海上油田泡沫堵水技术研究与应用

如何有效地实现控水增油是目前海上油田进行高效高速开发所面临的问题。泡沫堵水技术作为一项控水增油的增产工艺措施在陆上油田得到了成功的应用,且近年来泡沫设备的改进使得该技术在海上油田的应用成为可能。此文通过泡沫静态实验、动态实验优选出了适合目标油藏条件的高效起泡剂,并对泡沫的油敏性,封堵能力,提高采收率性能进行了研究。实验结果表明,筛选出的起泡剂就有较好的起泡性能,泡沫具有较好的堵水效果,堵水率最高达到97．8％,且对高渗模型提高采收率幅度达到15．9％。通过在海上油田的应用,该技术实现了控水增油的作用,取得了较好的增产效果。     

规则波作用下台阶地形上墩柱绕流三维数值研究

利用Flow-3D建立三维数值波浪水槽,模拟波浪在不对称台阶地形上的传播。系统研究规则波作用下墩柱周围水流的流动特性,分析墩柱周围的瞬时速度场、涡量场以及KC值变化,不同相位时墩柱前、后水平流速分布情况。结果表明:波浪在台阶地形传播的过程中,墩柱迎水面的涡动结构不够明显;高涡量呈对称状聚集在墩柱的背水面,并形成一对旋转方向相反的涡结构;周期对KC值的影响比波高的影响要明显;墩柱迎水面水平方向流速变化较大,侧面水平流速变化最为剧烈,背面由于受到墩柱的掩护作用水平方向流速变化不大,在墩柱的正面和侧面竖向环流明显。     

PLAXIS2D模拟计算基坑开挖工程的适用性分析

岩土工程有限元分析软件PLAXIS2D已经被广泛应用于基坑开挖的数值模拟计算中,但关于其模拟计算基坑开挖工程的适用性问题,目前还未见有相关文献进行深入分析.鉴于此,利用PLAXIS2D对3个实际深基坑开挖工程进行了数值模拟计算,通过计算结果与实测结果的对比,分析了PLAXIS2D在基坑开挖工程中的适用性;在此基础上,对应用PLAXIS2D进行基坑开挖数值模拟计算的适用条件进行了探讨,研究结论对正确应用PLAXIS2D进行基坑开挖工程的模拟计算具有较好的参考价值.     

化学消油剂乳化效果影响因素研究

化学消油剂在溢油事故处理中起到重要的作用,而其使用效果受到多方面因素的影响。本文分别从原油、消油剂的不同配比(DOR)与环境因素(海水温度、盐度)方面,对4种消油剂(A,B,C,D)的乳化效果进行分析。结果表明,B类消油剂的乳化性能最好;为达到30s乳化率>60%、10min乳化率>20%的消油剂乳化标准,B类消油剂25℃时最佳DOR范围在0.30～0.35之间,20℃时DOR为0.45,15℃时DOR为0.5以上。消油剂的乳化效果受温度影响较大,而受盐度影响较小。本文为消油剂在海洋溢油中的合理使用,提供理论依据和技术支持。     

Design and implementation of a 3D ocean virtual reality and visualization engine

In this study,a 3D virtual reality and visualization engine for rendering the ocean,named VV-Ocean,is designed for marine applications.The design goals of VV-Ocean aim at high fidelity simulation of ocean environment,visualization of massive and multidimensional marine data,and imitation of marine lives.VV-Ocean is composed of five modules,i.e.memory management module,resources management module,scene management module,rendering process management module and interaction management module.There are three core functions in VV-Ocean:reconstructing vivid virtual ocean scenes,visualizing real data dynamically in real time,imitating and simulating marine lives intuitively.Based on VV-Ocean,we establish a sea-land integration platform which can reproduce drifting and diffusion processes of oil spilling from sea bottom to surface.Environment factors such as ocean current and wind field have been considered in this simulation.On this platform oil spilling process can be abstracted as movements of abundant oil particles.The result shows that oil particles blend with water well and the platform meets the requirement for real-time and interactive rendering.VV-Ocean can be widely used in ocean applications such as demonstrating marine operations,facilitating maritime communications,developing ocean games,reducing marine hazards,forecasting the weather over oceans,serving marine tourism,and so on.Finally,further technological improvements of VV-Ocean are discussed.     

厚油层内部夹层特征及在剩余油挖潜中的应用

以岩芯、测井、分析化验和生产动态等资料为基础,通过静态和动态研究相结合的方法,对东濮凹陷古近系沙河街组厚油层内部夹层类型、成因和展布特征,对剩余油的控制作用及其在挖潜中的应用进行了研究。结果表明:东濮凹陷厚油层的夹层类型主要有泥质、物性和钙质夹层三类,以泥质夹层为主,前两者属沉积成因,而钙质类层主要属成岩成因。从厚油层内部夹层的空间分布特征来看,可将其分为层状连续分布夹层、片状不稳定分布夹层和不规则冲刷-充填夹层3种。统计结果表明:横向延展非常稳定且井间对比性较强的夹层数量约占30%,而横向延展稳定性较差且连片程度不高,具空间随机性分布特征的夹层数量约占70%。夹层空间分布特征与注采配置方式共同控制了厚油层内部的不同剩余油分布模式,对夹层的深入研究有效提高了对厚油层内部剩余油的认识精度。从不同空间分布夹层所控制的剩余油分布特征出发,采用水平井、井网整体调整、补孔等方法和措施可获得较好的挖潜效果。     

Test method and experimental research on resistance of oil shale under high temperature

Heating the oil shale by current underground to accomplish in-situ transformation process, is a viable direction. The electrical properties of oil shale under different temperatures, especially the resistance, become important. Charging oil shale underground to heat oil shale till kerogen’s decomposition temperature, then crude oil and other gases can be generated. The resistance of the oil shale samples was measured by Direct Current (DC) quadripole method to find out the variation rules of resistance value. In the experiments, oil shale presented its semiconductor property. When heated till 350℃-450℃, its resistance changed greatly, optional for heating and cracking. The porosity, oil content, media and composition affected the resistance largely.     

一维水驱油恒压驱替渗流过程推导

为研究常规砂岩油田注水开发过程中的多油层开采动态、层间干扰、开发效果分析等,对一维水驱油恒压驱替渗流过程进行理论推导.结果表明:在采出端见水前,通过油水两相区压力、纯油区压力及总压差之间关系,结合Buck-ley-Leverett方程,建立累计注入量与注入时间的关系,以及见水前位置、时间、含水饱和度之间的数学关系,求解前缘位置、前缘压差、注入速度等参数随时间的变化;在采出端见水后,分析注入速度与采出端含水饱和度关系、累计注入量与采出端含水饱和度关系,以及采出端含水饱和度与时间的关系,建立见水后位置、时间、含水饱和度之间的数学关系,求解见水后出口端含水饱和度、注入速度等参数随时间的变化.该结果为驱替过程中各物理量随时间的变化、含水饱和度的分布、各物理量之间的理论关系等研究提供指导.     

基于循环注蒸气和烟气激励的海上稠油开采技术

通过实验和油藏数值模拟,研究循环注蒸气和烟气激励的加热降黏、气体溶解降黏、气体扩大加热腔与减少热损失、蒸气与气体协同增产效应等开采机理,优化注入蒸气和烟气温度、烟气蒸气体积比、周期蒸气和气体注入量等参数,建议注入蒸气与烟气的温度高于300℃,在大气压下烟气蒸气体积比为0.4～0.6.在渤海稠油油田开展4口井循环注蒸气和烟气激励开采的现场试验.结果表明,循环注蒸气和烟气激励开采后稠油井平均日产油量达到冷采的3倍以上,最高日产油量超过100m3,周期产油量达到1.0×104 m3左右.基于循环注蒸气和烟气激励的海上开采稠油技术可以提高海上稠油开采速度和采收率,有潜力成为未来海上稠油油田的主要热采开发方式.     

水合物分解对桩基础应力和变形影响的研究

赋存于海底沉积物中的天然气水合物与固体颗粒相互胶结,增加了沉积物的强度,一旦水合物分解,会引起沉积物剪切强度降低,如果在含有水合物层上面或附近存在桩基础,必然影响其稳定性。本文采用应力释放法,通过数值计算,分别讨论了桩基础底部位于含水合物地层不同深度时,水合物分解对桩基础应力和变形的影响规律。计算结果表明,随着水合物分解过程中的模量软化和强度衰减,桩基础的水平和竖向位移增大,由于地基水平,土体没有驱动剪应力,水平位移增加不大,地基和桩基础主要表现为竖向沉降;桩底部位于水合物层中间的桩基础的沉降变形,比桩底穿过水合物层的桩基础大,在桩基础及其附近的土体产生较大的应力。