为了使连续管钻机注入头链条和夹持块平稳进入推板,防止夹持块咬管等问题,开展了注入头夹紧系统的载荷均布设计。通过建立注入头驱动系统和夹持系统的相关力学模型进行计算分析,得到半圆形夹持块具有最优异的综合力学性能。采用单因素分析法,分别对半圆形夹持块的径向间隙、夹持块曲率半径、夹持块倒角曲率半径、夹持块环槽数、环槽宽度、环槽倒...
钻头泥包的本质是泥质岩屑的粘附。为研究各因素对PDC钻头材料表面泥质岩屑粘附性能的影响规律,基于直剪切试验方法,将粘附力作为粘附性能评价指标,进行了泥质岩屑粘附性能试验研究。试验结果表明,在其他条件不变的情况下,粘附力随泥质岩屑含水体积分数的变化呈抛物线规律,在含水体积分数为30%左右时粘附力达到最大值;与以高岭石为主要粘土矿物...
通过地质钻探对赋藏岩心进行取样是最为直观有效的水合物勘探方法。钻头钻进过程中往往会产生较高的温升,天然气水合物赋藏岩层对外界条件又具有非常高的敏感性,其周围温度和压力条件的改变会使水合物分解。为此,建立有限元模型并对钻头破岩过程进行仿真模拟,重点研究了取样钻头、水合物赋藏岩层以及岩心样品的温度分布和变化情况。研究结果表明...
为了提高研磨性硬地层的破岩效率,设计了2种锥顶尺寸分别是5.5和3.0 mm的新型锥形PDC齿。这种锥形PDC齿采用＂犁削＂破岩方式,比常规PDC复合片＂切削＂破岩方式更具攻击性。为了验证这种锥形PDC齿破岩效率,采用锥形PDC齿和PDC复合片制造了3种类型、5种型号直径为100 mm的试验钻头,在室内完成了花岗岩和硬砂岩2种岩样在5种钻压（10、15、20、25和...
针对传统的油、套管头和采油树换装过程,不仅费时费力而且存在安全隐患的问题,研制了钻完井一体式油套管头。设计时将套管头和油管头合为一体,有3个台阶和倒卡瓦,在作业过程中,不需更换井口装置和改变地面设施就可以完成钻井、试油、完井等作业,减少了井口、防喷器组和节流压井管汇重新安装、试压以及起下钻具或油管柱的工序。该油套管头采用API...
连续管应用越来越广泛,但是由于连续管管径小、流阻大等特点,系统性地研究连续管钻井系统摩阻压降已迫在眉睫。基于理论研究,筛选相关计算模型,得到了符合连续管钻井实际的摩阻计算模型;筛选了4种数值模拟计算模型,并进行多盘管规格和多流量的数值模拟计算,通过分析计算结果与理论计算的误差,采用标准κ-epsilon模型作为数值模拟计算模型更为合适...
为了解决超短半径径向水平井水力钻头破岩效率低的问题,将膛线引入水力学中,利用膛线的螺旋切割产生直旋混合射流,同时根据磨料射流高效破碎靶件的特点,利用岩屑产生磨料射流的优势,设计了A、B 2种结构的自进式岩屑磨料直旋混合射流钻头,并利用数值模拟方法分析了钻头的流场分布规律。分析结果表明,钻头的螺旋切槽能够形成旋转射流,磨料漏斗均能...
非常规油气开发需要大规模高效低成本的水平井和压裂技术,为此,日光油田使用＂井工厂＂关键技术达到节约成本和提高效益目的。介绍了日光油田＂井工厂＂开发现状,阐述了油气资源数据库的特点,分析了特殊钻机与双燃料系统经济性。对井场部署与钻井顺序进行深入研究,提出了＂井工厂＂开发的空间和时间优化的影响因素。为了降低与邻井相碰风险和提...
为了解决苏里格地区油井压裂后续改造中存在的一些问题,引进了连续管无限级滑套分段压裂技术。该技术通过无限级滑套和套管一起固井,然后下入连续管井下工具组合逐个打开无限级滑套进行压裂。该技术在苏里格区块进行了一口井10层的加砂压裂,该井作业时间约15h,有8个滑套都顺利打开,当超压滑套不能打开时,及时进行了喷砂射孔,顺利完成了10层的主...
为解决当前随钻测量仪器中基于地磁定姿方案易受干扰,惯性导航方案成本高、不易小型化等问题,提出了利用微惯组和磁强计进行组合随钻测量的新方法,设计了低成本微惯组/磁强计组合随钻测量系统。根据系统的总体要求,确定了系统组成、测姿方案以及联邦滤波器的架构,完成了硬件和软件算法的设计,并搭建出原理样机。通过试验得出系统的方位角精度为±...
内联式脱液器是国外为满足海洋油气开采对分离设备紧凑、高效等新要求而研发的一种气液分离装置。在借鉴国外气液分离器的基础上，设计了直径为203．2mm的内联式脱液器，并诵过Ansys Fluent软件对其气液分离性能进行了三维数值模拟。模拟结果表明，所设计的内联式脱液器具有良好的气液分离效果，其分离效率随液滴粒径及进口流速的增大而增大；当...
以2 000 m超深水卧式重力分离器承压结构为研究对象,依据分离器危险工况建立了参数化精细模型,探讨了分离器强度校核方法。在静力分析确定分离器局部危险位置的基础上,在危险位置对总体应力进行分析并参照压力容器相关标准的相应限制对各当量应力进行校核,计算了分离器的结构强度;分析了手孔壁厚、接管壁厚及支座形式等结构因素对分离器整体强度...
挖掘圆柱桩腿自升式平台的潜力,扩大其适应范围,提高其作业性能对于我国边际油田的开发具有重要意义。介绍了50 m圆柱桩腿自升式钻井平台的总体设计和关键技术,包括船型优化、总体布置和主要设备配置,其关键技术为桩腿长度设计和布置优化、悬臂梁尺度优化及桩靴型式优化。该平台采用了多型平台结合的船型优化技术、水深与气隙组合的桩腿长度设计...
针对某平台150 t海洋修井机井架存在腐蚀严重、承载能力下降较大的问题,结合海洋平台的加工环境,制订了充分利用井架剩余寿命同时又要具有较好经济性的井架加固总原则。通过测量井架杆件的几何参数,采用有限元软件分析了井架现有承载能力与危险位置,在此基础上通过比较3种加固方案,提出了在危险位置加固井架上、下体前主腿和左右对称加固下体前...
超高压泵头体自增强分析需要准确描述材料的硬化行为和包辛格效应。在推导出混合硬化弹塑性本构关系的基础上,将开发的子程序UMAT应用于某型超高压泵头体的液压自增强弹塑性有限元分析中。提出了以节点塑性应变增量的变化情况来判断自增强残余应力是否导致反向屈服的方法。通过分析自增强压力与自增强泵头体工作时最大等效应力的关系,得出该型泵...
在水平井测井、修井等作业过程中,通过电缆牵引器可将仪器输送至井下准确位置,能大大降低成本,缩短作业时间。针对牵引器在井眼中的牵引力、越障能力以及井眼适应能力不足的问题,设计了一种水平井自扶正式电缆牵引器。该牵引器主要由地面控制系统和上、下2组牵引装置组成。牵引装置的传动齿轮机构啮合性好、传动稳定,牵引器控制灵活;呈120°轴向...
为了进一步明确双胶筒封隔器的工作原理,避免胶筒发生破裂,对封隔器胶筒进行了优化设计。设计中,采用Mooney-Rivlin橡胶材料模型,建立了相应的数值模型,实现了双胶筒封隔器密封状态数值仿真。采用正交试验方法研究了胶筒及周围部件摩擦因数对胶筒最大接触压力的影响规律。研究结果指出,胶筒径向摩擦因数对其接触压力影响较大;减小胶筒摩擦因数或...
针对连续管对流动参数比较敏感、对喷嘴寿命要求高的问题,提出了喷嘴磨损极限的评价准则与现场监控方法。基于选取的推荐参数范围,建立了连续管喷砂射孔喷嘴磨损极限的评价准则,在设计工况下,当喷嘴射流速度因磨损降低至180 m/s时,视为达到该工况的磨损极限;利用简化的水力学模型,将复杂的水力学计算简化为对清水摩阻和喷嘴理论压降的计算,建立...
桥塞在水平井段受液流冲击驱动,流体对桥塞的作用力大小除了与流量、流体黏度有关外,还受桥塞长度、桥塞-套管间隙等结构尺寸的影响。运用CFD方法数值模拟套管-桥塞结构的流场,确定了不同工况下的液流作用力和驱动压差,得出以下结论：桥塞端面压力远大于壁面切向力,是桥塞运动的主要动力,随着井口注液速度的增加或套管-桥塞间隙的减小,液流作用...
单车装洗井车在使用过程中暴露出因超重影响行驶安全、空间小使得沉降停留时间短而影响污水处理效果、污水箱容积小影响原油分离等问题,为此开发了两车装不卸压洗井车。该洗井车在加大水箱和沉降除油器容积,延长沉降时间情况下,各车质量都小于22 t,各自比单车装的质量轻3~6 t;可靠的自动降压系统方便地将注水井高压返出水降至车上水处理设备的耐...
为解决水平井中化学剂分层段注入问题,研制了水平井化学剂定点注入工艺管柱。该工艺管柱一趟管柱可实现多个层段作业,理论上层段不受限制,具有可重复作业,可任选某一层段作业及反洗井功能。研制了可洗井注入封隔器和注入阀等配套工具。现场试验结果表明,注入阀能力达到480 m3/d,封隔器坐封、解封容易,可重复坐封、解封,封隔器验封合格,实现了对...
为适应油气井的防爆要求,提高液氮泵橇作业时的安全性,设计了180K热回收式液氮泵橇热交换系统。设计中,采用回收设备运行过程中的废热作为热源将极冷的液氮在蒸发器内转变为可使用的气氮,分析了可利用废热的来源,确定了热交换系统的方案,通过对系统进行热计算,确定了关键部件的选型参数,完成了180K热回收式液氮泵橇样机的研制,并对样机进行了热...
鉴于目前对超临界CO2管道停输过程中管内温度变化及压力流量脉动冲击相关研究较少的现状,结合CO2准临界特性,研究了停输工况下超临界CO2管道内流体的变化规律,并针对停输及启输过程提出了相应的安全控制建议。研究结果表明,进入准临界区的CO2密度将在温度微小变化下发生剧烈波动,密度的剧烈波动使管内CO2流体体积波动变化,在管道固定体积约束下,...
由大庆油田钻探工程公司钻井工程技术研究院自主研发的液动旋冲工具和涡轮钻具2项＂提速利器＂双双打破现场应用纪录。2014年11月12—23日,在徐深6-301井,液动旋冲工具应用的第2趟钻进尺达580.17 m,纯钻时间204.08 h,打破了该工具在大庆地区单支工具进尺最多和工具使用时间最长纪录,其平均机械钻速达2.84 m/h,同比提速81%;
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