生達到教學基本要求。但由于課時、指導力量等原因的限制,要使學生能力,尤其是創新能力,以及綜合素質得到全面提高是有一定困難的。因此,利用課余時間,特別是寒暑假讓學生自行組織實踐活動,無疑是一條促進學生實踐能力形成和發展的有效途徑。而且學生對此有興趣、沒壓力、不怕失敗,這樣學生完全可以放開手腳,大膽嘗試,充分發揮其潛能和作用。此外,還要注重對學生的應用實踐和科研實踐能力的培養,想要讓畢業生的能力和表現受到用人單位的認可和好評,我們認為應在以下幾個方面下功夫:
1.加強技能型的課程學習。充分利用課堂的師生示范、學生練習。同時充分利用實驗室、實習基地的設備和空間,要求學生操作與演練。如油田勘探開發程序、開發層系劃分與組合、井網與注水方式、油田開發方案報告編寫、油田開發調整等知識的學習。
2.設立實驗興趣小組。實驗興趣小組定期開展活動。興趣小組分為三類:一類是在教師指導下由學生嘗試進行實驗設計,目的是幫助學生加深對專業知識的理解和提高實驗操作能力;一類是以問題為導向,引導學生通過設計綜合性實驗,提高學生實驗設計能力;一類是協助和參與由教師主持的課題研究,目的是為了促使本科生及早進入科研,提高其研究水平。
3.建立學生實踐平臺。建議利用油藏工程實驗中心,設立“油藏驅替機理與提高采收率研究中心”的學生組織。專業學生在假期充分利用“中心”的設備、場所、網絡等為對廣大石油工作者提供基礎計算、文獻調研等方面的社會服務。在服務的過程中,強化知識的掌握和知識面的拓寬,進一步了解油田開發運行的程序和規律。
(二)課程演練、專業實習相結合
階梯式的推進,層層加固學生技能在課程演練中,需要對學生進行必要的實踐訓練,這種練習有助于學生理解與掌握有關的技能。除了課程演練外,實習也是重要的途徑。在見習中學生可以學到在大學課堂上學不到的知識技能,如班主任的班級管理、課堂教學的組織、教材的處理方法。在條件允許的情況下,在見習過程中進行嘗試性的教學,為后續課程的學習提示方向,為實習奠定基礎。實習無疑是一種培養學生實踐能力的綜合方法,需要進行有效的組織與指導。學生在實習中必然遇到很多問題,并且只靠一個老師帶隊肯定是無法對每個學生進行細致指導。為此,組織小組共同備課,互相聽課評課能夠極大促進學生教學能力、評課能力的提高。
(三)科研實踐與應用實踐相結
科研應用,縱橫交織科研能力的提高無疑要在科研實踐中逐漸完善。一些人認為大學生不用做研究,也不用寫論文。其實科研能力不是到研究生階段才能培養的,科研能力的培養更是一種創新能力的培養過程,也是解決問題的訓練過程。科研能力的提高也有助于應用能力的完善。因為在實踐過程中會遇到一些學習過程中沒聽過見過的問題與困難,需要學生自己創造性地去解決。科研實踐的訓練有:觀察法、調查法、實驗法等,科研方法無疑能夠幫助學生更好把握問題本質所在,為更好地尋找解決問題的方法奠定基礎。同時科研實踐過程中訓練的獨特視角能夠促進自己突破書本知識、個人經驗的局限,這樣才會起到意想不到的效果。在實踐過程應用到科研實踐的過程中也會遇到書本中沒有的知識,這就為科研提供了很重要的研究課題。因此應鼓勵學生積極申請大學生創新課題、社會實踐課題、參與教師的課題研究等。要嚴把論文關,要求做實證研究,從選題、綜述、設計、論證、撰寫每個環節都認真對待。有些實證研究,貼近學生的心理特點,豐富了其他專業學生的實驗內容,提高了石油工程專業學生的實驗設計與操作能力。
總之,教學實踐必須明確培養目標,優化專業實踐與實驗教學體系,開展研究型實踐教學,把“應用性”落到實處,使學生在激烈的社會競爭中獲益,成為能主動適應社會發展和市場經濟所需要的應用型石油工程人才。
參考文獻: