目前，对于如何提高BEAM188梁单元在石油井架结构设计中的计算精度研究不多。为此，在分别介绍BEAM188梁单元及其一次、二次和三次形函数之后，通过一悬臂梁算例，分析了一次、二次和三次形函数的适用条件，指出它们分别适合于计算常弯矩、一次弯矩和二次弯矩载荷作用。在侧风无立根条件下，对某ZJ30—1700DBF钻机井架进行了工程实例有限元应力...
“狮虎兽”复合钻头是贝克休斯公司新研制的钻头，该钻头融合了PDC钻头技术和牙轮钻头技术，直径达660．4mm。在穿越复杂地层时陔钻头具有钻井平稳、扭矩管理优良和导向精确等特点，它结合了PDC切削齿的连续剪切特性，同时具有牙轮钻头压碎效应和稳定性的特点。相对牙轮钻头或PDC钻头来说，“狮虎兽”钻头能提供更优的破岩性能、工具面控制和更...
为了分析钻井液围压、井眼曲率、弯曲方式以及地层温度等因素对波纹管胀形的影响，采用弹性力学理论，考虑几何非线性的影响，建立了波纹管胀形力学模型。建模时温度对波纹管胀形的影响通过改变波纹管管材的弹性模量和泊松比来模拟；通过对波纹管内、外施加面载荷来模拟波纹管胀形压力、钻井液围压或者外挤压力。模拟结果表明，当井眼曲率每30m...
元坝气田须家河组气藏埋藏深，研磨性强，地层硬度高，软硬交错变化大，采用常规钻井机械钻速低。为此，优选了元坝陆相直井段提速工具和技术方案，采用导向涡轮钻具配合孕镶金刚石钻头在定向井中钻进，针对斜井段机械钻速低的问题，优选合适井段开展了导向涡轮定向钻井试验。实钻效果表明，应用导向涡轮配合孕镶金刚石钻头能够克服地层硬度高、...
为了降低小井眼钻井作业风险，提高固井质量，对Ф152．4mm井眼液压扩眼器结构原理和力学性能进行了研究，并制作了样机。Ф152．4mm井眼液压扩眼器主要由上接头、螺旋扶正套、环形剃刀组件、固定套、摩擦环及下接头等组成。对样机的压耗、刀翼张开、刀翼自动收回及强制收回等功能进行了验证，同时对扩眼效果进行了预评估。验证结果表明，该液压扩...
为了提高水平井水力喷射多级压裂工具的可靠性和耐用性，增加单井喷射压裂级数，研制了多级压裂喷射器及配套工具。水平井水力喷射多级压裂管柱主要由安全接头、内滑套喷射器、无滑套喷射器及单流阀总成等组成。喷嘴采用整体式喷嘴，材质为钨钻硬质合金，内壁有1层耐磨陶瓷合金强化层，可增大过砂量、加大压裂规模；内滑套进行渗氮处理，提高了...
胜利油田盐227单元属于世界上为数不多的砂砾岩体特低渗油藏，内部结构十分复杂，勘探开发难度较大。通过对盐227—1HF井工程设计以及现场施工情况进行综合分析，提出了适用于盐227单元的工程设计方案。采用此方案对盐227—2HF、盐227—6HF2口大位移长水平段非常规水平井成功完钻。这表明在满足后期完井管柱顺利下入对轨道全角变化率要求的前提...
为了有效地开展在役底座承载能力评估工作，以某海洋钻机底座为研究对象，考虑底座杆件应力集中和基本结构参数，提出应力集中杆件等效处理和超声波测厚仪检测杆件实际厚度来反映底座腐蚀的评价方法。对底座进行静力分析时，考虑了立根载荷和转盘梁载荷的最大组合。分析结果表明，对于在役底座的承载能力分析必须考虑应力集中等隐性缺陷与几何尺...
采用金属塑性变形理论，用解析法研究了实体膨胀管在大的径向塑性变形下的力学响应，获得了计算实体膨胀管膨胀力和接触压力的解析解模型。据此模型，计算了Ф139．7mm×7.72mmN80钢级实体膨胀管以15％的膨胀率进行膨胀时所需的膨胀力。为了验证该解析解模型的准确性，试验研究了Ф139．7mm×7．72mmN80钢级实体膨胀管以15％的膨胀率进行膨胀时膨胀...
脉冲射流技术是提高钻井机械速度的一种有效方法。根据机械强制脉冲与自激振荡脉冲相结合的原理，研制了频率可调脉冲提速工具。现场2口井的试验结果表明，频率可调脉冲工具在深井井段提高机械钻速21．30％～59．17％，提高钻头进尺36．07％～148．15％。频率可调脉冲提速工具结构简单、可靠性高，在现有钻井设备和工艺参数基本不改变的情况下，...
在简要介绍深水平台隔水管张紧器结构和工作原理之后，通过分析张紧器气体状态参数变化规律、液压管线压降及液压缸内摩擦力，得到张紧力及张紧器刚度计算公式。以建立的数学模型为基础，基于AMESim软件建立张紧器仿真模型，并以国外一种直接作用式张紧器为例进行实例计算，研究不同参数对张紧器性能的影响。研究结果表明，张紧力随活塞冲程的变...
在防台风钻井隔水管近海面脱离总成工作原理及结构研究的基础上，采用有限元软件ABAQUS对近海面脱离总成进行分析，利用应力线性化方法对近海面脱离总成的承载能力进行了评估。分析结果表明，上脱离器最危险截面为法兰辅助管线孔处，下脱离器最危险截面为下脱离器与卡块接触的支撑凸块处，卡块最危险截面为卡块圆弧段与长方体段接触截面。该项研...
水下井口连接器是海洋油气勘探开发的重要设备，工作时面临的工况和环境较复杂。通过三维有限元计算，分析了螺栓连接式水下井口连接器在安装预紧模式、生产模式及钻完井和修井模式下的结构性能，研究了外部载荷、金属密封垫环接触力、螺栓应力应变等参数之间的相互影响规律。建模时密封垫环采用GK3D8单元来模拟接触的非线性行为，其他模型采用C...
深水隔水管的失效形式多种多样，保证隔水管安全可靠是实现安全快速钻进的先决条件。为测量隔水管在工作过程中的真实应变，确保其在工作过程中满足强度要求，采用水下应变测试技术，通过在模拟管柱外壁粘贴电阻应变片，测得其在特定载荷下的应变规律，验证了试验方法的可行性。同时设计合理的密封堵头并使用环氧树脂AB胶对其进行灌胶固化，可以...
在海洋资源勘探、调查以及水下相关装备与设施安装的设计处理过程中，需要对目标海域，尤其是沉积物层覆盖区域进行全面精准深层的勘探调查。为此，介绍了国外几种典型海洋勘探装备技术，归纳了其工作特点及适用范围。在此基础上，重点研究分析了一种可适应深海沉积物的新型海底勘探装置。论述了该装置的主体结构、工作原理、关键部件及主要技术...
2013年11月14日，由淮东钻井公司50580钻井队承钻、定向井技术服务公司承担技术服务的新疆油田最深、水平段最长的JHW018井顺利完钻，被新疆油田分公司和新疆油田生产协调部评定为优质工程。
为了提高海底管道输送效率，加快海洋油气田开发步伐，实现水下清管系统的国产化，详细介绍了水下清管发射技术及国外具有代表性的水下相关产品的特点，对水下清管发射装置的设计要素进行了分析。水下清管发射技术经历了从传统的平台清管发射、回路清管发射到水下清管发射的过程。水下清管发射装置设计时要考虑安装方式、驱动流体、生产流体、连...
水下闸板阀ROV接口多为移动式，其传动机构结构较复杂，不易制造。为此，设计了一种新型闸板阀ROV传动机构。该机构解决了深水恶劣条件下难以密封、难以承载较大开启力等设计难题，提出了新型ROV传动机构设计方法，并结合设计实例对其关键部件螺杆进行设计计算。通过对ROV传动机构整体的运动学和动力学仿真结果分析，进一步验证了设计的合理性和...
进行了上部组块海上浮装对接作业过程中关键装置LMU与DSU的受力分析，明确了上部组块浮装过程对接动力学分析的目的，具体给出了上部组块浮装对接过程中LMU与DSU受力分析的方法以及环境工况的划分方法等。研究结果表明，上部组块浮装对接过程中，LMU垂向受力和DSU横向受力的最大值发生在上部组块重力100％转移至LMU时刻，而LMU横向受力和DSU纵向...
目前，海上油田电泵采油井生产常使用Y形生产管柱中的生产堵塞器存在打捞头与泄压杆容易脱落、泄压杆易断裂、泄压孔易被沉砂覆盖等问题。为此，采用CFD软件对生产堵塞器在Y形管柱内流场压力分布、流速矢量及内流场流线等分布规律进行了数值模拟分析。根据流场模拟结果，对生产堵塞器进行了优化设计。新型生产堵塞器中的密封增加了金属对金属密...
为了解决游梁式抽油机与驱动电机的合理匹配问题，分析了游梁式抽油机的运动、动力特性和驱动电机的工作特性，建立了完整的游梁式抽油机与驱动电机的耦合模型，提出了采用循环迭代的方法求解抽油机与驱动电机之间的高度耦合问题。利用仿真软件得到抽油机与驱动电机匹配的动态变化规律，通过实测数据和仿真结果的对比分析，验证了抽油机与驱动电...
四川气田合川须家河纵向上具有多层段、薄互层的特点。为了提高单井产量，需要有效地发挥纵向上多个层段、薄层的产气能力。基于此，开展了连续管底部封隔环空分层压裂工具技术攻关，形成了多种定型工具产品。连续管底部封隔分层压裂工具管柱主要由套管接箍定位器、机械封隔器、压力平衡阀、喷砂射孔工具、扶正器、丢手接头及连续管接头组成。针...
CO2驱开采技术越来越成为低渗透油藏提高采收率的重要方式，被世界各大油田所重视并试验。根据注气需求，研究了CO2驱分体式丢手注气工艺管柱，管柱可以实现锚定、反洗、分体式丢手、免压井作业等功能。设计了管柱的配套工具，包括Y441封隔器、底部止回阀、反洗阀、丢手回接筒以及蝶板阀等，并针对CO2驱油特有的腐蚀性，提出了关于该管柱的防腐...
油田地面工程由于建设周期长、建设点多面广且受地理环境影响大，从而导致施工阶段实际费用与计划造价费用会产生较大偏差，无法准确控制油田地面工程的造价，影响了油田工程建设的投资和标准化管理。为此，将关键链法与模糊不确定性理论相结合，把不确定信息引入到关键链造价控制中，提出一种造价预控的新方法，即模糊关键链法。该方法利用关键...
2013年l1月14日，南渤海钻探第四钻井公司40696井队在中石化大牛地市场施工的DPH－109井顺利完钻。该外完钻井深4077m，钻井周期36．33d，机械钻速9．81m／h，刷新了渤海钻探大牛地市场水平井钻井周期最短纪录。
利用Matlab软件对全金属单螺杆泵的结构参数进行了数值分析，从理论上分析了短幅内摆线等距型和短幅外摆线等距型的线型特点。结合设计实例，对比相应理论性能参数优化设计了全金属单螺杆泵线型和头数；应用ANSYS软件对定、转子做了热力耦合分析，同时建立了全金属螺杆泵的三维流场模型，利用Fluent软件研究了全金属螺杆泵在不同黏度下的泵效随...
受井身结构影响，大牛地气田水平井泡排成功率低，排液难度大，而更换小油管需压井作业，返排周期长且漏失量大，严重限制了气井产能。针对大牛地气田水平井特点和排水果气难点，研制了速度管柱作业悬挂密封装置，实现了预先放置卡瓦，减少了操作流程，解决了带压情况下速度管的悬挂、密封和剪断问题。同时确定了悬挂密封装置主要技术参数，并优...
针对目前抽油杆偏磨预测方法的不足，引入Archard磨损计算模型和流体润滑原理，在三维杆柱力学理论基础上获得杆管间接触压力，经几何分析得到杆管接触面积，通过迭代计算得出杆柱磨损深度，并使用修正古德曼图对磨损后的杆柱应力进行校验，从而建立了一种杆柱寿命预测方法。该方法较之前的寿命预测模型增加了磨损表面粗糙度、材料硬度、环境温...
在简述连续管喷砂射孔填砂环空压裂技术原理与技术特点的基础上，阐述了哈里伯顿公司CobraMax系列技术在直井和水平井中的典型应用以及在煤层气和页岩气压裂中的应用。介绍了填砂技术的3种基本类型及其发展过程，并对诱导砂堵填砂技术及其发展进行了系统分析。结合国内应用连续管喷砂射孔填砂环空压裂技术的情况，提出了发展建议，指出国内填砂...
为了解决可取式卡瓦封隔器存在的锚定和解卡不可靠问题，通过改进、优化封隔器锚定机构和解卡机构，研制了JDY441可取式卡瓦封隔器。该封隔器由防撞部分、坐封部分、锁紧部分、密封部分、锚定部分及解封部分组成，采用多级液压缸坐封、双向卡瓦锚定，封隔器密封、锚定安全可靠。室内试验和现场应用结果表明，封隔器的工作压力达到35MPa，工作温...
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