在2012年3月19—21日,第十二届中国国际石油石化技术装备展览会举办,页岩气成为石油石化界人士关注的焦点。2005年以前,页岩气在美国能源构成中比例相对较小,10年以前更是微乎其微。
指出了控制压力钻井技术室内试验存在的不足,给出了控制压力钻井技术全尺寸模拟井试验的原理、方法和设备,验证了控制压力钻井技术的工艺流程和控压设备的可操作性以及自动控制系统控制能力。试验结果表明,该试验流程配套简单,可以较好地模拟钻井的整个过程,通过对采集控制系统的不断调试,掌握了其调节特性,为现场试验起到了很好的指导作用;同时...
以Ф114.3 mm整体式方钻杆旋塞阀为例,采用CFD软件对其速度场和压力场进行数值模拟研究,以揭示流场的速度和压力分布,弄清流体在球阀关闭过程中的变化规律。建模时采用有限体积法对控制方程进行离散,用Quick格式处理对流项,压力修正采用二阶格式,方程组的求解采用分离求解和Simple算法。研究结果表明,旋钮水平面处的作用力存在3 MPa差异,增加了该...
针对偏轴钻具在窿9井中的轨迹控制问题,采用非线性动力学分析方法,综合考虑钻具与井壁的不确定性边界条件、井底对钻头的反向激励、钻柱的屈曲等力学要素,建立了偏轴钻具组合的动力学模型,对模型进行了求解,获得了钻头运动轨迹。计算结果表明,原有钻井参数下,偏轴钻具组合的钻头多在第四象限运动,使切削该方位井底岩石的力度加大,即钻头将朝向该...
管柱的上卸扣作业是起下钻作业中的关键环节,目前国内外钻修井作业中的管柱上卸扣装置以动力大钳、铁钻工为主。在介绍石油管柱上卸扣装置技术发展过程的基础上,对国内外石油管柱上卸扣技术现状进行了说明。主要介绍了美国Weatherford、Eckel及奥格公司动力大钳的性能及特点,同时也介绍了江苏如石机械公司、盐城特达钻采设备公司和宝鸡石油机械...
远程控制旋转水泥头技术是利用远程控制系统,施工人员在远离钻台的控制室中,通过操作控制面板来实现旋转、替浆、释放胶塞和投球等固井作业。在介绍国外远程控制水泥头技术现状的基础上,分析了远程控制水泥头的关键技术,主要包括工作原理、旋转机构、胶塞控制机构、气动控制系统及控制机构的发展趋势。最后指出,随着石油勘探开发向着更深地层的...
深井钻井过程中,钻柱对套管内壁造成磨损多为＂月牙形＂磨损。在弹塑性力学分析的基础上,应用长槽形磨损模型分析磨损套管的抗内压强度变化规律。采用有限元数值模拟计算分析了磨损套管剩余强度的变化规律。根据磨损位置产生的附加弯曲应力,对原有的长槽形磨损模型进行了改进,并与试验结果进行了对比分析。分析结果表明,套管接头直径对套管抗内...
鉴于API标准S135钢级Ф88.9和Ф101 mm钻杆均不能适应以深井、大位移井为主的苏里格气田的施工要求,推广应用了非标钻具进行施工。推广措施包括非标螺纹钻具设计和配套工具的改进。钻杆接头选用双台肩非API标准螺纹ST39,锥度为1∶12。将吊卡台肩上部开口直径改为127 mm,高度不变。方钻杆采用107.95 mm非标四方钻杆。现场应用结果表明,研制的Ф101mm...
套管磨损后,其壁厚大大减薄,抗内压爆破能力大大下降,从而会造成大量的钻井事故或油气井早期报废。利用有限元分析软件,研究了有水泥环和无水泥环磨损套管模型爆破压力下的应力应变分布规律。研究结果表明,在逐渐加载至爆破压力的过程中,应变与加载内压的关系会由线性变为非线性;爆破压力下,磨损套管内外壁面的应力分布曲线在周向20°位置存在一...
针对顶驱装置导轨在长期使用后出现的变形问题,利用材料力学的基本原理,在导轨截面一致且无导轨接头影响的前提下,忽略导轨所承受的扭转力,从静载抗弯角度分析验证导轨强度,计算顶驱装置位于导轨不同位置时的导轨变形趋势与变形量。分析结果证实了导轨的大位移变形是因导轨接头的使用磨损,进而出现的导轨间相对转角位移过大造成的。顶驱装置导轨...
设计了一种适合荔湾3-1西区深水管汇的生产管线,并对其进行了固有特性分析和应力计算。研究结果表明,通过对生产管线进行固有特性分析,可合理控制固有频率;在不同工况下生产管线受到不同动力载荷的耦合作用,例如流载荷、波浪载荷、风载荷、管线内部高压高温气体的作用载荷等,不同载荷对管线应力的影响程度不同;对环向应力影响最大的是管线内外压...
研究适合不同需求,尤其是适应深水环境、较大水下结构物安装方法,对于实际工程项目方案的确定和实施具有重要的参考价值。在调研大量水下生产系统开发方案和安装工程实例的基础上,归纳了管道装置的安装方法、安装装备在不同条件下,尤其是深水环境下所采用的不同方法。通过对比各种安装方法的优点和限制条件,指出了中国南海深水油气田在安装技术...
悬臂梁的强度直接关系到海洋作业平台的安全。应用有限元软件ANSYS对悬臂梁进行了有限元建模分析,得到了悬臂梁的位移和应力分布云图,指出了其应力较大部位;在平台建造码头对悬臂梁进行了现场强度测试试验,并将有限元的计算结果与实际测试结果进行了比较分析。分析结果表明,有限元分析结果与实际测试结果比较接近,两者得到的应力规律基本一致;2...
运用达朗伯原理,结合钻柱的运动规律,分别建立了并联和串联2种形式的半主动式钻柱升沉补偿装置力学模型,分析比较这2种半主动式升沉补偿装置的补偿机理。结果表明,在半主动式升沉补偿系统中,被动补偿部分所起的作用是支撑钻柱的大部分质量,主动补偿部分只是用来补偿各种力的变化量;由于并联式结构比串联式结构的执行原件多,所以其液压系统相对复...
针对常规游梁式抽油机电动机输入功率过高导致抽油机效率低、能耗过高的问题,研制了一种基于摇块机构的游梁变矩式抽油机。该抽油机传动机构在附加平衡载荷条件下,其曲柄轴净扭矩表现出了非常小的波动形态,电动机效率被提高,从而使抽油机的能耗大大降低。对该新型抽油机传动机构的运动和动力学分析结果表明,新型游梁变矩式抽油机较常规抽油机最...
可膨胀波纹管技术具有膨胀工艺简单,作业周期短等优点。应用ANSYS仿真分析了波纹管的成型工艺,模拟了波纹管的水力膨胀作业,对波纹管膨胀过程中的应力、位移和圆度进行了分析;最后计算了波纹管的抗内、外压强度。分析结果表明,成型后波纹管的残余应力最大为258.02 MPa,位于波谷区域。波纹管外径比加工前减小了24.2 mm,适应于Ф244.5 mm井眼。根据...
为了给维修后的液力变速箱提供检测和维修质量评定依据,研制了适用于美国艾里逊5000/6000/750/9000系列和中国贵州凯星BY系列的非公路液力变速箱测试台。该测试台采用手动伺服变量泵和伺服变量马达作为液力变速箱的驱动动力,用RS-485总线技术构建测控系统硬件线路,并用VB6.0进行测控软件的开发,可实现试验参数的采集、显示、存储、处理和报表的...
在介绍水平井裸眼完井分段压裂工艺的基础上,分析了苏里格水平井裸眼分段压裂工艺管柱结构。水平井裸眼完井分段压裂工艺在苏里格气田遇到的主要问题是压裂管柱下入遇阻严重、回插管柱密封不严、丢手丢开困难、压后返排率不高、压差滑套打不开及砂堵等。对管柱下入遇阻严重问题设计了Ф151 mm×1.5 m的大铣柱,与小铣柱配合使用,建议在较长的油管段...
连续管抽出卷筒以及进入注入装置的生产过程中,经历了一系列的弯曲与回弹。采用应力学方法对连续管弯曲回弹进行了相关分析,根据材料特性,重点对连续管弯曲后成塑性进行了研究。推导出了计算连续管弯曲回弹处于弹性变形阶段的最小弯曲半径的计算公式。公式表明,连续管弯曲回弹最小弯曲半径与壁厚成反比,与外径成正比。最后指出,得到的计算模型可...
水平井裸眼分段压裂是水平井分段压裂改造的重要工艺之一,性能可靠的井下配套工具是实施该项工艺的关键。为此,对分段压裂工具中的悬挂封隔器、裸眼封隔器、压差滑套和投球滑套功能特点进行了分析,提出了设计时应注意的要点,以供设计者参考。另外需要注意的是,工具结构设计完成后,还要在实验室内进行严格的测试试验,检验制作的工具是否达到设计...
为了对水力深穿透射孔技术实施后的效果进行预测,提出了水力深穿透射孔应用效果的预测方法。将水力深穿透射孔近似看作1组多分支水平井,每一个水平孔相当于一个分支水平井,利用评价水平井产能的方法对其进行定量预测,并结合其在辽河油田应用的数据进行了验证。分析结果表明,水力深穿透射孔适用于产量下降后的解堵增产或水井的解堵增注;水力深穿...
2012年3月29—4月8日,北京石油机械厂CGDS172NB近钻头地质导向钻井系统在江汉油田沙26平1C井成功应用。沙26平1C井是江陵凹陷沙26井区的一口侧钻水平井,设计完钻斜深2 190 m,A靶点垂深1 746.29 m,
为解决油管在修复过程中滚动碰撞产生的噪声问题,研制了一种新型全自动油管防碰降噪装置。该装置能彻底解决油管在桥架上的滚动碰撞问题,避免产生强烈噪声,同时保证油管桥架的存储功能,改善工作环境,确保操作人员的人身安全。现场应用情况表明,该装置降噪效果好,结构简单,自动化程度高,反应灵敏,安全可靠,同时对原流水线设备运行工序无干扰,制造...
水平井分段压裂技术是水平井增产改造的重要技术。该技术可在第1层压裂结束后,投球加压,使滑套下移,将下面一层关闭,露出第2层喷砂循环孔,开始第2层压裂,实现不动管柱多层压裂。在介绍水平井分段压裂技术关键工具的基础上,以水平5-1井为例,对该技术的应用情况进行了介绍。应用结果表明,封隔器分段压裂技术分段准确、施工方便,对开发低渗透油藏具...
目前对于大口径长距离输油管道弯头热弯矩计算还不完善,设计时热弯矩偏小,部分管道弯头在投产后胀裂。为了避免弯头发生胀裂,施工时在每个水平弯头两侧各安装锚固墩保护弯头。这样不仅增加施工时间,也增加了施工的难度和范围。通过理论分析并结合中俄原油管道中漠大线施工中提出的问题,认为可以通过建立的数学模型计算大口径水平弯头两端无锚固...
采用传统的压裂监测技术测得的井口压力和温度很难反映井底的真实情况。鉴于此,研究了井下压裂实时监测技术,并配套研制了实时监测系统和压裂实时解释处理软件。实时监测系统将承载着监测仪的监测管柱下入目的层,在井底直接测得压力和温度数据,避免了通过井口数据折算至井底时由于井筒摩阻系数、井筒液体密度变化和泵压不稳定等因素产生的误差,...
随着＂十二五＂规划中＂加快建设资源节约型、环境友好型社会＂任务的提出,电驱动作业机在油田的推广势在必行。为此,研制了XJ40型橇装式电动修井机,并针对XJ40型电动修井机工作特点,提出了一种基于PLC的电动修井机电气控制系统。在设计电动修井机电气主电路的基础上,分析了电气系统的控制要求及组成,给出了系统硬件和软件设计方案。现场试验结...
为解决目前抽油杆拉伸检验效率低及废品率高等问题,提出了基于网络的拉拔机协同监控系统的体系结构,论述了系统的客户层、服务器层和数据库层的基本内容和主要功能。通过分析拉伸检验时下位机与控制中心进行互通与协同的详细过程,阐释了拉拔机自动监控系统的工作原理,并简要介绍了趋势控件和报表控件等关键技术。试验结果表明,系统能有效抗击干...
由于常规水射流工具存在处理范围小、重复起下管柱作业等问题,使其在多层长井段油水井中应用效果较差,一定程度上影响了处理效果。为此,研制了一种适用于多层长井段油水井解堵水力喷射棒。该喷射棒在其底部安装了喷嘴,围绕喷头本体螺旋设置喷嘴,扩大了处理范围。它可根据不同井段长度的需要来设计喷头本体的长度,螺旋设置各种喷嘴,使其用于较短...
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