在客观分析我国连续管技术应用现状的基础上，对比国外先进水平，总结了在连续管设备、配套工具、作业工艺、应用规模、使用频率、思想理念及操作水平等方面存在的差距，并提出相应的对策和建议：做好连续管技术规划、加大研究力度、成立专业化队伍、建立培训基地以及制定相关政策等。
为了对管内转向径向水平井携岩规律进行研究，根据流体力学理论建立了管内转向径向水平井携岩过程的数学模型和物理模型，采用数值模拟方法研究了流量、钻速和井径等参数取不同值时，环空截面混合流体速度分布规律和岩屑体积分数分布规律。分析结果表明，随着流量的增大，混合流体紊流强度增强，悬浮层内岩屑体积分数增大，固定床层内岩屑体积分...
石炭系火山岩地层是新疆滴西地区主要勘探区域之一，但由于其埋藏深，岩石强度高，硬度大，且非均质性强，导致其研磨性强，可钻性差，PDC钻头先期损坏严重，平均机械钻速低，制约了油田高效快速开发的进程。为此，在滴西地区研究应用了扭力缓）中器，配合高效PDC钻头来提高钻井速度。滴西33井先后2次入井的钻探实践结果表明，采用扭力缓冲器钻...
在考虑套管初始椭圆度和非均匀水平地应力作用位置的基础上，通过建立套管-水泥环-地层受力模型，采用弹塑性有限元方法对具有初始椭圆度套管的抗挤毁强度与非均匀水平地应力作用位置的关系进行分析，并与绝对圆形套管数值分析结果进行对比。研究结果表明，套管抗挤毁强度与非均匀地应力的作用方向有关。当最大水平地应力作用方向与套管长轴方向...
针对钻头产生的振动波信号强度低，以及在地层和套管中传播时的衰减难以在深部地层进行防碰监测的问题，研制了一种机械式井下震源。该震源由储能一打击机构、控制机构和辅助机构等3部分组成。通过采集震源所产生的震动信号，可以识别钻头距风险邻井套管问的距离。震源主要以弹簧作为储能部件，操作套筒带动止推环运动，从而使弧形卡相对位置发...
针对粒子冲击钻井技术中注入系统难控制、易堵塞等问题，结合理论研究、数值模拟及试验研究，设计出一种具有射流防堵功能的负压粒子注入系统。该系统主要由射流管、射流防堵喷头、负压粒子注入管、喷嘴、主管汇、调节管、调节阀及粒子注入罐等组成。数值模拟及试验结果表明，负压粒子注入系统可产生预期负压，将粒子吸入注入管内与钻井液充分混...
弹性防退卡瓦是一种新型井下锚定机构，该卡瓦在坐封过程中需要发生较大的弹性变形，因此对零件的不同部位提出了完全不同的性能要求，加工制造难度也随之加大。通过对该防退卡瓦结构特点的分析，研究了2种不同的局部渗碳工艺对防退卡瓦性能的影响。研究结果表明，采用整体渗碳后肋部退火工艺加工的卡瓦坐挂后肋部发生明显的断裂，这是由于整体...
2013年，西南油气田依靠科技，积极创新，持续扩大PDC钻头应用面，分区块、分井段对PDC钻头开展优选和应用试验，在提高机械钻速、大幅度缩短钻井周期方面取得了良好成效。2013年1—9月，平均机械钻速3．1m／h，生产时效89．25％，比去年同期提高1．43％。具体体现在以下几个方面。一是磨溪一高石梯探井再提速。通过进一步优选PDC钻头、扩大螺杆...
永磁探头对钻杆的静磁力将直接影响探头总成对钻杆的吸附程度。利用ANSYS有限元分析软件对探头总成与钻杆进行了三维建模，并结合虚功法对探头与钻杆之间的静磁力进行了数值模拟分析；同时还定量分析了不同气隙厚度与不同磁轭厚度对探头静磁力的影响。分析结果表明，由于钻杆圆柱面的存在，探头与钻杆之间气隙厚度对其静磁力将产生非线性影响；...
为了判断膨胀管螺纹膨胀后连接的结构完整性和密封完整性，对标准螺纹和新型负角螺纹在不同膨胀率下的变形特征和膨胀压力进行了分析，并通过室内试验进行了验证。分析结果表明，标准偏梯形螺纹能满足小膨胀率的密封需求，但对于大膨胀率的工况，则无法满足：负角螺纹密封效果比标准膨胀螺纹好，基本能满足大膨胀率的需求；同种膨胀率条件下，标...
常规下套管作业存在易引起粘卡事故以及需要利用其他工具建立钻井液循环的局限性。国内外相继开发出不同型式的下套管连续循环系统，这些系统可以在下套管的同时灌注循环钻井液使得下套管作业变得更为顺畅，大大减少钻井综合成本。对当前国内外4种不同结构形式的下套管连续循环系统的结构、工作原理、技术特点以及应用情况进行了论述，并结合国...
2013年10月12日凌晨，塔里木油田迪北104井获高产油气流，标志着油田在迪北区块持续2年的氮气钻完井技术攻关取得阶段性突破，也预示着依奇克里克油田重焕青春。迪北104井于今年2月5日开钻，10月11日完成四开中完和氮气钻完井准备工作。随后采用氮气钻井技术进行目的层钻探，钻至4794．81m完钻并转入测试流程。迪北104井获高产之前，油田在迪北...
在粒子回收系统中，选用合适的钻井液流速来携带粒子返回地面是一个重要问题。应用Fluent软件，采用欧拉多相流模型对液体携带固体颗粒在井筒底部的环空中返流进行了数值模拟，并通过试验对模拟结果的正确性进行了验证。模拟结果表明，模拟曲线反映了临界上返速度随环空间隙的变化趋势，环空中粒子能被清水携带上返的临界流速随着环空间隙的增大...
2013年9月23日，由宝鸡石油机械有限责任公司研制的我国首台8000m山前钻机成功完钻后，正在进行试油作业。汶台钻机创造了2项全国钻井新纪录。在塔里木Kes2—1—14井服役的我国首创8000m交流变频电驱动钻机于今年1月17日首次开钻，历经8个月，
海洋水下连接器是保证水下操作安全、远程操控自动连接或脱离的关键技术设备。介绍了海洋水下连接器技术发展现状，重点针对GEVetcoGray公司的H4连接器及Dril—Quip公司生产的DX系列连接器的功能原理、结构特点及性能参数进行对比分析，最后提出了锁块式连接器的发展趋势：采用应急解锁技术使结构更加可靠；采用水合物抑制技术使操作更加安全；...
新增桩腿外挂井槽技术对海洋导管架平台结构改造较大，会对平台抗震性能产生较大影响。鉴于此，在基于工程实例归纳新增桩腿外挂井槽设计要点之后，利用响应谱法得出外挂井槽影响导管架平台抗震性能的敏感因子，研究在新增桩腿外挂井槽的同时确保导管架平台抗震性能的方法，并使用SACS软件进行了算例验证。研究结果表明，当导管架平台结构在Y向...
在以往托管架根部电缆设计中，为满足托管架能达到最大下放角度，电缆要留充足的活动余量，电缆余量过大，极易造成电缆损坏。为确保托管架根部电缆在恶劣海况下正常使用，对电缆敷设重新进行工装设计。采用电缆立管、底座及转轴组合形成一套可随动的部件，托管架上升／下降过程中，电缆护管可随托管架角度进行一定范围摆动，底座及转轴尽量靠近...
为了解决无隔水管钻井液回收钻井系统中吸入模块的密封胶心寿命低的难题，利用ABAQUS软件对吸入模块密封胶心进行有限元分析，分析唇长和唇宽对胶心与钻具间的接触压力、胶心Mises应力峰值以及摩擦力的影响规律。胶心材料模型采用近似不可压缩弹性材料的两参数Mooney-Rivlin模型函数，采用罚函数法进行求解。研究结果表明，胶心与钻具间的接触压...
国外文献对海上隔水套管的静态分析由于没有考虑波浪载荷对隔水管的作用而存在计算误差，国内对海上隔水套管的力学分析一般采用有限元软件进行模拟，缺乏与实际情况的参照对比。鉴于此，以一根断裂的海上隔水套管为例，对其进行力学分析。分析结果表明，隔水套管所受最大应力在泥线上端附近，在此处易发生塑性变形；底层海流速度越大，隔水套管...
为了研究海底输水管道转输油气混合介质工艺的可行性，建立了无保温海底管道油气混输压降模型和温降模型。利用所建模型，模拟计算不同工况下无保温混输管道的压降、温降情况；为了验证模型的准确性，利用空气和水模拟油气混合物进行现场试验。试验结果表明，混输管道采用入口压力2．00MPa、温度70．0℃、气液比100m3／t的参数运行平稳。如果投...
深水防喷器组的各项功能的检验，若开展前期试验研究，成本高昂，某些极端工况无法开展试验。为此，利用SimulationX系统仿真软件，建立了水下防喷器组及控制系统的仿真模型。该模型考虑到长距离水下输运管道，能够计算管道的非线性体积膨胀，精确模拟液体长距离传输过程中的压力损失。对防喷器组在不同操作顺序下的封井过程进行了仿真，仿真结...
制约我国海洋油气开采发展的主要瓶颈就是深水井口头设备，而密封总成又是水下井口头系统的关键组件。为此，设计了井口头系统多级金属密封结构的密封总成，主要包括上下2个密封圈、锁紧套筒和驱动套筒。利用有限元分析软件对密封关键部件进行了强度分析，同时提出判断密封总成密封效果的理论依据，并对锁紧套筒进行了结构强度分析，对驱动套筒...
胶筒的密封性能直接制约着封隔器的工作性能，对胶筒密封性能研究的关键就是研究胶筒与井壁之间的最大接触压力。为此，建立了遇油膨胀封隔器的计算模型，采用有限元软件对遇油膨胀封隔器在井下的密封性能进行研究，分析了胶筒长度和坐封环境温度对胶筒与井壁之间接触压力的影响。研究结果表明，随着胶筒长度的增加，胶筒与井壁之间的最大接触压...
针对胜利油田薄互层低渗透等致密砂岩油藏及页岩油气的地质特点和非常规压裂改造的需要，研发了水平井套管固井预置滑套多级分段压裂完井技术。该技术具有压裂级数不受限制、管柱保持统一通径可满足大排量、大规模网缝压裂的需要，后期可选择性开关滑套实现生产控制或重复压裂等特点。室内模拟试验结果表明，预置可开关滑套在模拟固井状态下开启...
针对目前由实测电参数预测示功图存在的精度不高的问题，根据最小二乘拟合原理，综合考虑抽油机平衡方式、传动效率和运动件惯性对系统动态参数的影响，建立了悬点载荷与实测电功率关系的仿真模型。以悬点载荷扭矩误差平方和最小为优化设计目标函数，建立了悬点载荷扭矩优化模型。该模型可以避免使用扭矩系数法计算悬点载荷，有效解决了悬点示功...
为了满足各种连续管作业工艺的控制要求，适应探井底、解卡等特殊施工的需要，防止误操作，提高处理紧急事故的能力，开展了连续管注入头驱动液路系统研究，进行了负载反馈控制模块和双刹车控制系统设计，并通过试验完成了液路系统的优化改进。现场应用结果表明，所设计的液路系统满足连续管作业的多种控制要求，具备处理突发事故的能力，可有效...
为了促进我国连续管检测技术的发展，缩小与国外在连续管检测技术方面的差距，综述了国内外连续管检测技术的研究进展，介绍了国外在役检测设备，包括NOVCTES公司设计开发的CTDOG检测装置与Argus利用超声检测（UT）技术、NOVTuboscope公司研制的CTScope检测装置、ROSEN公司研制的连续管自动检测系统以及斯伦贝谢公司近期推出的CoilScan实时连续...
针对油田注水开采中存在的采出水过多，增加开采费用且污染环境的问题，提出井下油水分离技术，并对该技术中的井下旋流油水分离器进行了研究。将CFD仿真分析软件作为辅助手段，选择典型的旋流器模型，利用相似准则设计旋流器，对影响其分离效率的多个因素进行仿真模拟。分析结果表明，旋流器的锥段锥角、入口直径、溢流口直径等对其分离效率均...
为了使压裂返排液达到重复利用和排放的标准，对返排液的处理工艺进行了试验研究。返排液采取物化处理与高级氧化处理为主，化学处理为辅的联合处理工艺。化学处理中选用PAC作为絮凝剂，投加浓度为100mg／L，选用活化硅酸为助凝剂，投加浓度为5mg／L，选用次氯酸钠为氧化剂，投加浓度为60mg／L，总的反应时间约30min；电絮凝处理中选用PAC作为催...
目前国内应用小直径管加注起泡剂工艺采用橇装式下管装置，加注起泡剂时下管装置与注剂装置相连接，增大了管理难度且不能进行长期加注。为此，设计了小直径管井口悬挂密封装置。该装置的悬挂采用卡瓦式悬挂原理，具有结构简单、悬挂可靠的特点，密封采用上、下双重密封，确保小直径管密封的可靠性。现场试验中，采用小直径管加注起泡剂排水采气...
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