- 刘永旺;管志川;赵国山;史玉才;夏焱;
为了研制具有自主产权的基于现有螺杆钻具的随钻近钻头测量装置,结合井下工况,对近钻头井斜测量过程及仪器本身存在的误差进行了分析,阐述了利用声波或电磁波传输近钻头信号的优势,并提出了近钻头井斜精确测量的误差修正思路。分析结果认为,当前的近钻头井斜测量仪器还存在一些未考虑到的问题,如动力钻具的振动影响测斜精度,动力钻具弯角的存在导致近钻头仪器与井眼不同轴产生误差等。利用声波传输近钻头信息及远程传输井下信息是实现测量的静态及传输信号过程静态的有效方法,建议加快该技术的研究进度,争取早日应用于现场。
2013年04期 v.41;No.410 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 290K] [下载次数：349 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 范永涛;高德利;房军;肖冠琦;
为了对底部钻具组合(BHA)的动力学特性进行研究,以BHA的运动微分方程为基础,应用相似理论得出了模拟试验参数与现场参数之间的对应关系,设计并建造了BHA动力学特性模拟的试验装置,设计了模拟井筒和模拟BHA,同时考虑了它们之间的摩擦作用,通过模拟试验研究了钻压、钻速、井斜角、稳定器外径及钻柱与井筒之间的摩擦作用对钻头侧向力、转角及运动规律的影响。最后指出,钻井液与钻柱的非线性流固耦合作用对钻柱力学行为有很大的影响,单纯的理论分析仍显不足,有必要通过模拟试验进行深入研究。
2013年04期 v.41;No.410 6-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 369K] [下载次数：390 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：0 ] - 徐丙贵;贾涛;黄翠英;吕明杰;
膨胀管技术在钻井过程中主要用于解决漏失、套管下放不到位和高低压同层等问题。该技术不减小上层套管内径尺寸,原钻头及钻柱组合无需改变,特别是在深井和超深井的钻井中,膨胀管技术可封堵问题层段,并提供足够的作业通道。在介绍膨胀管技术发展现状的基础上,针对203.2 mm×244.5 mm规格的膨胀管串进行了组装和试验测试,结果表明优质膨胀管的膨胀率为21.3%,内通径达到222 mm。同时对管材膨胀后的抗内压和抗外压进行了测试,分别达到35和25 MPa,均未出现螺纹密封泄漏和塑性形变。最后在介绍膨胀管技术施工工艺的基础上指出,膨胀管技术可在不改变原有井身结构的条件下处理钻井遇到的问题,达到节约钻井成本、延长钻井深度的目的。
2013年04期 v.41;No.410 11-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 439K] [下载次数：381 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：18 ] |[阅读次数：0 ] - 曹向峰;孙启忠;唐志军;冯光通;唐洪林;赵洪山;
目前国内以旋转导向螺杆钻具组合为主的长水平段钻进后期存在滑动摩阻大、纯钻时效低和单趟钻进尺较少等问题,造成非常规油气藏的勘探开发成本普遍较高。鉴于此,利用井斜趋势角的概念,对常规双稳定器钻具组合钻进长水平段时各种因素对井斜趋势的影响规律进行分析,设计了一套适合胜利油田樊154区块长水平段稳斜钻进的双稳定器常规钻具组合。研究结果表明,采用双稳定器钻具组合钻进水平段时,稳定器位置、直径、钻压以及井径扩大率等是影响井眼轨迹控制效果的关键参数;在其他参数不变时,随着第1稳定器外径的减小或第2稳定器外径的增大以及钻压的减小,双稳定器钻具组合的增斜趋势将逐渐减弱、降斜趋势逐渐增强。
2013年04期 v.41;No.410 16-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 413K] [下载次数：221 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ] - 姜向东;张金法;阮臣良;朱晓丽;
在大斜度段的松散地层、金属碎屑堆积的侧钻井、钻井液固相含量多和存在堵漏材料的井眼中,为了确保丢手成功和送入工具的顺利起出,研制了浮式塞帽。该工具包括心轴、密封滑套、塞帽、液缸、弹簧和弹簧套,塞帽与回接筒之间形成可靠密封,可解决沉砂和岩屑进入回接筒的问题。对浮式塞帽的关键部件进行了优化设计和有限元分析,分别从密封和承载2方面进行了工具的地面性能试验和室内评价。NP23-P2010井和坨724井的应用结果表明,工具工作正常,成功实现了悬挂器的坐挂、倒扣及提出,顺利起出了送入工具。
2013年04期 v.41;No.410 20-23+54页 [查看摘要][在线阅读][下载 515K] [下载次数：72 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 伍开松;柯行;龙巾帼;
PDC单齿破岩过程中所产生的热量导致PDC齿上温度场的变化对其使用寿命有着重要影响。由于目前测量切削温度场的方法都存在着一定的缺陷或不足,导致用试验法研究PDC齿破岩温升变化规律存在很大的局限性。为此,利用ABAQUS热-结构耦合仿真技术,通过改变切削参数,研究了PDC单齿破岩温升变化规律。研究结果发现,在PDC单齿破岩的过程中,PDC齿温度变化与单齿切深以及PDC齿线速度密切相关,且存在让PDC齿温度急剧上升的临界切深和临界切削线速度。这一成果对PDC钻头布齿设计具有重要的指导意义。
2013年04期 v.41;No.410 24-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 323K] [下载次数：368 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：24 ] |[阅读次数：0 ] - 李罗鹏;周卫东;
研究了单个磨料颗粒冲击金属材料的侵入深度问题,结合不可压缩应变硬化弹塑性材料空腔膨胀理论与颗粒运动微分方程,建立了球形颗粒与圆锥形颗粒侵入深度的计算模型,并给出了侵入深度的解析解与数值解。计算结果表明,针对球形颗粒,当颗粒速度小于200 m/s时,计算结果与数模结果和根据文献[6]计算出的结果均吻合;针对圆锥形颗粒,当速度小于200m/s时,计算结果与数模结果吻合,而与根据文献[7]计算出的结果相差较大。该项研究成果可为磨料射流切割理论的深入研究提供一定的借鉴作用。
2013年04期 v.41;No.410 27-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 496K] [下载次数：194 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 李广国;索忠伟;王甲昌;高长斌;张仁龙;
射流冲击器配合PDC钻头在超深井中应用可有效提高机械钻速。在简要介绍旋冲钻井破岩机理和射流冲击器的工作原理与性能特点之后,对应用于新疆塔河工区的YSC-178射流冲击器的技术参数进行了优化,选择冲击器活塞行程15 mm,冲锤质量45 kg,分流孔直径13 mm,确定冲击功193～268 J,冲击频率6～19 Hz,压耗1～3 MPa。最后对YSC-178射流冲击器在S116-3井的应用情况进行了详细分析,指出该型射流冲击器与PDC钻头配合进行超深井钻井提速是可行的,应用井例的机械钻速较邻井显著提高。
2013年04期 v.41;No.410 31-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 417K] [下载次数：404 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：32 ] |[阅读次数：0 ] - 王刚庆;刘旭辉;王小增;窦益华;
为了分析偏心圆筒形磨损套管和月牙形磨损套管的等效应力,以177.8 mm×12.65mm的P110钢级套管为例,建立了月牙形磨损套管和偏心圆筒形磨损套管的有限元模型,用有限元法分析了内、外压作用下不同磨损深度套管的偏心圆筒形模型和月牙形磨损模型的等效应力,同时还分析了不同直径钻杆磨损后月牙形磨损套管的等效应力。分析结果表明,受磨损套管内部应力的影响,在内、外压作用下月牙形磨损套管的等效应力大于偏心圆筒形磨损套管的等效应力;将月牙形磨损模型转化为偏心圆筒形模型来分析磨损套管的等效应力是危险的,相同磨损深度和载荷作用下月牙形磨损模型的等效应力更大;将月牙形磨损模型转化为偏心圆筒形模型来分析磨损套管的剩余强度值偏大。
2013年04期 v.41;No.410 35-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 521K] [下载次数：269 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：18 ] |[阅读次数：0 ] - 李向伟;许福东;李海明;鄢玲俐;杨迅;杨晓峰;伍远平;
对钻井污水处理装置离心分离橇进行了工业性试验研究,探讨了各处理单元的工作机理和功效,对分离橇的核心处理单元卧螺离心机的工作参数进行了试验优化,对絮凝剂进行了筛选。现场试验结果表明,卧螺离心机适合处理钻井污水的工作参数范围为大长径比、高溢流堰板、分离因数1 314～1 716、差转速5～12 r/min;离心分离橇采用除油缓冲→离心分离→吸附过滤工艺处理钻井污水,出水浊度达到20 NTU以下,色度明显降低,能够达到配钻井液和完钻后的替换钻井液等回用要求,也可作为达标排放处理设备的进水。该处理工艺具有设备结构紧凑,便于移运,人工参与少,能连续运行的特点,适合钻井队的使用工况。
2013年04期 v.41;No.410 40-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 536K] [下载次数：171 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 田启忠;李娜;刘建新;张瑞霞;杨洁;
无内管免钻塞完井技术可以避免钻塞施工,注水泥结束后及时下入打捞管柱,将胶塞及管内装置捞出。但是盲板以上为死腔,不能解决关闭套下行困难的问题,另外盲板总成捞出后,会留下内径较小的内圆台阶,为后期施工带来诸多不便。为此,研制了新的不钻塞完井分级注水泥器。该注水泥器包括上接头、外筒和注入总成,在具备注入功能的同时能起到盲板的作用,注入总成底部装有泄压阀,避免形成死腔,有效地解决了关闭套关闭时下行困难的问题,注水泥器下部可直接与配套裸眼封隔器连接,简化了完井管柱。90余口水平井的现场应用结果表明,该装置平均完井周期比原来缩短1 d,打捞总成解封力100～150 kN,完全符合现场施工安全要求,施工成功率100%。
2013年04期 v.41;No.410 82-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 524K] [下载次数：169 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：0 ]
- 刘培林;何利民;周凯;罗小明;王立满;
为了解深水水下分离器的工艺性能和分离效果,对其进行了室内试验研究。根据相似理论,制作了分离器试验样机。在给出试验流程和试验条件后,确定了3个试验目标,即气相逃逸量、液相流动和油水分离效率。试验结果表明,入口预分离构件内部形成较为稳定的气相流场,气相的分离效率在90%以上;布液管起到了布液和改变流向的作用;整流构件对液相流速进行了规整,分离器的油水分离效果和稳定性较佳,在重复性试验中,水中含油质量浓度和油中含水体积分数均稳定在较低的范围内。
2013年04期 v.41;No.410 45-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 576K] [下载次数：352 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：0 ] - 龚铭煊;刘再生;段梦兰;王建国;张明辉;
通过对深海水下采油树下放安装工艺流程进行分析,确定了不同安装阶段的载荷情况和边界条件,建立了水下采油树下放安装过程下放钻杆的力学分析模型,对模型进行了有限元计算,分析不同边界条件和载荷作用下下放钻杆的应力、横向位移和变形情况。分析结果表明,深海水下采油树下放安装过程中,下放钻杆在波浪、海流和平台偏移的共同作用下,会产生较大应力,最大应力值达到166.064 MPa;水下采油树还未安装到位与水下井口连接的工况条件下,下放钻杆与平台连接处附近承受的最大总应力为137.841 MPa,下放钻杆下端横向位移最大可达59.64 m;水下采油树安装到位并与井口连接的工况条件下,水深40 m附近总应力达到最大为166.064 MPa。
2013年04期 v.41;No.410 50-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 533K] [下载次数：1043 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：60 ] |[阅读次数：0 ] - 黄建勋;徐红九;刘宏亮;王明磊;
为了实现海洋平台紧固件和标准件的长效防腐,解决恶劣环境带来的腐蚀问题,提出了KK1#复合涂层防腐工艺。该工艺采用"电镀锌+Xylan狮隆涂料"复合涂层,利用了Xylan1424水性涂料的干膜自润滑性能和摩擦因数在0.05～0.10之间的特性,具有优越的防盐雾腐蚀性能,极强的抗酸雨性能以及防化学腐蚀性能。相比镀锌涂层,KK1#复合涂层能大幅提高防腐蚀能力,相对于发黑紧固件,减小扭矩高达70%,具有防咬死、防变形功能。防腐涂层测试结果表明,涂有KK1#复合涂层的构件耐盐雾试验2 500 h后,白锈面积33%,红锈面积小于1%,远超出红锈面积不大于15%的要求。
2013年04期 v.41;No.410 55-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 406K] [下载次数：411 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ]
- 魏延富;陈祥光;张敏;
为了验证游梁式抽油机优化控制技术在抽油机上的应用效果,在大庆油田采油工程技术研究院的标准井上,通过贴应变片的方法,分别测定在常规工频和优化运行状态下抽油机3轴(电机轴、减速器输入轴和输出轴)扭矩的变化情况,并进行对比分析。分析结果表明,游梁式抽油机采用运行过程优化控制技术能够明显降低电机轴、减速器输入轴和输出轴的扭矩,且电机轴的扭矩降幅最大,减速器输入轴的扭矩降幅次之,减速器输出轴扭矩降幅最小;不同平衡率下,电机轴扭矩、减速器输入轴和输出轴扭矩峰值降低的幅度也不同;在300、600和800 m 3种动液面下,电机轴和减速器输出轴的扭矩交变幅度都降低,降低比例为36.8%～64.1%。
2013年04期 v.41;No.410 59-62+68页 [查看摘要][在线阅读][下载 611K] [下载次数：154 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：0 ] - 冯桓榰;张来斌;梁伟;卢文青;
目前关于齿轮箱故障诊断的研究成果大都集中在固定载荷工况的齿轮箱故障诊断,与实际生产中的齿轮使用情况大相径庭。为此,借鉴齿轮变工况研究思路,针对齿轮箱在变工况下的信号特征,提出变载荷工况下的齿轮箱断齿故障诊断和状态监测技术思路。利用奇异值分解降噪对齿轮箱振动信号进行预处理,选择啮合齿轮的倍频及其边频为特定频段,以无量纲的脉冲指标和裕度指标作为评价指标,得到齿轮健康状态参数,实现了对齿轮箱的状态监测。最后利用模拟齿轮故障试验台取得了2种转速变负载条件下的故障和正常的振动信号,对齿轮故障诊断和状态监测方法进行了验证。
2013年04期 v.41;No.410 63-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 801K] [下载次数：352 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：19 ] |[阅读次数：0 ] - 旺建立;
为了有效解决射孔压裂不压井技术中存在的问题,开展了以新型防喷丢手封隔器为重点的射孔压裂不压井技术研究。该技术在压裂完和射孔枪定位、起爆后直接封隔油层,可有效预防井喷事故。在射孔压裂管柱底部连接防喷丢手封隔器,完井后处于不坐封、不坐卡状态,不影响油井正常生产及水井正常配注。室内试验及现场应用结果表明,整套工具的各项技术指标都满足设计要求,工具在井下能够顺利完成锚定、胶筒密封和管柱丢手等各项规定动作,且开关动作灵活。
2013年04期 v.41;No.410 69-71+75页 [查看摘要][在线阅读][下载 500K] [下载次数：102 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 王金铸;
针对目前疏松砂岩油藏裸眼水平井采用悬挂滤砂管的防砂管柱进行防砂完井,在细砂岩、粉细砂岩油藏以及高泥质等油藏中易造成砂埋、堵塞、产量下降快等难题,研制开发了裸眼水平井阻流酸洗充填一体化管柱。该管柱主要由阻流密封装置、压力控制机构、底部充填外装置、定位机构和内充填装置等组成。压力控制机构与阻流密封装置的有机结合确保了泥饼清除和砾石充填的安全可靠性;充填内通径达65 mm,可满足排量高达3 m3/min砾石充填施工的需要;内、外充填口复合密封结构设计保证了管柱的密封和承压能力。室内试验和现场应用结果表明,该管柱集泥饼清除和砾石充填于一体,综合性能可靠,很好地满足了裸眼水平井酸洗充填防砂的要求。
2013年04期 v.41;No.410 72-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 484K] [下载次数：109 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 刘忠砚;刘健;肖文生;庞罕;肖柳胜;
为解决压裂泵车重载设备的隔振问题,提高现有橡胶隔振器的隔振性能,提出了一种新型隔振装置设计方案。基于隔振理论并结合压裂泵车发动机等上装设备的实际参数与要求,利用有限元软件ANSYS Workbench对该隔振装置的静、动态特性及模态进行了有限元分析。分析结果表明,该隔振器满足台上设备载荷下的强度要求,能够有效避免与上装设备和自身关键部件产生共振,确定了隔振器的危险频率为50和160 Hz。最后利用仿真软件Matlab对该隔振器的隔振性能进行了验证与分析,证明了该重载隔振器的设计具有良好的隔振性及稳定性。
2013年04期 v.41;No.410 76-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 931K] [下载次数：250 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：0 ] - 王良;马帅帮;张书荣;叶尔沙吾列提;吴剑;
针对常规工艺管柱难以实现水平井多层多段找窜的问题,研制了水平井找窜工艺管柱。该管柱主要由水力循环阀、定压阀、K344封隔器、扶正器、水力锚、平衡单流阀以及投球滑套组成,以K344封隔器为核心工具,可实现多次重复坐封过程;管柱配套了新型平衡单流阀,成功解决了管柱在起、下钻过程中膨胀式封隔器易中途坐封以及管柱中途遇卡的技术难题,施工过程中无需反洗井即可动管柱,大大缩短了作业时间。现场应用结果表明,该管柱结构设计合理,配套工具性能可靠,施工工序简单、风险低,具有现场推广应用价值。
2013年04期 v.41;No.410 86-88+93页 [查看摘要][在线阅读][下载 527K] [下载次数：104 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 李敬元;李子丰;郭蕾;
在油气井测试过程中,特别是高温高压气井、超深井、水平井的测试,测试管柱在轴向力、管内外压力、弯矩、扭矩及温度等因素的作用下,会形成复杂的应力和应变,有时会造成管柱断脱和屈服破坏。为此,开发了油气测试管柱力学分析与优化设计软件。该软件考虑井眼轨道、测试管柱结构、测试阀类型、井内外流体性能、管柱内外压力、管柱与井壁间的摩擦因数、管柱温度及地层温度,可计算出油气测试过程不同作业阶段管柱的受力状态,包含管柱的轴向拉力、扭矩、应力、安全系数、稳定性状态及伸长等参数,可以对多级管柱组合的各级长度进行优化。现场应用结果显示,软件的计算精度满足工程作业需要。
2013年04期 v.41;No.410 89-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 601K] [下载次数：389 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：0 ] - 王海全;肖国华;张昊;
南堡油田的注水井大部分为斜井,在实施偏心分注时采用的114 mm偏心配水器通过能力低、投捞成功率低,由于下层无法注水,使得后期测出的流量为非真实流量及流量测试仪起出困难。鉴于此,研制了SQSPXP-110双导向桥式偏心配水器。该配水器上开设了桥式偏心孔,可沟通上、下层注水通道,平衡了密封段上、下压差,提高了测试仪器下井的安全性;由于该配水器测试的流量为单层的真实流量,消除了递减法带来的累计误差,因而测量误差较小。室内试验和现场试验结果表明,SQSPXP-110双导向桥式偏心配水器井下通过能力强,在大斜度井内投捞成功率高,配注性能良好。
2013年04期 v.41;No.410 94-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 468K] [下载次数：198 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：6 ] |[阅读次数：0 ] - 韩传军;张杰;牛世伟;
法兰连接具有较高的强度和密封性,被广泛地用于石油化工设备和管道中。依据有限元原理,建立了由法兰、垫片和螺栓组成的连接有限元模型,并在有限元软件中对法兰的应力、应变进行了分析,研究了螺栓预紧力、介质压力对法兰应力、应变和密封性能的影响。分析结果表明,螺栓的预紧力越大,法兰的Von Mises应力、接触应力和变形量就越大;当螺栓预紧力大于140 kN时,法兰盘的螺栓孔附近发生塑性变形;预紧状态下的法兰面接触应力大于工作中的接触应力;介质压力越大,法兰的Von Mises应力值越大,法兰面上的接触应力越小。
2013年04期 v.41;No.410 98-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 616K] [下载次数：353 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：13 ] |[阅读次数：0 ] - 张建;任家敏;田浩然;李玉宝;
为探索低渗透油藏提高单井产量和采收率的新途径,在樊154-平4井进行了国产化多级分段压裂完井工具探索性试验。该井裸眼分段压裂管柱顺利下入,为后续裸眼分段压裂施工奠定了基础。经过25 h的施工,樊154-平4井分段压裂顺利完成,各级投球打开滑套压力51～59 MPa,均正常顺利打开。应用结果表明,合理应用水平井技术开发低渗储层,能够缩短作业时间,提高储层动用程度,实现油井的经济高效开发。
2013年04期 v.41;No.410 102-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 531K] [下载次数：478 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：28 ] |[阅读次数：0 ]