邻井套管受到地磁场磁化后产生感应磁场，影响其周围的地磁场，并干扰随钻测斜仪致使磁测量参数失真，对钻井过程中井眼防碰和定向施工造成影响。利用ANsYs软件对套管进行二维与三维有限元电磁仿真，得到了套管周围叠加磁场的分布规律及特性。研究结果表明，竖直套管在地磁场作用下产生的磁化场在一定区域内对地磁场产生了干扰，干扰区具有对称...
现有研究较少涉及高密度钻井液作用下高钢级套管的磨损程度分析，缺少高密度钻井液作用下预测和计算高钢级套管磨损所需的磨损效率和摩擦因数。为此，模拟井下工况，在高密度聚磺体系钻井液中进行了非API标准的TPl40钢级套管磨损试验，分析了聚磺体系钻井液密度对TPl40套管磨损性能的影响。分析结果表明，在聚磺体系水基钻井液中，当正压力和转...
针对元坝区块陆相井地层岩性复杂、机械钻速低、易斜易漏和压力窗口窄等难题，在元坝区块10口已完钻陆相专探井中应用空气锤钻井技术。应用结果表明，空气锤钻井技术在蓬莱镇组、遂宁组和上沙溪庙组地层应用效果良好，平均机械钻速可达普通空气钻牙轮钻头的2．1倍，平均单只钻头进尺是空气钻牙轮钻头的1．4倍，最大井斜角可控制在4。以内，井下...
在考虑环空携岩、地面机泵额定压力、钻井液当量循环密度、钻头水功率和井下动力钻具等因素的影响前提下对钻井液排量优选进行了研究。以新垦601井的基本数据为基础，采用不同约束条件下的钻井液排量计算模型对排量进行了计算。计算结果表明，环空携岩约束条件下优选出的排量值最小，地面机泵条件下确定的排量值最大；ECD可确定一个排量范围，保...
从机械井径测井技术、电磁检测技术、超声检测技术和井下视像检测技术几个方面介绍了国内套管检测技术现状。论述了国外如斯伦贝谢、哈里伯顿和贝克休斯等主要测井公司研制的套损检测先进设备，包括多触点成像仪、成像井径测井仪、多频电磁厚度检测仪、管柱分析测井仪、圆周声波扫描仪、超声波套管成像仪以及井下成像系统等。最后指出国内检测技...
针对我国没有适合加拿大-50℃低温环境下作业的斜井钻机的现状，研制了ZJ30DBX斜井钻机。该钻机采用拖挂式结构，主要由拖挂车底盘、钻台、井架、顶部驱动装置、液压系统、动力系统、电控系统及井口工具等组成。钻机的绞车主刹车为电机能耗制动，辅助刹车采用液压盘刹；钻台下方安装了液压防喷器移动装置，满足钻井时调整防喷器角度的要求；钻机...
为研究转盘偏心旋转对钻机结构的影响，建立了钻机井架及底座的有限元模型，并对钻机进行谐响应分析，计算出钻机底座发生共振的频率、共振幅值和共振幅度最大的方位。计算结果表明，钻机底座在X向位移响应最大，激振频率也最低，共振频率为5．75Hz，相比其他方向而言，X向比较薄弱，在结构上应适当加强；在X向谐响应分析中，X向是钻机在激励力...
为检验并判定钻杆在钻井过程中受到伤害的程度，有必要彻底清洗掉附着在钻杆内、外壁上的钻井液和油污，为此研发了自动化钻杆内外壁清洗机。钻杆内外壁清洗机主要由翻转机构、清洗托架、内外壁清洗机构以及清洗机等主要部件组成。现场应用结果表明，该设备可在不伤害钻杆的情况下，同时完成钻杆内、外壁的清洗，清洗过后的钻杆干净，见到了基体...
鉴于我国还没有开展深水半潜式平台BOP与采油树处理设备的研发工作，国内相关文献也很少，对该设备进行了先期技术调研。介绍了常用的深水半潜式平台BOP与采油树处理设备配套形式，阐述了配套设备的作业流程以及关键部件的结构特点。结合国外设备的发展趋势，提出了开发设计应具备易于维修保养、结构紧凑、具备报警和紧急制动功能，加快系统配套...
为增强无隔水管钻井井口压力控制效果，通过试验验证了叶片圆盘泵在一定转速范围内满足比例定律，在此基础上对叶片圆盘泵不同转速下的扬程与流量特性进行分析，建立叶片圆盘泵速度调节的数学模型。通过试验数据确定模型有关参数，将模型计算的转速与试验转速进行对比。对比结果表明，模型计算的转速与试验转速很接近，这表明该速度调节数学模型...
介绍了海洋水下井口封堵装置及其技术发展现状，尤其对当前美国0SRL、MWCC、Wildwell及英国0SPRAG等几家联合公司的典型封堵装置的结构技术参数和性能特点进行了重点分析研究。最后提出搞好深水相关装备技术研究、实施联合开发与集成创新、加强装备研发和人才培养力度及加快海洋工程试验基地建设等4点海洋水下井口封堵装置国产化发展建议。
顶部驱动作业方式可提高钻井效率，但是钻机在进行接单根作业时不能进行钻进作业。为了充分利用钻机，大型的海上平台设置了双井架或一个半井架，但双井架和一个半井架并不适用于井口区域十分有限的传统自升式平台。为此，对自升式平台钻台面进行改造设计。改造设计方案主要包括钻台面外挂小平台设计和自升式平台常用塔形井架前开口改造设计。完...
2013年6月19日，国内首台能够适应一20℃低温作业环境的海洋修井机在南阳二机石油装备（集团）有限公司（以下简称南阳二机）研制成功。该产品填补了该领域空白，将进一步提高海洋区域冬季修井作业的安全性。南阳二机应中海油天津分公司要求，设计制造了国内首台低温海洋修井机。该修井机最大钩载为1800kN，
为了使现有变频控制系统能够更好地服务于海上平台，通过对井下压力反馈闭环控制技术和数据远程传输技术的研究，对其进行了升级。压力反馈闭环控制实现油井生产可根据井下情况自动调产，满足油井高效生产要求。数据远程传输技术满足中心平台对卫星平台的实时监控，也满足陆地相关人员对海上数据的实时监测及分析，通过所得数据，能够更迅速地发...
合理选用管柱．井眼作业受力模型及综合考虑摩阻因素是实现连续管作业受力准确计算的前提与基础。根据超深井连续管作业特点，考虑温度、井内介质流动阻力等因素影响，建立了连续管作业综合受力模型，用开发的软件实现了连续管作业过程中的受力、变形情况及井口注入头所需注入力的实时变化模拟。模拟结果表明，连续管上提作业安全余量较下放作业...
针对滑片泵滑片旋转与滑动的耦合运动特征，基于计算流体力学相关方法，建立了滑片泵流场数值试验模型，对滑片泵理想状态下的流场进行了数值模拟研究。研究结果表明，当滑片腔处于吸液区时，滑片腔内体积增大，压力下降，流体被吸入到滑片腔；当滑片腔处于排液区时，滑片腔内体积缩小，压力上升，流体被排出滑片腔；滑片腔入口与出口位置速度高...
为了验证提拉预应力固井技术是否适合井深小于1000m的稠油热采注汽井，在280℃的高温蒸汽作用下，对热采N80H和普通N80Q两种套管进行了应力松弛试验；建立了套管-水泥环-地层全井筒平面有限元模型，进一步说明预应力固井技术在浅层稠油热采井中的作用。分析结果表明，稠油热采井在长期高温注蒸汽作业过程中，因管体应力松弛现象而致使预拉力失效...
运用Abaqus有限元软件对一种新型非金属桥塞镶齿卡瓦的锚定过程进行弹塑性接触有限元分析，获得了锚定时卡瓦牙及套管的弹塑性Mises应力分布、接触应力分布和接触力分布规律。分析结果表明，套管内壁所受卡瓦牙接触应力和接触力从卡瓦中部沿周向逐渐减小；同时，与卡瓦槽接触的各卡瓦牙底端最大Mises应力均接近于同套管接触的顶端应力值，卡瓦牙...
为进一步提升抽油杆探伤设备在实际应用中的精度及效率，进行了抽油杆磁化优化设计以及检测传感器的浮动跟踪结构设计。采用2D有限元法对抽油杆线圈磁化器进行了优化设计并给出了抽油杆检测主机方案，针对抽油杆小外径大弯曲度轮廓的紧贴适应难点设计了检测探靴，给出了检测主机及检测系统，并对整个检测系统进行了检测标定测试及检测信号的一致...
针对节流杆控制机构设计还没有进行系统研究，在应用时还存在认识不深入、验证不充分等问题，对节流杆在节流控制和节流示位2种不同控制机构中的应用分别进行了研究。通过对各个工况进行受力分析，提出了节流杆机构的使用条件，为更好地使用节流杆机构提供理论依据；并用ADAMS对节流杆机构进行了仿真验证，证明了理论分析的正确性。研究结果对节...
原有的整形修套工具在修套磨铣过程中，容易将套管磨坏造成套管开窗，而液压整形力量又远不够，修套成功率很低。为此，研制了扶正磨铣套管整形器。该工具的关键部件是扩径铣部分，它主要由扩径磨铣块、心轴锥体、径向弹簧和心轴组成。当锥形铣鞋磨铣通过后，扩径磨铣块开始磨铣套管变形部位。现场应用中，套变位置最小通径只有101mm，使用扶正...
新疆油田浅层稠油水平井油砂胶结强，水平段长，导致冲砂液大量漏失，携砂液不能返出，冲起来的砂粒在水平段重新堆积。鉴于此，研究了同心管射流负压冲砂技术及配套工具，开发了同心管射流负压冲砂计算软件，形成了一套完整的浅层稠油水平井冲砂工艺。该工艺中，同心管内的冲砂液反循环造成射流与负压，从而将携砂液举升到地面，经沉降过滤后，...
钻铣桥塞是解决水平井分段压裂后续问题的关键技术。常规钻铣工艺通过普通油管加钻铣工具来实现，但存在工具下入困难、施工周期长等问题。为此，开发了连续管磨钻工艺技术。该技术通过水力液压动力带动磨鞋高速旋转，对井内堵塞物进行钻磨，磨铣成细小碎屑返出，使井筒畅通，以方便进一步的返排和生产作业。2口井的现场应用结果表明，连续管连...
现有的背罐车不能背负6．5t的酸化液罐，同时背罐车在工作时还存在钢丝绳易断丝、吊臂易卡滞等问题。为此，研制了油田压裂施工用的10t背罐车。该背罐车主要由汽车二类底盘、副车架、起升系统、侧面取力系统、液压系统及气路控制系统等部件组成。运用AutoCAD二维辅助设计软件对背罐车的运动过程进行模拟，在此基础上对背罐车的液压系统进行设计...
针对现阶段油田注水站人工操作存在的劳动强度大、效率低、精度不高和历史数据查阅不便等问题，设计了一套以西门子S7—200PLC为核心，基于组态王6．53的注水站自动监控系统。根据实验室模拟仿真的运行结果分析，该监控系统能够满足注水站的自动监控要求。与现有的监控系统相比，该系统具有操作简单、监控直观、数据存储量大、查阅方便、报表随...
在深水环境下实施定向套管钻井技术时，套管很少能与井口头尺寸相匹配，做相应改造又大大增加钻井成本。而新型导向尾管钻井技术无需对钻机和防喷器进行改造，在尾管钻井的同时实现旋转导向，系统可承受大钻压及高扭矩，并可进行BHA更换操作而不用起出尾管，提高了施工作业效率，为深水钻井作业、部分老井加深、深井延伸困难等问题提供了一种有...
套管固井滑套分段压裂技术是近年来兴起的一种储层改造技术，目前国外各大公司已经在该技术的研究上取得了较大进展。概述了套管固井滑套分段压裂技术的工艺原理，详细介绍了其关键技术，包括滑套打开方式、内套定位机构、密封方式、滑套包覆层技术和胶塞顶替技术，同时通过对各关键技术优缺点的对比分析，指出套管固井滑套应朝着高开关稳定性、...
涪页HF-1井是一口页岩气预探水平井，在钻井过程中面临地质不确定因素多、地层可钻性差、页岩层易坍塌、井身质量难以控制、机械钻速低及固井难度大等难题。实际施工中综合应用空气锤钻井、油基钻井液和漂浮下套管技术，并在水平段优选钻头和钻具组合，最终成功钻达目的层。介绍了该井的井身结构和井眼轨迹设计，详细描述了空气锤钻井和漂浮下套...
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