膨胀管大塑性变形过程中的变形力、壁厚与长度变化量是膨胀管的主要评价参数,也是膨胀管技术现场应用设计的重要依据。为此,分析了膨胀管塑性变形过程的力学行为,利用静力平衡方程与Levy-Mises金属流动准则建立了膨胀率与塑性变形力、膨胀率与壁厚以及长度收缩率关系的数学模型,并开展了有限元数值模拟和试验研究。研究结果表明,在膨胀率8%~24%...
传统下尾管作业时,为防止产生过高的激动压力并平衡管内外压力,下尾管速度往往较慢且需周期性的灌浆作业,作业效率较低。为此,国外公司开发了快速下尾管技术,在原有自动灌浆浮箍的基础上,研制了由导流阀及短节组成的尾管快速下入系统。阐述了尾管快速下入系统的原理,分别介绍了Weatherford公司、Halliburton公司、Baker Hughes公司以及TIW公司的...
为了克服组合双射流的缺点,提出了新型双射流喷嘴,并采用RNGκ-ε湍流模型计算了新型双射流喷嘴冲击井底的流场。建模时采用有限体积法离散各控制方程,采用松弛迭代法求解各离散方程,壁面采用无滑移固壁边界。模拟结果表明,新型双射流不存在等速核,且轴心线冲击力小,但作用面积大;与旋转射流相比,轴心线附近流速最大,从而实现了高效破岩。漫流层的...
常规钻井作业中,造斜段一般使用弯角马达滑动钻进完成,易产生工具面漂移,传统方法对工具面调整时需要停钻,易引起作业效率低和卡钻等问题。为此,设计了工具面动态控制钻井系统,并完成软件控制和顶驱角度精确定位系统研制。钻井系统主要由现场监测系统、软件控制系统和顶驱精确定位系统组成。通过实时监测工具面,软件控制系统可自动判断工具面偏...
固井地锚在套管底部的锚固可靠性在预应力固井中占有重要地位。从理论和试验2方面分析验证地锚的工作可靠性,同时测定了2种地锚在配不同孔径喷嘴的情况下,锚爪的开启流量和关闭流量,测定了不同流量下不同喷嘴的压降,确定了喷嘴的流量系数。分析结果表明,2种地锚在使用不同孔径喷嘴的情况下产生的压差与试验获得的压差非常接近;2种地锚分别配用不...
鉴于锥形PDC齿的相关理论与技术研究尚处于起步阶段,国内还未见相关研究报道的现状,设计了锥形PDC齿,通过单齿破岩试验分析了锥顶直径、切削角、吃入深度和岩石硬度等主要参数对锥形PDC齿受力的影响,同时将锥形PDC齿受力与常规PDC齿进行了对比。分析结果表明,在相同的吃入深度下,锥形PDC齿所受的轴向力和切向力均随锥顶直径的增大而增大,说明锥...
准确预测PDC钻头的各向异性指数能够提高定向钻井井眼轨迹的控制能力。在分析PDC钻头在井底的运动状态并给出其切削面积的计算方法之后,采用直线-双圆弧型钻头剖面设计,建立切削面积与钻速的函数关系式,进而建立了钻头受力与钻速的关系模型。验证试验结果表明各向异性指数的计算值与试验值相符合。分析了钻头结构对各向异性指数的影响规律,指出...
针对静止双罐式粒子回收系统存在的不足,设计了旋转储罐式粒子钻井回收系统,并对系统的功能进行了试验。该系统主体为粒子旋转储罐,其他结构还包括磁选机、钻井液池、输送带及配套的管路和砂泵等。在介绍系统工作流程的基础上,对旋转储罐的结构进行了设计,得出旋转储罐回收粒子的速度为1.08 m3/h,输送粒子转速为3.23 r/min。通过试验探究了粒子...
高产储层在采用氮气钻井时，由于气体流量大、携岩能力强、作业时间长，从井底返回的高压、高速和高携岩量气固两相流极易使多功能四通产生冲蚀。应用流体动力学与冲蚀磨损模型耦合计算方法，计算了实际放喷工况下多功能四通的流体特征和冲蚀磨损情况，并将计算结果与四通的实际冲蚀损伤检测结果进行对比；依据多功能四通的冲蚀磨损深度与工作时...
针对国内现有套管夹持器操作效率较低及存在安全隐患等问题,设计了远程液压式套管夹持器技术方案。介绍了外卡式套管夹持器的结构和工作原理,建立了套管夹持器夹持机构的力学模型,并通过有限元分析和理论计算进行验证。分析结果表明,该机构靠套管柱自身重力夹紧套管柱,且夹紧力随下放管柱重力的增大而增大;壳体与卡瓦之间的摩擦因数对液压推力影...
为了准确实现内燃机气门间隙异常的诊断,提出了基于频带能量特征向量时频域特征的气门间隙故障诊断方法。介绍了小波包改进算法原理及频段能量计算,并以S195四冲程柴油机为研究对象,测取气门间隙正常、进气门间隙异常和排气门间隙异常等不同工况下的缸盖振动加速度信号,并对其进行改进小波包分解处理,通过6~8 kHz高频带能量的故障阈值和分析信号...
砂砾岩油藏为典型的低孔特低渗透储层,采用直斜井压裂方式开采,油井产能低,储量动用低,常规技术开发效益不佳,为了提高单井产能而选用长水平段分段压裂的开发方式。介绍了胜利油田首口砂砾岩非常规长水平段水平井盐227-1HF井的地质、工程概况,探讨了钻井技术难点,给出了可行的钻井技术措施,包括钻具组合优选、井眼轨迹控制、钻头优选、钻井液技...
为满足山地、丛林、沙漠腹地等公路运输难以到达的偏远地区的油气勘探开发需要,研制了ZJ50DBS直升机吊装钻机。钻机整机采用机电数字一体化设计,主要实现数字控制,初步具备自动化、智能化和信息化功能。钻机结构采用模块化设计,其中93%的模块质量小于2.5 t,余下7%的模块质量小于2.7 t,小于现有直升机吊装钻机模块的质量,使用小型直升机即可完成...
建立了考虑内部流体作用的深水立管振动数学模型,研究了输送流体密度以及浮式平台的升沉运动对立管固有频率的影响。研究结果表明,立管的各阶固有频率均随立管内部流体密度的变化而有规律地变化;当浮式平台做由定周期正弦函数控制的升沉运动时,立管的各阶固有频率将围绕各自的稳态固有频率上、下波动,其波动范围随平台升沉幅值的增大而增大;当浮...
基于海上φ244.5 mm（9 5/8in）套管井内封隔器应用要求,对卡瓦进行受力分析,计算卡瓦咬入套管的深度。运用ANSYS软件建立卡瓦咬入套管二维有限元模型,研究80°、90°和100°等3种牙型角的卡瓦咬入套管深度和等效应力分布规律。研究结果表明,在相同的坐封压力、验封压力和承载情况下,80°牙型角卡瓦咬入套管深度最小,90°牙型角卡瓦咬入套管深度最大,...
用于稠油热采的传统油管补偿器一般不具有隔热功能,虽然现有部分补偿器采取了隔热措施,但也只是采取了局部隔热措施,补偿器接箍等部位仍不具有隔热功能。为此,开发了GRBCQ型油管高保温热力补偿器。该型补偿器本体部分及接箍均采用复合隔热结构,以真空层加绝热材料的方式保温,提高了补偿器的整体隔热性能,可有效减少注汽过程中的热损失,提高注汽...
压裂水平井已经成为目前开采致密气资源的主要手段。如何评价和分析油气藏压裂后的效果是油气藏工程中一个亟待解决的问题。压裂效果评价需要存储的数据种类越来越多、数据量也越来越大,为此,通过裂缝监测、产能评价、经济评价和区块综合评价等效果评价方法,结合计算机和软件技术,建立了水平井压裂效果评价数据支持系统。系统可以对井的基础数据...
针对机械式封隔器坐封过程中,井口下放悬重与封隔器所受压重之间的力学关系开展系统研究。根据井口下放悬重以及钻具和井身结构尺寸,建立了油管柱螺旋屈曲的数学模型,由模型推导出油管柱与井壁之间的法向接触力以及摩阻力的数学模型,在此基础上根据管柱在井中的受力环境,建立了井口下放悬重载荷与井下封隔器所受压重作用力的计算力学和数学模型...
针对常规水力式油管桥塞存在承压能力低、定位不准、封堵油管可靠性差以及不可打捞等问题,研发了高压注水井可投捞油管桥塞。该油管桥塞设计了径向扩张式双密封胶筒,极大地提高了承压能力;采用钢丝投送的方式对油管桥塞进行定位,实现了在油管内自由调节坐卡位置,保证了油管桥塞在油管内定位准确;坐封方式为机械震击,只有当上、下卡瓦同时锚定油...
超稠油井开采时,抽油杆下行阻力较大,开采后期会出现抽油杆滞后问题。为此,分析了抽油杆滞后的影响因素,设计了指导稠油井正常开采的软件。用户可根据软件计算出的降黏成本选择合理的降黏方式,甚至改变井下杆管泵的组合和作业位置,结合其效益分析与评价实现优化设计,获得优化结果后可选择进一步优化,数次回馈后软件可获得抽油机的最佳工作方式。...
针对吉林油田大安北致密油水平井采用裸眼滑套可开关封隔器多段分压工艺开采,对压后段间矛盾突出,呈现产量低、含水高的情况进行了出水治理技术研究。采用普通油管或连续管带动开关工具,可以将任意层的滑套打开或关闭进行逐层试采,也可以将高含水层段关闭,达到堵水消除段间干扰目的。2口井的现场施工结果表明,施工成功率100%,有效率100%,其中施...
长庆气田114.3 mm油管管径大、井下工具承压大,常规井下节流器结构无法满足其投放及打捞要求。为此,研发了114.3 mm油管气井井下流量控制装置,装置由卡瓦式流量控制器和卡簧式调产心子组成。卡瓦式流量控制器利用井筒内高压压缩工具密封腔内常压气缸推动密封件实现密封,达到了大直径井下工具钢丝投放的目的,且中心通道大,可通过速度管柱实现...
目前的油管内堵塞密封工具主要采用钢丝投送、钢丝上提震击坐封的堵塞器,在施工中存在问题。为此,研制了滑块式油管内堵塞器。该堵塞器主要由皮碗压冒、密封皮碗、动力皮碗、卡瓦托、滑块卡瓦和卡瓦挡块等组成,采用滑块式单向卡瓦、双体双向密封结构,动力皮碗和密封皮碗进行单独设计,并通过特殊路径的引流传压改变不同状态下的液压传导方向,实现...
辽河油田采用化学驱与深部调驱技术提高原油产量时，采出液中聚合物质量浓度对污水处理效果影响显著，污水指标严重超标。室内研究结果表明，在含聚污水处理中，曝气处理工艺有常规处理工艺不可比拟的优越性。鉴于此，在实验室进行了含聚呆出液曝气试验研究，以辽河油田含聚采出液为例，分析曝气对含聚污水处理效果的影响。通过在现场取样试验，...
在介绍苏里格气田修井复产工艺技术现状的基础上,阐述了带压作业技术及工艺流程,指出带压作业关键技术为油管内封堵和防喷控制系统。苏里格气田带压作业技术难点有：卡钻、桥塞坐封不严、管柱腐蚀和穿孔、钻具复杂和井内存在2个及以上节流器,对各个技术难点提出了相应的解决措施。指出苏里格气田开发中后期的气井采用带压修井作业进行生产,不仅...
针对目前对管道多泄漏点的检测与定位方法很少有人探讨的现状，提出利用小波分析对管道多泄漏点进行故障定位。利用信号的小波模极大值，将压力信号的模极大值与管道故障模型库中所有可能泄漏点的信号模极大值进行比对，通过相似程度确定泄漏点。仿真实例证明提出的方法能准确地对管道多泄漏点故障进行检测与定位，提高了信号的故障定位精度。
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