天津市山岭子地热田热流体锶同位素演化及指示意义

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作者 张芬娜 贾志 +3 位作者 徐明 阮传侠 王冰 岳冬冬 《矿产勘查》 2025年第3期574-583,共10页

在天津山岭子地区,深部地热流体的成因演化一直是学术界关注的焦点,直接关系着天津市山岭子地热田地热资源的可持续开发利用,对于推动天津地区乃至整个京津冀地区地热资源的合理开发利用有着重大意义。本文检测了研究区33组不同储层的... 在天津山岭子地区,深部地热流体的成因演化一直是学术界关注的焦点,直接关系着天津市山岭子地热田地热资源的可持续开发利用,对于推动天津地区乃至整个京津冀地区地热资源的合理开发利用有着重大意义。本文检测了研究区33组不同储层的地热流体水样,分析了地热流体中Sr^(2+)浓度与^(87)Sr/^(86)Sr特征关系、锶同位素与水文地球化学组分含量以及氘氧的相关关系,并结合山岭子地热田的地质构造特征,对山岭子地热田深部热储流体的成因、补给来源、路径及混合作用进行了研究。结果表明:研究区热储流体的Sr浓度和^(87)Sr/^(86)Sr值在平面上东南高西北低,即位于沧东断裂附近Sr^(2+)浓度和^(87)Sr/^(86)Sr值高,随着距沧东断裂的距离越远Sr^(2+)浓度和^(87)Sr/^(86)Sr值越低;垂向上Sr^(2+)浓度和^(87)Sr/^(86)Sr值随着热储层埋藏深度的增加而升高。研究区内地热流体由天津北部蓟县山区的大气降水入渗经过较远距离径流后补给形成的,位于沧东断裂附近的明化镇组、馆陶组、奥陶系和雾迷山组地热流体之间存在着水力联系,沧东断裂是地热流体运移的通道。研究区内地热流体的热储环境为半封闭性,存在一定水岩作用的古溶滤水。 展开更多

关键词 地热流体 锶同位素演化 起源成因 补给来源 山岭子

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煤层气水平井筒倾斜-水平耦合流动规律影响分析 被引量：1

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作者 张亚飞 王滨 +3 位作者 贾云林 胡皓 梁萧磊 张芬娜 《石油机械》 北大核心 2024年第6期86-95,共10页

精确掌握煤层气水平井井筒内气液流动规律,对煤层气水平井的合理开发工艺和设备的选择具有重要意义。基于气液两相流理论采用Fluent软件模拟分析的方法,研究了煤层气水平井段倾斜-水平耦合条件下变状态流动规律。分析结果表明:水平段井... 精确掌握煤层气水平井井筒内气液流动规律,对煤层气水平井的合理开发工艺和设备的选择具有重要意义。基于气液两相流理论采用Fluent软件模拟分析的方法,研究了煤层气水平井段倾斜-水平耦合条件下变状态流动规律。分析结果表明:水平段井筒中,上倾斜段井筒内的流动会加剧井筒内气液两相界面的波动。高气、液量下水平段井筒内持液率在流体流动方向上不断增大,低气、液量下水平段井筒内持液率在流体流动方向上不断减小。上倾段倾斜角小于20°时,倾斜角对水平段平均持液率影响较大;下水平段井筒中,倾斜段井筒的长度和倾斜角会影响水平井筒中假想断面的位置,同一流动条件下,出口上倾井筒的倾斜角越大、长度越大,假想断面位置越远离出口端上倾井筒。研究结果可为煤层气水平井下泵深度等排采工艺设计和优选提供理论依据。 展开更多

关键词 煤层气水平井 上水平段 下水平段 变状态流动 影响因素 持液率

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煤层气井同心管气体射流排采特征分析 被引量：1

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作者 刘印华 吴建军 +4 位作者 王云飞 李焕文 张芬娜 綦耀光 靖传凯 《石油机械》 北大核心 2024年第5期107-115,共9页

为解决煤层气井中有杆泵排采工艺存在的埋泵、卡泵及偏磨等问题,实现产气中后期降低井底流压、释放解吸气的目的,探索煤层气井中后期低产液量情况下的排采工艺至关重要。基于可压缩性的气体介质,考虑射流泵排采工艺的技术特点,分析了煤... 为解决煤层气井中有杆泵排采工艺存在的埋泵、卡泵及偏磨等问题,实现产气中后期降低井底流压、释放解吸气的目的,探索煤层气井中后期低产液量情况下的排采工艺至关重要。基于可压缩性的气体介质,考虑射流泵排采工艺的技术特点,分析了煤层气井井下同心管柱气体射流泵排液原理,计算管柱环空内气携液条件,建立了同心管气体射流泵喷嘴、喉管和扩散管等流动模型,考虑气体射流的音障,分析了不同喷喉组合下的携液特征。研究结果表明:初始注入气量、压力一定的情况下,喷嘴直径越小,射流速度越大,携液量越多;但喷嘴直径越小,所需的注入气量越小,气体的流速易超过临界流速导致流体特性发生改变;当产液量为3 m^(3)/d,注气压力为6 MPa,喷嘴直径为3.50、4.02、5.00 mm时,所需的注入气量分别为9338、11225、15023 m^(3)/d。气体射流泵排液机理、气体射流特征的研究结果可为同心管气体射流泵工艺设计和现场试验提供理论依据。 展开更多

关键词 煤层气井 同心管 气体射流 射流音障 参数分析

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共采技术现状与在煤系气共采中的适应性分析 被引量：21

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作者 张芬娜 张晧 +6 位作者 綦耀光 朱洪迎 孟尚志 张健 杨勇 潘隆 毛正义 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期203-208,共6页

我国多数煤系气地区成藏致密,层间呈叠置状,单层开发难度较大且经济效益不显著,于是提出开发适用于煤系气多气共采的技术尤为必要。从共采的角度分析,共采技术分为同压力体系共采和同井筒分压力体系共采两类。对目前油气田常用的同井筒... 我国多数煤系气地区成藏致密,层间呈叠置状,单层开发难度较大且经济效益不显著,于是提出开发适用于煤系气多气共采的技术尤为必要。从共采的角度分析,共采技术分为同压力体系共采和同井筒分压力体系共采两类。对目前油气田常用的同井筒分压共采技术进行了总结和分类,分别从抽油泵、井下管柱及排采方式的不同对现有分压共采技术现状进行了归类整理,给出其特点和在煤系气开发中的适用性;并通过类比这些技术的特征并结合煤系气自身特性,得出了现有技术共采煤系气将可能出现的问题,提出了侧重构造井下压力体系及优化产物流体通道的研究方向,给出了煤系气共采技术管柱设计需要注意的问题,这对于煤系气多气共采,有所帮助。 展开更多

关键词 共采技术 煤系气 压力体系 适用性分析 管柱结构

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基于煤系气双管柱分压合采技术的适用性分析 被引量：12

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作者 张芬娜 张晧 +4 位作者 綦耀光 朱洪迎 张健 张兵 郭晖 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2657-2661,共5页

致力于开发煤系气的合采技术是国内现有非常规能源发展的重点。通过对煤系气的地质特征及合采煤系气的产出机理进行分析,采用正确的生产工艺及合理的井下管柱是实现煤系气合采作业的前提条件。通过对双管柱合采技术进行分析,针对上部为... 致力于开发煤系气的合采技术是国内现有非常规能源发展的重点。通过对煤系气的地质特征及合采煤系气的产出机理进行分析,采用正确的生产工艺及合理的井下管柱是实现煤系气合采作业的前提条件。通过对双管柱合采技术进行分析,针对上部为煤层,下部为高压产气层的煤系气合采环境,设计出了较为适用的煤系气合采工艺。构造出双管柱合采煤系气结构,并建立了管柱尺寸的选取模型,再通过分析计算管柱是否满足连续生产作业来判定所涉及的双管柱合采技术对于煤系气合采作业的可适用性。分析得出:双管柱合采技术可用于煤系气的合采作业,并依据地质条件,给出了不同尺寸井口条件下煤层最大产水与高压产层最大产气量的关系,对今后更深入的煤系气合采技术研究提供了一定的参考。 展开更多

关键词 煤系气 双管柱 合采技术 适用性分析 管柱结构

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单相流煤层气井裂隙煤粉受力分析及启动条件 被引量：14

6

作者 张芬娜 綦耀光 +3 位作者 莫日和 袁孟文 李进 许晨 《煤矿开采》 北大核心 2011年第6期11-13,73,共4页

为了准确地计算煤层气井出煤粉条件,基于煤层骨架煤颗粒受力,建立了煤层颗粒启动的力学模型。依据韩城煤田的资料,分析了煤层气井单相流阶段煤层骨架脱落颗粒大小与液体渗流速度、排液量以及压力差的关系。结果表明:在单相水流阶段,煤... 为了准确地计算煤层气井出煤粉条件,基于煤层骨架煤颗粒受力,建立了煤层颗粒启动的力学模型。依据韩城煤田的资料,分析了煤层气井单相流阶段煤层骨架脱落颗粒大小与液体渗流速度、排液量以及压力差的关系。结果表明:在单相水流阶段,煤层气井煤粉产生与流体的渗流速度呈正向二次关系,当液体渗流速度大于该煤粉粒径的临界速度时,小于该颗粒粒径的煤粉将会脱落。从统计学观点,渗流速度越大,产生煤粉越多;排采中排液量越大,对煤层骨架拖拽作用越大,煤粉颗粒越容易脱落,当排液量在17m3/d以上时,大部分煤粉颗粒就会脱落。合理控制排液量在17m3/d以下有利于减少煤粉的产生。 展开更多

关键词 单相流 煤层气井 煤粉 启动条件

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排采面积对煤层气单井产气潜能影响分析 被引量：3

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作者 张芬娜 綦耀光 +2 位作者 李明忠 陈波 孟尚志 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2017年第3期94-100,共7页

针对煤层气井有效排采时间短的问题,基于煤层气井稳定渗流方程和朗格缪尔吸附定律,建立了径向流煤层气井和压裂煤层气井排采面积影响单井产气潜能的数学模型,分析了排采面积对单井产气潜能的影响,并研究了煤层气井单井控制的有效解吸边... 针对煤层气井有效排采时间短的问题,基于煤层气井稳定渗流方程和朗格缪尔吸附定律,建立了径向流煤层气井和压裂煤层气井排采面积影响单井产气潜能的数学模型,分析了排采面积对单井产气潜能的影响,并研究了煤层气井单井控制的有效解吸边界。结果表明:压裂煤层气井和径向流煤层气井解吸量与解吸半径之间的变化趋势大致相同,其解吸量随着解吸半径的增加接近于二次函数变化,解吸半径增加10倍,解吸量大约增加46倍。排采面积越大,煤层气井产气潜能越大。径向流煤层气井井底压力为1.0 MPa时,其单井控制解吸边界半径为99.73 m,其有效解吸边界的研究为煤层气开采合理布置井网提供了依据。 展开更多

关键词 煤层气井 单井产气量 排采面积 产气潜能

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煤粉颗粒在垂直井筒沉降规律试验研究 被引量：12

8

作者 张芬娜 陈波 +2 位作者 李明忠 綦耀光 孟尚志 《石油机械》 2015年第6期76-79,131,共5页

根据垂直井筒煤粉沉降模型,设计了煤粉沉降试验装置,结合不同颗粒粒径和不同质量浓度下颗粒的沉降规律,利用试验得出的数据拟合出煤粉自由沉降末速公式,将试验给出的拟合公式与理论推导的沉降末速公式对比,修正了理论公式。试验结果表明... 根据垂直井筒煤粉沉降模型,设计了煤粉沉降试验装置,结合不同颗粒粒径和不同质量浓度下颗粒的沉降规律,利用试验得出的数据拟合出煤粉自由沉降末速公式,将试验给出的拟合公式与理论推导的沉降末速公式对比,修正了理论公式。试验结果表明,煤粉颗粒力学性能差,在垂直井筒沉降过程中易破碎,沉降时粒径会发生变化,使用砂粒的沉降公式进行研究时偏差较大。利用试验拟合的煤粉颗粒沉降公式对理论公式的系数进行了修正,修正后的公式可更好地反映煤粉颗粒在垂直井筒中的沉降规律,为新型排煤粉井下泵的设计提供依据。 展开更多

关键词 煤层气井 煤粉颗粒 沉降试验 沉降规律

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煤层气井产气阶段临界排采参数分析 被引量：2

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作者 张芬娜 李明忠 +3 位作者 朱洪迎 綦耀光 陈波 孟尚志 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2015年第10期17-20,共4页

依据煤层气排采实际,基于煤岩破坏出煤粉机理,建立了煤层气井产气通道较近井地带、近井和远井地带破坏出煤粉模型。分析得出较近井地带主要是降压程度大引起的压实破坏,而近井和远井地带主要是流体拖拽引起的拉伸破坏,由此给出了产气通... 依据煤层气排采实际,基于煤岩破坏出煤粉机理,建立了煤层气井产气通道较近井地带、近井和远井地带破坏出煤粉模型。分析得出较近井地带主要是降压程度大引起的压实破坏,而近井和远井地带主要是流体拖拽引起的拉伸破坏,由此给出了产气通道破坏出煤粉的临界排采参数。结合井筒压力分布模型,建立了煤层气单井多层合采的井底压力和产水量模型,分析了单井多层合采井底压力和排水量,优选多层合采时排采参数。 展开更多

关键词 煤层气井 产气稳产期 临界排采参数 多层合采

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煤层气井管式泵临界沉没度试验分析 被引量：2

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作者 张芬娜 綦耀光 +2 位作者 吴建军 莫日和 刘冰 《石油机械》 北大核心 2012年第12期73-76,112,共5页

建立了煤层气井管式泵泵阀开启的临界条件模型,通过泵阀的水力损失计算,以最大水力损失作为泵阀开启的最低条件,得到了泵在不同工况条件下的临界沉没度。借助煤层气排采井模拟试验系统进行试验,得到了不同冲次下沉没度与泵效和排液量的... 建立了煤层气井管式泵泵阀开启的临界条件模型,通过泵阀的水力损失计算,以最大水力损失作为泵阀开启的最低条件,得到了泵在不同工况条件下的临界沉没度。借助煤层气排采井模拟试验系统进行试验,得到了不同冲次下沉没度与泵效和排液量的关系曲线。分析试验曲线可知,随着冲次的提高,泵的临界沉没度增加,泵效降低,主要原因是随着冲次的提高,固定阀的损失增大,导致临界沉没度增大;冲次变化对临界沉没度影响较小,临界沉没度受到泵径的影响,泵径不同临界沉没度不同;煤层气井排采时可以根据泵效变化率的大小选择合理的沉没度。 展开更多

关键词 煤层气井 管式泵 临界沉没度 水力损失 固定法

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深部煤层气开发管壁煤粉黏附特性 被引量：2

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作者 张芬娜 宋云飞 +4 位作者 朱洪迎 韩帅 石怀龙 薛立昆 刘衍聪 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期161-167,共7页

针对深煤层地温较高的特点,综合考虑井液流速、管壁粗糙度及井液温度等因素的影响,对深部煤层管壁煤粉黏附机制进行分析,推导出深部煤层气井管壁黏附煤粉最大粒径计算公式,并进行煤粉黏附旋转挂片试验,以揭示深部煤层开发管壁煤粉黏附... 针对深煤层地温较高的特点,综合考虑井液流速、管壁粗糙度及井液温度等因素的影响,对深部煤层管壁煤粉黏附机制进行分析,推导出深部煤层气井管壁黏附煤粉最大粒径计算公式,并进行煤粉黏附旋转挂片试验,以揭示深部煤层开发管壁煤粉黏附特性。结果表明:煤粉黏附特性主要受井液流速、管壁粗糙度、温度等因素影响,在其他条件不变时,井液流速增加到1.5 m/s及以上时粒径大于20μm的煤粉颗粒不再产生黏附现象;管壁粗糙度由32μm降到16μm可以使煤粉最大黏附粒径由40μm降到20μm;温度由40℃降至20℃可以使最大黏附粒径由26μm降到20μm。由此揭示深部煤层气井煤粉黏附更为严重的原因,可以为经济有效地解决管壁煤粉黏附问题,制定合理的排采策略奠定基础。 展开更多

关键词 深部煤层气 煤粉黏附 最大粒径 黏附试验

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煤层气井关井井底压力恢复模型 被引量：1

12

作者 张芬娜 綦耀光 +2 位作者 刘冰 徐敬 徐春成 《煤矿开采》 北大核心 2012年第5期7-10,45,共5页

为了准确拟合煤层气井关井井底压力变化,基于煤层流体渗流规律和流体稳定流动能量方程,依据煤层气井情况分阶段建立了井底压力恢复模型。依据韩城WL1井地层参数,得到了关井时井底压力动态变化规律。结果表明:井底压力恢复双对数曲线中... 为了准确拟合煤层气井关井井底压力变化,基于煤层流体渗流规律和流体稳定流动能量方程,依据煤层气井情况分阶段建立了井底压力恢复模型。依据韩城WL1井地层参数,得到了关井时井底压力动态变化规律。结果表明:井底压力恢复双对数曲线中气水两相流阶段和单相水流动阶段斜率不同,分别为0.3919和0.0682,其后期曲线趋于水平,类似于压裂井二开二关压力恢复试井双对数曲线。随着井底压力的恢复,储层渗透率和解吸半径逐渐减少。当井底压力由1.1MPa恢复到2.36MPa时,解吸半径由11.97m减少到4.46m,产气量由3200m3/d减少到444.25m3/d。 展开更多

关键词 煤层气井 关井 井底压力恢复 解吸半径 渗透率

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井筒内煤粉对单相流煤层气井井底流压的影响 被引量：1

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作者 张芬娜 綦耀光 +2 位作者 刘冰 孟尚志 袁孟文 《中国煤炭》 北大核心 2012年第4期90-94,共5页

根据煤层气井井底流压的分段计算方法,考虑井筒内煤粉含量和流体流动对井底流压的影响,建立了上行气固两相压差模型和下行液固两相压差模型,给出了考虑井筒内煤粉和流体流动的井底压力计算方法,并分析了井筒内煤粉对井底压力的影响,结... 根据煤层气井井底流压的分段计算方法,考虑井筒内煤粉含量和流体流动对井底流压的影响,建立了上行气固两相压差模型和下行液固两相压差模型,给出了考虑井筒内煤粉和流体流动的井底压力计算方法,并分析了井筒内煤粉对井底压力的影响,结果表明:井筒内煤粉对煤层气井井底压力的影响不可忽略。通过实例分析,当井筒内煤粉含量为3%时,由煤粉和流体流动引起的压差最大为0.147MPa,平均压差为0.13MPa。根据实测的井底流压通过该计算方法可以反求井筒内煤粉的含量,即根据井底压力的变化可以监测井筒内煤粉浓度的变化;依据煤粉排出量,可以得到未排出煤粉的量,进而估算未排出而沉积井底的煤粉量,得到埋泵所需时间,为修井作业提供参考。 展开更多

关键词 煤层气井 煤粉 井底流压

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煤层气井产气通道内煤粉运动特征分析 被引量：36

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作者 綦耀光 张芬娜 +4 位作者 刘冰 孟尚志 朱洪迎 杜继芸 莫日和 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1627-1633,共7页

基于脱落煤粉滚动启动条件和运移,建立了煤粉脱落、运移和堵塞的孔隙度和渗透率模型;分析了煤粉排出量对煤层孔隙度和渗透率的影响。依据该渗透率模型,研究煤粉适度排出理论,建立煤粉适度排出模型和携煤粉地层液速度窗口模型,使脱落的... 基于脱落煤粉滚动启动条件和运移,建立了煤粉脱落、运移和堵塞的孔隙度和渗透率模型;分析了煤粉排出量对煤层孔隙度和渗透率的影响。依据该渗透率模型,研究煤粉适度排出理论,建立煤粉适度排出模型和携煤粉地层液速度窗口模型,使脱落的煤粉适度排出,疏通渗流通道,增加渗透率提高单井产气量。结果表明:煤粉的脱落增加了煤层的孔隙度和渗透率,而煤粉的沉积堵塞减少了煤层的孔隙度和渗透率;渗透率随煤粉的排出量的增加呈二次关系增大,煤层排出脱落煤粉可在一定程度上改善储层物性,提高煤储层的孔隙度和渗透率;采取压裂增产的煤层气井支撑剂粒径为20/40目正排列时,通过的最大煤粉粒径为0.16 mm,排液量大于13.53 m3/d有利于粒径小于0.1 mm脱落的煤粉排出,最大限度地提高煤层渗透率,增加煤层气单井产气量。 展开更多

关键词 煤层气井 煤粉 适度排煤粉 地层液流速

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煤层气井射流冲煤粉装置冲击深度的研究 被引量：7

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作者 刘冰 綦耀光 +5 位作者 张芬娜 杜继芸 孟尚志 朱洪迎 吴天宠 黄芳宇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期713-718,共6页

为确定煤层气井射流冲煤粉装置合理的结构和工作参数,实现射流冲煤粉系统的优化设计和有效运行,理论分析了冲煤粉装置工作原理和煤粉颗粒运动过程,整个井底冲煤粉射流场可分为:自由射流区、射流冲击区、漫流区、返流区、旋涡区和负压吸... 为确定煤层气井射流冲煤粉装置合理的结构和工作参数,实现射流冲煤粉系统的优化设计和有效运行,理论分析了冲煤粉装置工作原理和煤粉颗粒运动过程,整个井底冲煤粉射流场可分为:自由射流区、射流冲击区、漫流区、返流区、旋涡区和负压吸附区6个区域,决定煤粉是旋转上升的复杂运动状态。开展均匀设计方法的冲煤粉实验,运用二次多项式逐步回归法得出回归方程,揭示喷嘴结构参数、射流参数和煤粉特性对冲煤粉深度的互相耦合的影响关系。结果表明,对冲煤粉的深度影响程度的大小依次为:喷距、喷嘴直径、喷嘴流量和煤粉直径。进一步的单因素试验详细了解各影响因素对冲煤粉深度的影响,得出在要求不动管柱时冲煤粉深度达到500 mm的条件下,喷嘴流量不能低于15 m3/h,喷距应小于100 mm。 展开更多

关键词 煤层气井 射流 冲煤粉 冲击深度 影响因素

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基于电示功图计算煤层气井动液面的方法 被引量：6

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作者 胡秋萍 贾文强 +2 位作者 王力 綦耀光 张芬娜 《石油机械》 北大核心 2019年第6期85-90,共6页

为了实现煤层气井动液面的实时、长期和连续监测,维持煤层气井连续、稳定排采,提出一种基于优化算法、利用电参数反演计算示功图的方法。通过建立抽水机系统动力学模型,计算等效曲柄力矩和真实角速度,得到计算功率。以计算功率与测试功... 为了实现煤层气井动液面的实时、长期和连续监测,维持煤层气井连续、稳定排采,提出一种基于优化算法、利用电参数反演计算示功图的方法。通过建立抽水机系统动力学模型,计算等效曲柄力矩和真实角速度,得到计算功率。以计算功率与测试功率误差最小为目标函数,编制智能算法,采用Powell优化算法,反演计算得到最优示功图。结合井筒及环空流体压力分布计算相关式,建立基于示功图计算动液面深度的数学模型。8口煤层气井的应用结果表明,计算动液面深度与实测动液面深度的最大相对误差为8.43%,最小相对误差为1.21%,平均相对误差为4.10%。因此,所建立的计算模型和分析方法具有较高精度,可实现煤层气井动液面实时、准确测量,可为煤层气井生产分析的智能化研究提供一定的参考。 展开更多

关键词 煤层气 电示功图 动力学模型 悬点载荷 Powell优化算法 动液面

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剪切闸板防喷器剪切钻杆断口凸起高度评估 被引量：5

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作者 刘冰 李涛 +4 位作者 赵永杰 陈金钢 徐丽萍 张芬娜 綦耀光 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期176-184,共9页

被剪钻杆断口的变形程度是评价剪切闸板防喷器剪切性能的重要依据之一,直接关系到钻杆的再循环利用和作业效率,而被剪钻杆断口凸起高度又是断口变形程度的重要方面。为了对被剪钻杆断口凸起高度做出合理评估,以钻杆为研究对象,依据运动... 被剪钻杆断口的变形程度是评价剪切闸板防喷器剪切性能的重要依据之一,直接关系到钻杆的再循环利用和作业效率,而被剪钻杆断口凸起高度又是断口变形程度的重要方面。为了对被剪钻杆断口凸起高度做出合理评估,以钻杆为研究对象,依据运动学基本规律建立剪切闸板的运动方程,综合考虑作业参数,以坐标转换公式的矩阵形式和滑移线理论为基础,分别给出由单剪切点导致被剪钻杆断口在任意时刻及最终凸起高度的理论预测式,继而确定断口凸起位置并建立冲击块导致被剪钻杆断口凸起高度的理论评估模型。用剪切闸板防喷器进行剪切CT90管的剪切试验,获得CT90管的断口数据对评估模型进行验证,结果表明所建立的评估模型与剪切试验获得的断口凸起高度的相对误差在10%以内,具有较高的可靠性和适用性。分析V型角、刃口倒角等剪切闸板冲击块关键结构参数及钻杆结构尺寸对被剪钻杆断口凸起高度的影响规律,研究表明钻杆断口凸起高度随着V型角的增大而增加,随着刃口倒角的增大呈波浪形变动,且波谷逐步增加,刃口倒角在20°时,钻杆断口凸起高度最小,钻杆断口凸起高度随着剪切点至V型角中心点的长度增加而增加。在满足井控要求的情况下,设计剪切闸板时,冲击块的刃口倒角以20°为宜,V型角越小越好并尽可能地缩短剪切点至V型角中心点的长度。钻杆断口凸起高度随着钻杆内径及壁厚的增大而增大,在满足钻采的要求下,钻杆宜选用小通径薄壁钻杆。 展开更多

关键词 剪切闸板防喷器 钻杆断口 凸起高度 剪切试验

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同心双管柱受力分析及变形计算 被引量：5

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作者 刘冰 綦耀光 +4 位作者 韩军 王超 徐春成 张芬娜 熊先钺 《石油机械》 北大核心 2013年第1期64-67,共4页

在油气井冲砂、排酸等井下作业中,同心双管柱具有广阔的应用前景。根据流体力学、弹性力学等理论建立了同心双管柱的力学、数学模型,比较全面地考虑了同心双管柱作业时受到的各种作用因素,推导出同心双管柱变形量的计算方法。计算结果表... 在油气井冲砂、排酸等井下作业中,同心双管柱具有广阔的应用前景。根据流体力学、弹性力学等理论建立了同心双管柱的力学、数学模型,比较全面地考虑了同心双管柱作业时受到的各种作用因素,推导出同心双管柱变形量的计算方法。计算结果表明,同心双管柱在压差、浮重、摩擦力、温差和膨胀综合作用下发生变形,对其使用和安全性能产生影响;在实际工程中,由于套管和管柱的摩擦作用以及井斜角的影响,同心双管柱的实际变形量要小于理论计算值;当外油管缩短内油管伸长达到一定值时,内油管发生屈曲变形,需要做管柱的变形补偿设计。 展开更多

关键词 同心双管柱 受力分析 变形 计算方法

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固相初始浓度对返排压裂液用射流泵性能影响规律 被引量：3

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作者 刘冰 孙伟华 +4 位作者 吴建军 王华健 徐丽萍 綦耀光 张芬娜 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S2期634-640,共7页

针对射流泵用于压裂液返排时效率过低的问题,采用Fluent 16.0中mixture多相流模型,对排砂射流泵开展了数值模拟研究,着重分析了固相初始浓度对排砂射流泵内流场、性能和效率的影响。结果表明:固相初始浓度越高势流核心长度越大,且固液... 针对射流泵用于压裂液返排时效率过低的问题,采用Fluent 16.0中mixture多相流模型,对排砂射流泵开展了数值模拟研究,着重分析了固相初始浓度对排砂射流泵内流场、性能和效率的影响。结果表明:固相初始浓度越高势流核心长度越大,且固液两相混合完成的位置向喉管出口处移动;模拟得到的扩散管出口处浓度值随着固相初始浓度增加与理论值出现偏差,且浓度越大偏差越大,在初始浓度为20%时偏差值达到17.62%;砂粒的存在使得排砂射流泵特性曲线下降,在固相初始浓度为20%工况下,流量比M为1.2,相比于流量比M为0.3时,效率和压力比分别下降了52.38%和60.32%;在同一流量比工况下(M=0.7),固相初始浓度为20%时相较于单相流工况下,效率和压力比分别下降了25.92%和26.08%。 展开更多

关键词 排砂射流泵 内流场 浓度 效率 基本特性

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低效井产能主控因素下的排采设备适应性分析 被引量：3

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作者 胡秋萍 韩帅 +4 位作者 张芬娜 宋云飞 石怀龙 琚宜文 綦耀光 《石油机械》 北大核心 2020年第7期104-110,116,共8页

煤层气井在开发过程中具有连续、有效排采时间较短及维修作业频繁等特点,因此研究煤层气排采设备的适用性尤为重要。采用多层次模糊综合评价法,从资源条件、产出条件和开发条件等3个方面分析了煤层气低效井产能的主控因素,给出了排采设... 煤层气井在开发过程中具有连续、有效排采时间较短及维修作业频繁等特点,因此研究煤层气排采设备的适用性尤为重要。采用多层次模糊综合评价法,从资源条件、产出条件和开发条件等3个方面分析了煤层气低效井产能的主控因素,给出了排采设备的适用性评价。分析结果表明:采用多层次模糊评价方法可以得到影响煤层气井产能的5个指标,即含气量、埋深、渗透率、煤粉产出和排采速度;根据5个主要指标可以有针对性地开展煤层气排采制度和工艺的优化工作。针对煤粉产出和排采速度等两个重要因素,对煤层气排采常用的"三抽"设备、螺杆泵、电潜泵和射流泵等排采设备进行了适应性分析,所得结论可为煤层气低效井的排采设备选用提供指导。 展开更多

关键词 煤层气井 主控因素 排采设备 低效井 多层次模糊综合评价法 排采速度

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