在2011年底，备受业界关注的页岩气独立矿种设立之事终于尘埃落定。2011年12月31日，国土资源部在其官网新发现矿种公告，称页岩气已被正式列为新发现矿种，将对其按单独矿种进行投资管理，由此引爆我国装备企业新的商机。
钻井过程中钻屑颗粒吸附钻头、BHA面形成泥包导致重复破碎，严重影响钻井速度。为此，提出改变润湿钻井液需具备功能及处理剂分子结构要求，研发了改变润湿防止钻头泥包剂（KSZJ一1）。通过润湿性、表面张力、吸附效应等试验对改变润湿防止钻头泥包剂的润湿性和改善钻头泥包的性能进行了评价，试验结果表明，KSZJ一1一方面在钻屑表面形成单分子...
为了保证墨西哥EPC油田施工井的井身轨迹质量，提高钻井效率，并有效避免井下事故的发生，研究开发了大度数可复合钻进动力钻具技术。在充分认识施工难点的基础上，研究了大度数可复合钻进动力钻具的结构及性能特点，并优选了高效PDC钻头型号。现场5口井的试验结果表明，采用大度数可复合钻进动力钻具技术完成斜井段施工仅需要1趟钻，比试验前平...
针对移动平均防脉冲干扰数字滤波算法不能完全消除大误差带来的影响，以及改进的防脉冲干扰平均值滤波算法使时间复杂度大大增加，算法时效性变差等问题，提出了带时间戳的移动平均防脉冲干扰数字滤波算法。该算法对每一个采样值均引入了时间戳，即每一个采样点是由2个信息来确定的，采样的先后时间顺序信息和按其大小在采样排序队列中的位置信...
金属磁记忆方法通过记录地磁场作用下金属构件表面的漏磁场信息，可对构件微观缺陷和应力与变形集中区进行辨识。应用自主研发的防喷器磁记忆检测装置开展了现场检测试验研究。测试了该检测装置的可行性与可靠性，并对防喷器各类缺陷与损伤检测信号进行了辨别分析。分析结果表明，采用磁记忆方法进行防喷器壳体、内腔及密封部件检测在技术上是可...
可钻泵送桥塞是非常规油气资源水平井分段完井的关键工具。通过调研国内外页岩气完井及桥塞技术现状，研究了由2组锚定机构、多级肩保的楔形胶筒、外置式自锁机构以及啮合型防转机构等组成的可钻泵送桥塞。分析了配套工具和试验装置，并进行了系统的室内试验和关键技术的重点测试。试验和测试结果表明，桥塞设计结构合理、密封可靠、指标性能高...
鉴于目前国内还没有对防喷器运行状态进行在线监测的仪器或装置，为确保防喷器运行状态安全，研制了闸板防喷器承压件在线监测装置。该装置是通过安装在闸板防喷器腔体内部及壳体上的传感器，监测其内部工作压力、油路开关压力、内部温度和关键部位形变参数，实现了对闸板防喷器在出厂前、井控车间和钻井现场全过程监管。还能对各种超规范工作环...
以某超深复杂井L101井射孔工程为例，通过改变射孔段长度、“口袋”长度和射孔比参数值，进行对比分析和研究，得出如下规律：（1）射孔段的长度对井底管柱的强度安全性产生的影响非常小，可不考虑其影响；（2）“口袋”长度对井底管柱的强度安全性产生的影响不可忽视，应将其作为主要影响参数来考虑；（3）射孔比小于1．5，随着射孔比的增大，...
采用光学显微镜、X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）和显微硬度计，研究了镍基合金等离子弧堆焊层的组织和性能。堆焊的基材为X65管线钢，焊丝是ERNiCrMo一3。研究结果表明，堆焊层由柱状晶和共晶组织组成，堆焊层中的柱状晶为y固溶体，共晶组织为y固溶体和Laves相（富含Mo、Nb）；由腐蚀电化学测试可知，堆焊层的耐蚀性能随着堆焊电流的增大...
在苏里格区块大规模开发天然气水平井施工过程中出现严重的托压、粘卡现象，尤其在滑动钻进过程中，无法保证给钻头施加真实、有效的钻压。为此，介绍了Andergauge公司生产的水力振荡器的结构及工作原理，以及其在苏36—8—18H井的应用情况。应用效果分析表明，水力振荡器在水平井中应用，把单纯的机械式加压改为机械与液力相结合的加压方式，为...
据报道，北京石油机械厂（简称北石厂）生产的氮气备用系统在渤海钻探技服井控中心与防喷器系统进行了联机试验，按照测试程序，先后成功地关闭全封、半封和环形防喷器，低压、高压测试都取得了稳定的保压曲线，获得了BP审核组的高度评价和一致认可。通过这次试验，BP审核组充分了解了北石厂氮气备用系统的性能，为井队处理突发紧急井控事件又提...
针对直臂地锚车在近距离无法完成施工作业和复合臂地锚车结构复杂、故障率高等问题，研制了螺旋地锚车。该地锚车主要由汽车底盘、副车架、吊臂总成、回转工作台、锚头加压钻进装置、液压系统及蛙形液压支腿等组成，不仅可用于普通地层打地锚，还可用于西南及东北地区冻土层地锚的钻进与拧出。现场应用情况表明，该地锚车可节省人力达90％以上，...
针对现有钻柱控制的裸眼井多层测试作业中不能进行分层多次取样和裸眼酸化一测试联作作业的问题，对钻柱裸眼测试技术进行研究和技术创新，提出了裸眼分层测试和裸眼酸化一测试联作技术，并对其相应的井下工具进行设计。设计的井下封隔器的锁定、坐封和解封等机构动作协调可靠，分层多次取样器能连续取到3层地层流体样品；分层测试井下多次取样...
对大多数的石油井架来说，一般都只采用等效静力计算方法来验证或指导井架使用。通过预应力模态分析、谐响应分析，对HJJ31547海洋钻机井架进行了风动力学计算，计算结果表明，HJJ31547海洋钻机井架没有全包覆式防风墙，也不存在大跨屋盖结构，其低阶固有频率超过2．00Hz，井架不属于风敏感结构；海洋钻机旋转设备的振动不会引起井架共振；当暴...
为满足海上油田水平井及大斜度定向井防砂完井需求，研制了水平井防砂完井物模试验装置。该装置是根据海上油田的钻完井井筒尺寸、射孔方式以及主要完井类型等进行设计的，主要由模拟井筒、加砂混砂、泵注、沉砂过滤、数据及视频采集分析、远程控制及升降支架辅助等系统组成，可针对海上不同的油藏类型和特点，优选出水平井（定向井）防砂完井方...
建立了海洋管道多点提升的有限元模型，考虑了管土作用的非线性和倾斜绳缆对提升的影响，引入了土体吸力的作用，并增加了对绳缆的模拟，运用ANSYS软件对海洋管道多点提吊的各个阶段进行了模拟计算，同时运用实例分析对所建模型进行了验证。分析结果表明，土体吸力对离地点附近管道的弯矩影响较大，对管道变形几乎没有影响；在提吊初期，管道的...
2011年10月17日，由南阳二机石油装备（集团）有限公司生产的钻井深度可达7000m的钻机奔赴伊拉克井场。这台数字化超深井石油钻机将于近日开始它的伊拉克服役生活。数字化超深井石油钻井装备主要用于超深井油气资源的勘探开发作业，能够满足超深井和复杂石油钻井工况要求。
针对提出的封隔器密封性判据及结构设计方法，在对遇油膨胀封隔器胶筒在井下的接触压力及应力分布进行有限元计算分析的基础上，对该封隔器与地层的适应性进行了研究。研究结果表明，不同地层模型的胶筒最大安全下方压力与地层岩性的弹性模量成正比；泥岩、页岩和砂岩3种地层模型中的胶筒最大应力均低于胶筒的压缩永久变形强度，说明胶筒不会产...
基于计算流体力学（CFD）方法，应用FLUENT软件，以脱油型液一液水力旋流器为原型，探索多孔溢流管式结构对旋流器分离性能和压力特性的影响。研究了多孔溢流管式旋流器溢流管的伸入长度及溢流管直径的影响。研究发现，溢流管伸入长度加长能起到聚结作用，多孔溢流管式旋流器可提高溢流口处的油相体积分数，有利于轻质分散相油相的向上流动。
鉴于传统方法在计算有杆泵充满程度时存在的不足，对以往模型做了进一步改进和完善，建立了更为准确的有杆泵充满程度计算模型，研究了流体进泵过程中泵内压力和动态充满程度的变化情况，并对有杆抽油泵上冲程过程中泵内压力、充满程度及流体进泵流量的变化规律进行了分析。分析结果表明，原油粘度增加将使泵充满程度迅速降低，增加冲程有助于提...
气举采油作业中，气举阀流量与采油效率、成本紧密相关，是确定采油工艺的关键因素，因此了解其流量特性十分必要。气举阀可伸缩的阀杆总成与阀腔内气体流场的交互作用，使其流量不仅与进出口压力相关，而且与阀杆行程相关，这样的流量求解问题具有流固耦合特性，采用单纯的固体力学方法或流体力学方法均难以求解。通过对Fluent软件开放的用户自...
为解决因流量、油水比变化及两相流态的复杂性所带来的井下文丘里管油水两相测量精度和设计选型等问题，根据多相流理论及计算方法，在不同入口流量、不同油水比条件下，模拟计算3种不同文丘里流量计的油水两相流场并进行方案优选。计算结果表明，介质接近油相或水相时，两相流态分别接近层流或湍流。流体经文丘里喉部后，油水两相分层特征显著...
为了给采气管柱疲劳寿命分析和完整性分析提供依据，考虑管柱自重及内、外压沿深度的线性变化，用有限元软件分析振动采气管柱的应力强度。将采气管柱看作是内空的细长杆，用有限元法对管柱进行离散化处理，再用拉格朗日方程得到采气管柱动力学微分方程。采用二维轴对称模型进行建模，采用4节点平面单元Plane42进行分析。分析结果表明，采用ANSY...
BYJl8—21／35带压作业机是在国外同类成熟带压作业机结构的基础上，结合国内油田实际井况而研制的带压作业装备。介绍了该带压作业机的主要技术参数、关键部件、工作原理、结构特点及试验情况等。试验情况表明，该作业机具有整体配套性好、功能齐全、各部件协调性高和操作灵活可靠等特点，完全能够满足国内油田的实际作业需要，具有广阔的应用...
为提高节流阀的节流效果，提出了一种新型双层笼套式节流阀。该节流阀由2个开有小孔的笼套同轴线地嵌套在一起，在1个节流阀内有2个节流元件，可对流体进行2次节流，从而起到2次节流的作用。探讨了笼套上小孔轴线重合和小孔轴线成45。角的2种不同结构的节流阀的节流情况，并分别对2种结构的节流阀进行了流场仿真分析，分析结果表明，轴线不重合...
针对扩张式封隔器在应用中存在压力波动及停注时自动解封，易造成各层之间窜通的问题，研制了I〈344（i）一112密闭扩张式封隔器。该封隔器在注水压力波动及关井停注时依然保持密封状态，解决了层间窜通问题。设计了2种解封方法：一是反洗井解封法，二是上提管柱解封法，方便实用。注水时封隔件轴向压缩，有效缓解胶筒端部应力集中，提高密封效...
为解决水平井注蒸汽测试中高温高压下动密封和连续管注入头超温问题，成功研制了水平井注蒸汽测试井口防喷密封装置。该装置采用二级密封及长密封段自密封方式，采用耐高温氟橡胶、碳纤维及钢垫的组合形式做密封件，采用耐350℃高温导热油自动控制加压密封件，采用水循环冷却管给连续管、密封系统降温，可确保起下时注入头不超温和施工安全。在...
针对水平井分段有效压裂难题，研发了水力分段射孔压裂配套工具。该工具主要由万向接头、偏心定位器、喷射器、单流阀等组成。应用水力分段射孔压裂工艺对吴平1井、吴平6井等6口井进行了作业。应用结果表明，美国喷嘴抗磨性能优于硬质合金喷嘴，压裂阶段排量保持在1．8m。／min左右时，分阶段加大砂质量浓度对喷嘴损伤影响不大，目前喷射器设计...
针对锦州采油厂人工加药存在的弊端，研发了自动加药系统。该系统的控制任务主要是针对2种药品的投加，采用不同的控制方案分别对2个柱塞泵和送盐电动机进行控制，具有可靠性高、结构灵活、界面友好及易于操作等特点。系统硬件主要由上位机、下位机和现场仪表等组成。现场应用情况表明，系统解决了人工加药的弊端，实现了自动化管理，节省了大量...
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