沉积有机质的碳同位素分布特征常被用作油源对比、有机质成因及古环境分析的依据,但当有机质进入过成熟阶段后,裂解作用会导致同位素分馏,使其碳同位素分布特征出现倒转等变化。特别是在深层和超深层的油气地质研究中,有机质碳同位素倒转的现象一直以来都是重点和难点。本文基于现有数据和相关研究成果揭示了四川盆地川中隆起安岳气田烃源岩、储层中各类固体及液体有机质的碳同位素分布特征,探讨了其成因机制。研究表明,由于古油藏经历了热事件的改造,烃源层和储层中早先形成的原始液态烃均遭裂解并形成了气态烃、残余液态烃和焦沥青三种产物,其中焦沥青可分为烃源层原位焦沥青和储层焦沥青。在现今的烃源层和储层中,出现了干酪根碳同位素值低于液态烃的总体倒转现象,同时也出现了饱和烃、芳烃碳同位素值高于非烃和沥青质的局部倒转现象;储层中的焦沥青碳同位素值分别低于干酪根和液态烃。综合相关数据和模拟实验结果分析可知,裂解过程中的碳同位素富集效应是烃源岩和储层样品中观测到的同位素倒转现象主要原因。烃源层和古油藏储层中的原始液态烃经过高温裂解后形成残余液态烃的碳同位素值整体升高了约4‰,由于烃源层和古油藏储层的受热程度不同,其残余液态烃中不同的族组分的碳同位素值升高幅度不同;储层焦沥青虽然主要继承了储层原油的同位素特征,但在其形成过程中发生的TSR作用可能也对其碳同位素值的异常偏轻有一定的积极作用。总之,导致研究区烃源层和储层中出现碳同位素倒转现象的主要原因是液态烃裂解过程中的碳同位素分馏效应,这可能是经历过高温的深层和超深层油气藏中的普遍现象。
塔里木盆地中-下奥陶统碳酸盐岩缝洞型储层受深部走滑断裂构造控制,显著的非均质性已成为制约超深层油气藏高效开发的关键因素。本文以盆地西北缘碳酸盐岩露头区一条典型走滑断层为研究对象,综合运用野外构造实测、岩石薄片观察、高压压汞与岩石物理实验等多种手段,系统揭示了断控碳酸盐岩缝洞型储层的多尺度非均质性特征及其主控因素,归纳总结了优质储层的发育规律。在宏观尺度上,沿断层走向的裂缝分布极不均匀,其中,叠接段裂缝最密。在叠接段内部,边界断层区域的角砾小、磨圆度高,连通性强。沿倾向方向,断层核区域裂缝与溶洞发育,脉体充填少,储层物性是破碎带的4~6倍,抗压强度仅为其25%~50%,为优质储层发育部位。垂向上,高物性、低强度区与隔挡层交互分布,优质储层呈离散状分布。在微观尺度上,断层核区域发育晶内孔、晶间孔、半充填微裂缝及微孔洞,孔隙类型多样。同时该区域面孔率高,孔隙纵横比大,连通节点多,孔喉通道发育,渗透率明显优于破碎带。在此基础上,本文首次将洛伦兹曲线法与熵权法相结合,应用于断控碳酸盐岩缝洞型储层的非均质性评价。评价结果表明该类储层整体表现为强非均质性特征,且微观尺度非均质性显著高于宏观尺度。其非均质性的形成主要受断层结构与成岩流体溶蚀-沉淀作用两个因素耦合控制。综合以上认识,总结出断控储层的3类“甜点”发育部位为沿断层走向的叠接段边界断层带区域,沿倾向方向的断层核区域以及垂向上的白云质灰岩段。研究成果弥补了断控碳酸盐岩缝洞型储层非均质性研究的不足,为提升超深层剩余油开发效率提供了理论支撑。
准噶尔盆地致密砾岩油藏多尺度孔喉结构复杂,导致流体赋存状态主控因素不清、储层分类与分级储量评价困难。为了厘清储层微观孔喉结构特征与流体赋存状态之间的联系,实现强非均质致密砾岩储层的有效评价,本文以玛湖1井区碳驱试验区上乌尔禾组(P3w)为例,开展“孔喉结构-流体赋存-储层分类-分级储量”全流程研究。本研究综合铸体薄片、高压压汞、核磁共振测井等实验手段,揭示了试验区主力层不同小层岩石力学、孔喉结构等参数特征;结合灰色关联分析方法,明确可动/总孔隙度(权重0.913)和黏土矿物含量(权重0.805)为影响有效含油饱和度的主控因素;基于核磁T2谱形态、三组分指数、IB值、渗透率4个参数,建立了试验区Ⅰ~Ⅲ类储层分类标准,提出了分级孔隙储量计算方法,实现了从孔喉结构到分级储量的系统评价。结果表明:试验区主力层P3w22段储层上下部物性与流体赋存状态差异显著,下部储层微米级孔隙占比达25.48%,平均渗透率5.59 mD(上部仅2.35 mD),有效含油饱和度较上部高15%~20%。纳米孔(<100 nm)储量为78.43万t,是该油藏的主要赋存空间(储量占比61.7%);从分类储层来看,Ⅰ类储层微米孔贡献率最高(25.48%)、含油性好;Ⅱ类储层微米孔减少、含油性一般;Ⅲ类储层受纳米孔强束缚作用限制、含油性差。本研究成果揭示了流体赋存状态的控制因素,建立了基于孔喉结构约束的致密砾岩储层分级评价及储量表征体系,为玛湖砾岩油藏CO2驱靶区优选和碳驱甜点识别提供了理论支撑与技术支持。
针对塔里木盆地深层—超深层碳酸盐岩断控缝洞型储层非均质强、断裂分段差异下储层展布与主控机制认识不清的问题,以富满地区FI6走滑断裂带为研究对象,综合地震属性分析、测井裂缝识别、实钻资料对比与野外露头观测,刻画断裂带差异变形与内部结构并揭示其对储层发育的控制机理。研究结果表明:FI6走滑断裂带依变形强度和应力组合特征可划分为线性段、斜列破碎段、左阶挤压段与马尾构造段等多个构造单元。不同构造段内应力状态与次级断裂组合方式差异显著,控制了裂缝与孔洞系统的发育规模与连通方式,进而主导了缝洞储层的空间展布。构造变形与储层发育之间存在明显的空间耦合关系,与低变形段相比,高变形强度段的平均孔隙度由2%提高到5%,储层平均厚度由270 m增加到645 m,整体储集空间质量显著提升。在储层结构特征方面,通过剖析断裂带的核心区与损伤带结构差异,本文归纳总结出六种典型的缝洞型储层内部结构模式:①断层核主导的大型孤立型储层模式;②损伤带主导的裂缝型储层模式;③核带复合结构型缝洞储层模式;④断裂交汇控点型储层模式;⑤叠接挤压破碎型复合储层模式;⑥栅状缝网型裂缝储层模式。各类型储层在空间形态、孔隙连通性与储集机理上均存在明显差异,反映出构造分段、应力演化及断裂内部结构对碳酸盐岩储集空间的主控效应。研究成果不仅深化了走滑断裂带差异变形特征对碳酸盐岩储层控制机制的认识,也为复杂断裂带区的三维地质建模与缝洞型油藏高效开发提供了理论依据和技术支撑。
随着油气勘探持续向深层乃至超深层推进,储层各向异性与黏弹性特征的精细表征成为亟待解决的关键问题。系统研究黏弹各向异性地层的地震响应特征,对提高后续储层预测的精度具有重要的指导意义。本文首先引入多尺度裂缝系统的等效岩石物理模型,分析储层物性参数对纵波衰减与频散的影响机制。随后利用各分界面的应力应变连续边界条件,采用复合矩阵法逐层递推求解反射系数,并与子波褶积得到模拟地震记录,由此推导出了基于一维波动方程解析解的黏弹各向异性介质正演方程。传统的AVO正演方法假设反射界面上下为无限半空间介质,即单界面假设;新方法突破了该假设的限制,能够综合刻画地震波振幅随方位角与入射角的变化规律,考虑流体引起的频散与衰减效应以及层间多次波、转换波和透射损失等传播效应,从而更加真实地反映地震波在复杂介质中的传播特征。最后利用所建立的黏弹各向异性介质正演理论,开展基于简单层状模型和实际测井数据的模拟地震响应研究,揭示含油饱和度、裂缝密度等储层参数对地震响应的影响规律,为复杂储层的裂缝识别与流体预测提供了新的理论支撑和技术参考。
地震横波(SS波)在油气勘探中已应用数十年,可为岩性识别和各向异性分析提供关键信息,是纵波(PP 波) 的重要补充。然而,即便在深度域成像条件下,由于PP波与SS波存在速度模型差异和成像误差,并且层位响应不完全,导致两者不能完全精细匹配,从而影响纵横波联合反演与综合解释的准确性。针对这一问题,本文提出了一种基于井和层位约束的深度域纵横波精细匹配方法。首先,基于Kirchhoff叠前深度偏移后的PP波和SS波井震标定结果建立联合深度关系;再根据联合深度关系在层位约束下构建SS波的初始伸缩尺度模型,实现纵横波数据的全局层位匹配;最后,采用动态时间规整(DTW)方法进行局部非线性优化。工区实际数据应用结果表明,该方法能够有效校正深度错位,提高深度域PP波与SS波的波形相似性,为储层表征和流体识别提供了更加可靠的依据。
本研究针对渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷沙三下-沙四上亚段富碳酸盐质页岩,结合离散元模拟与声发射监测方法,构建直剪试验数值模型,分析不同层理倾角下的裂纹扩展规律和能量演化特征,建立层理倾角、应力状态与裂缝数量的定量关系。结果表明:(1)直剪作用下,高剪应力诱发约45°雁列状张裂缝,扩展后与沿层理剪切裂隙贯通,形成宏观破裂带;随层理倾角增大,破裂带由阶梯状转为“之”字形,非均质性增强;(2)破裂机制受层理倾角控制,低角度以沿层剪切为主,高角度转为基质张-剪复合破裂;(3)起裂、损伤和峰值应力随倾角增大先升后降,在40°~50°达到最大;(4)裂纹扩展分为起裂、快速扩展(占85%以上)和慢速扩展三阶段,张裂纹占82.6%,剪裂纹占17.4%且多沿层理分布;(5)数值模拟、岩芯观察与室内试验均显示相似扩展模式,包括沿层剪裂隙和斜切或穿层张裂隙。层理倾角是控制裂缝发育的关键因素,直接影响裂缝方向、复杂程度和改造体积。研究成果为陆相页岩天然裂缝的成因与预测提供理论支持,对提升页岩油开采效率和作业安全具有重要意义。
随着油田降本增效战略推进,非稳态注水逐渐成为改善水驱开发效果的关键技术。研究针对非稳态注水提采机制不清晰和注采参数不明确问题,通过室内可视化实验、数值模拟、渗流信号处理、渗流力学理论等,揭示了非稳态注水驱油机理和力学作用机制,并考虑储层非均质性构建了差异化注采参数确定方法。研究结果表明:非稳态注水以正反压力差为主要动力、毛管力为辅;储层非均质系数、含水率、注采周期是影响开发效果的主控因素;非稳态注水要考虑储层非均质性设计差异化注采参数才能发挥有效驱油目的。研究结果被应用于典型低渗高含水油藏,现场取得了很好的开发效果,证明了方法的可靠性,同时研究建立的方法可为非稳态注水技术推广提供理论和方法支撑。
昭通示范区海坝区块浅层页岩气具有埋深浅、地层压力低、地层倾角变化大等特征,试气返排呈现见气时间长、见气返排率高、稳定试气产量低等规律。返排不当易出现井筒沉砂、积液以及裂缝体积损失等问题,需要优化返排制度以兼顾返排安全与排水采气效率。本文开展了系统性分析研究,基于区块内71口井试气返排数据,识别出纯排液、气相突破与稳定试气三阶段特征。结合裂缝压缩模型及产量不稳定分析方法,揭示不同返排制度下有效裂缝体积及有效裂缝半长变化规律:快速返排制度会导致有效裂缝体积不可逆损失达30%,而慢返排制度可将该损失降低至12%。为减少该不可逆损失,综合解决浅层页岩气返排关键问题,基于裂缝内有效应力求解,确定开井压力;建立井筒支撑剂沉降和裂缝支撑剂回流模型,分别得到井筒临界携砂流速和裂缝支撑剂回流临界流量;并基于井筒多相流原理确定最低排液井底压力和临界携液气速。据此提出了涵盖合理开井时机、井筒清砂、支撑剂回流防控、排液保障的综合优化方法,构建了试气返排制度优化图版。现场应用结果表明,该图版能够实现压裂效果保障与高效排采的协同优化,相似储层条件及改造措施下估算最终可采量增加20%。本研究实现了返排制度由经验化向定量化的转变,提出的关键临界判据和优化图版具有较强的普适性,可为其它非常规油气井的返排优化提供技术参考。
为了揭示页岩三轴压缩蠕变变形规律及破坏机制,本研究采用长宁五峰组页岩露头开展了围压10 MPa,30 MPa,50 MPa条件下的逐级增量加载蠕变实验,分析轴向、径向和体积蠕变曲线特征,结合计算机断层扫描(CT)和扫描电镜(SEM)技术系统探讨页岩宏微观蠕变破坏机制,同时采用损伤模型预测页岩长期蠕变行为,结果表明:体积蠕变能有效表征页岩蠕变演化特征,其蠕变起裂应力与损伤应力阈值分别为峰值强度的60%和80%;页岩蠕变破坏以微裂纹形成-贯通为主,形成剪切压实带与分支裂纹的空间裂缝体,剪切压实带内发育多条近平行裂缝,其周围易于形成多分支裂纹;损伤模型能准确预测页岩长期蠕变行为,模型参数A为蠕变的主要控制参数,主要由应力水平及弹性模量决定。该研究可应用于页岩油气储层钻井、压裂过程中页岩蠕变对井壁稳定、人工裂缝闭合等影响分析。
机械钻速预测对钻井工程意义重大,可为钻井优化、资源分配、安全保障等提供重要参考依据。近年来,人工智能掀起新一轮智能化变革热潮,推动了钻井工程的智能化转型升级,涌现出了一大批新兴钻速预测方法,但当前尚缺乏对这些钻速预测新方法的系统性总结和分析。本文通过对国内外主要钻速预测模型和方法的系统调研和提炼,归纳总结了显式钻速方程、数值模拟仿真和人工智能模型3类钻速预测方法的发展背景和理论原理,深入剖析了各类钻速预测方法在实际应用中面临的关键技术难题和挑战,并指出机理与数据融合的钻速预测方法是突破现有瓶颈的重要方向,也是未来技术发展的主流趋势。在此基础上,结合智能钻井发展趋势和钻速预测模型主要卡点,提出了5个未来的发展方向:①自动化、智能化钻井装备;②钻速预测专用的机理与数据融合模型;③基于具身智能、群体智能、强化学习和在线学习的钻速预测模型环境响应机制;④基于大模型和迁移学习算法的通用钻速智能预测模型;⑤基于科学知识发现的钻速预测模型闭环优化。
锥形聚晶金刚石复合片(PDC)齿凭借其优异的抗冲击性能、耐磨损特性及高效破岩能力,在深部硬岩地层钻井中展现出显著优势。为进一步提升其在深部硬岩条件下的破岩效率,需对锥形PDC齿的破岩参数进行系统优化。本文针对实际钻井过程中切削齿的侵入—切削联合破岩过程,建立了锥形PDC齿破碎花岗岩数值计算模型,并设计了正交试验方案开展数值模拟。基于正交试验结果,采用逐步回归法对切削力、侵入能力及破岩比能等关键破岩指标进行拟合分析,进而运用非支配排序遗传算法的多目标优化方法,对锥形PDC齿的几何参数(齿直径、锥顶角、锥顶半径)及工作参数(齿倾角、钻压)进行优化优选。研究结果表明:在本文设定的研究条件下,齿直径16 mm、锥顶角60°、锥顶半径1 mm为锥形PDC齿的最优几何参数组合,齿倾角36°、钻压925.65 N为其最优工作参数配置,优化后破岩比能较初始组合降低了10.99%。本研究可为锥形齿PDC钻头的优化设计提供理论依据与实践指导。
在“双碳”战略驱动下,核能凭借低碳、高效优势逐步成为能源结构的重要部分,铀作为核能的关键原料,其绿色开采至关重要,原地浸出采铀技术因其绿色、高效的优势成为主流选择。然而,在低渗透矿床浸出过程中普遍存在溶浸剂流动受阻、铀回收效率低等难题,水力压裂增渗技术作为成熟的增渗方法,其通过注入压裂液形成裂缝网络,能够显著改善矿层渗流能力,提升溶浸剂流动性以提高铀回收效率,展现出良好应用前景。本文系统阐述了多种地浸工艺及其适用性,深入分析多级压裂、暂堵转向压裂、智能压裂、酸化压裂、泡沫压裂与超临界CO2压裂等新型水力压裂技术的核心机理及研究现状。结合低渗透铀矿床的资源特征与开采需求,本文提出了地浸采铀与水力压裂技术的协同应用,深入探讨了水力压裂技术对提高铀矿层渗透性与溶浸效率的促进作用,采用多技术集成与智能化优化的发展方向,实现资源高效回收与环境风险降低,为铀矿绿色可持续开发提供强有力支撑。
页岩油井受页岩储层特征及特殊渗流机制影响,常使用压裂水平井开发,产量预测是其压裂方案优化与经济指标评价的重要前提,然而,目前常用的产量预测方法还不够完善。因此,针对上述问题提出一种基于物理约束和傅里叶神经算子(FNO)的压裂水平井压后智能产量预测方法:首先,建立压裂水平井渗流数学模型,求得瞬时产量典型解后,利用商业软件的不稳定产量分析方法(RTA)模块验证,结果显示两者瞬时产量典型解高度一致,再基于该渗流模型生成不同参数范围下的产量数据作为FNO网络数据集;其次,构建FNO网络并进行训练,训练结果显示,在训练集与验证集中,预测值与真实值的决定系数R2均超过0.99,表明网络具备优异的泛化能力;最后,以古龙页岩油H1井为实例,对其未来两年产量进行预测,具体步骤有:(1)收集该井实际生产资料、地质资料、压裂施工资料,结合试井解释得到输入参数;(2)分别采用RTA与FNO方法对H1井日产油量进行预测;(3)对比两种预测方法,发现FNO网络预测结果与RTA预测结果具有高度一致性(离散点决定系数R2为0.95),证明了FNO网络预测结果的准确性与可靠性,并且FNO网络速度远快于RTA(FNO:1-2s,RTA:600s)。此外,对不同产量智能预测模型展开评估,对比了FNO与Bi-LSTM、LSTM、CNN模型在同一数据集上的训练误差,结果显示,FNO模型在验证集上误差最小,泛化能力最强。因此,基于FNO网络的压裂水平井压后产量预测方法有望为页岩油井压裂优化和经济评价提供理论支撑,助力油气藏高效开发。
高压水射流技术具有高效、清洁、低成本等优势,广泛应用于油气井除垢解堵作业。随着油气勘探开发进程逐步向深层、超深层发展,水射流技术应用井深显著增加,射流解堵工具在深井高围压条件下解堵效果变差。尽管研究学者对围压下射流流场和射流性能进行了大量的研究,但研究方法相对单一,且实验围压低于30 MPa,高围压对射流应用效果的影响机理尚不清楚。本文针对高围压下射流除垢解堵应用效果变差这一关键问题,利用自行研制的围压射流综合试验系统,开展了定排量条件下围压0~100 MPa射流破岩与轴线动压力测量实验,分析了高围压对射流破岩效果和冲击力的影响规律,并结合水射流基础理论,揭示了高围压对水射流解堵效果的影响机理,提出了深井高围压下射流解堵的应用建议。结果表明:保持排量和喷距一定,随着围压增大,射流破岩深度、破岩体积及射流冲击力均呈降低趋势,降低趋势随围压增大逐渐变缓;从常压到100 MPa围压,射流破岩深度降低约72%,射流破岩体积降低约90%,射流冲击力降低约50%~60%;射流轴线动压力降低是喷嘴空化和高围压环境所产生的“阻尼效应”共同作用的结果;高围压下水射流解堵除垢应用效果不佳主要是因为高围压下射流冲击力降低;为实现深井高围压下射流高效解堵,建议提升深井条件下射流性能和实现射流与机械或化学的复合解堵。该研究有望为提升水射流技术在深井高围压条件下除垢解堵的应用效果提供基础理论支撑。
水泥环完整性对油气井安全高效生产至关重要。随着油田开发的深入,增产增注等作业可能导致水泥环产生微裂隙,削弱其封隔油气水层的能力。传统固井检测方法只能提供单点或瞬时状态,难以实现全井段的实时监测。分布式光纤声传感技术为水泥环泄漏的实时监测提供了全新方法。基于自主搭建的分布式光纤监测井筒完整性实验平台,开展了不同泄漏通道尺寸、位置和泄漏量下的水泥环失效监测实验,获取了光纤监测数据。在传统谱减降噪方法中引入过减因子,有效解决了谱减过程的负值问题,通过结合短时傅里叶变换和连续小波变换提取泄漏信号的时频域特征,从而确定泄漏位置。同时,通过计算光纤信号的功率谱分布和声压级,建立了泄漏流量与声波能量之间的关系。最后,提出了一种基于卷积神经网络(Convolutional Neural Networks, CNN)和双向门控循环单元(Bidirectional Gated Recurrent Unit, BiGRU)的特征识别方法,实现了对泄漏工况的精准分类。研究结果表明,改进的谱减法在低频区域(0~100 Hz)能有效抑制宽频带噪声和脉冲噪声,抑制幅度可达 100 dB 至 120 dB。泄漏流量与声波能量呈正相关,流量仅改变特征频率的峰值,不影响频率分布特征。构建的CNN-BiGRU模型能有效识别光纤信号的空间和时序特征,表现出较高的准确性和良好的泛化能力,为分布式声光纤监测水泥环完整性的数据解释提供了支持。
针对钻完井液引起的聚合物堵塞与储层损害问题,本文开发了一种基于纳米载体的改性生物酶解堵剂。通过将α-淀粉酶交联固定在氨基化纳米二氧化硅表面,构建出粒径均匀(约183 nm)、结构稳定的新型固定化酶体系,显著提升了酶的催化活性与环境适应性。系统优化了酶载比、交联剂浓度等关键制备参数,并采用多种手段对比分析了纯酶制剂与固定化酶的分子结构与结合机制。机理研究表明,淀粉酶与氨基化纳米二氧化硅表面的伯胺基团发生脱水缩合反应,生成Schiff碱结构,实现了淀粉酶在纳米颗粒表面的共价固定。在室内模拟实验中,该解堵剂对API泥饼与人工砂盘内部聚合物堵塞展现出快速、高效的清除能力,滤液返排量提高至约120 mL,平均解堵率超过90 %。在95 ℃、3.5 MPa条件下,岩心渗透率恢复率达75.62 %,明显优于传统纯酶体系,体现出更强的高温稳定性与储层保护能力。新型生物酶解堵剂的解堵机制主要通过酶促作用水解聚合物中的α-1, 4或α-1, 6糖苷键,将长链分子切割为短链寡糖或单糖,促使其粘度明显降低,最终实现近井底带的高效解堵和井筒流体返排。此外,新型生物酶解堵剂可以从聚合物降解产物中进行简单离心回收,因此具备多次循环利用的潜力。本研究为生物酶制剂在油田复杂环境中的适应性改性与稳定高效应用提供了新的技术路径和工程思路。
南海油田某钻井平台产生的废弃油基钻井液(8#、10#和20#))固相含量高、粘度高、密度大,并且存在回收、转运困难和难以循环使用的问题。现场采用高速离心和热脱附的方法均不能降低废弃钻井液中固相含量,且使用常规的絮凝剂也不能有效去除废弃钻井液中有害固相颗粒。本文以硅酸四乙酯、纳米Fe3O4为原料,丙烯酸甲酯为接枝单体,制备磁性纳米核,再分别与1, 3-丙二胺、三乙烯四胺进行迈克尔加成反应,成功制备出2种带有磁核和超支化结构的絮凝剂(以1, 3-丙二胺为封端剂(絮凝剂-1),以三乙烯四胺为封端剂(絮凝剂-2)),并通过红外光谱、元素分析的方法测定絮凝剂分子的结构。然后采用絮凝离心的方法,探究2种超支化絮凝剂对废弃油基钻井液的固相含量、密度和粘度的影响。结果表明:絮凝剂加量2.5%时,絮凝剂-1对8#、10#和20#钻井液的有害固相去除率为82.75%、62.30%和70.56%,处理后8#、10#和20#钻井液的固相含量为5.21%、15.34%和14.43%;絮凝剂-2对8#、10#和20#钻井液的有害固相去除率为81.06%、59.13%和69.48%,处理后8#、10#和20#钻井液的固相含量为5.72%、16.63%和14.96%;处理后3种钻井液的密度为0.86~1.16 g·cm-3;表观粘度和塑性粘度为52~90 mPa·s。其絮凝机理除了电荷中和、吸附架桥作用外,还与其超支化分子结构的吸附性能有关。经过处理的钻井液,满足钻井平台对海上废弃钻井液的要求:8#钻井液(已经过热脱附处理)固相指标5%~7%、10#和20#钻井液(未经处理)固相指标10%~18%,并为其它废弃钻井液的处理提供可借鉴的技术方法。
随着天然气需求的不断增长,天然气管网系统的稳定运行和安全性越来越受到重视。可靠性管理作为完整性管理的进一步深化,对系统局部及整体的功能状态有着更全面的评价管理体系,能够促进大型天然气管网系统的安全平稳运行。可靠性分配是可靠性管理中不可或缺的一环,通过将系统可靠性指标合理地分配至各单元,明确各单元可靠性要求,能够为管网系统的运行管理和维修维护提供可靠性保障和指导。对于拓扑结构复杂的管网系统目前还没有有效的可靠性分配方法。本文根据管网系统结构与工艺特点,改进层次分析法,建立复杂结构天然气管网系统递阶式可靠性分配方法。根据“管网—管道—单元”功能层级建立天然气管网系统递阶层次模型;加入保供重要度和后果严重度补充供气可靠性影响因素,通过对系统供气可靠性影响因素进行量化评估,将系统可靠性分配指标逐级分配至各单元,确定复杂结构天然气管网系统可靠性分配方案。最后将本文提出的方法应用于某实际天然气管网系统,结果表明压气站单元的可靠性分配值低于相邻管段单元,管段单元可靠性分配值的大小与距离需求点的位置有关。管道A具有最高的可靠性要求,单元可靠性分配值较为均衡,关键供气影响单元数量较少;管道B整体可靠性要求最低;管道C和管道D相近,单元可靠性分配值差异大,关键供气影响单元数量多。本研究建立的递阶式可靠性分配方法适用于复杂结构天然气管网系统,完善了管网系统可靠性理论体系,为增强管网系统可靠性提供了科学依据。