针对川西油田水平井机械钻速低、起下钻频繁和钻井周期长的问题, 在底部钻具组合力学分析的基础上, 对水平段稳斜钻具组合进行优选, 并提出了以水平段轨迹控制技术、井眼清洁控制技术、PDC 钻头优选技术、润滑防塌钻井液技术和无线随钻测量技术为核心的川西中浅层气藏千米水平段一趟钻关键技术.应用一趟钻关键技术在川西地区完成了多口井的施工,...
为提高页岩气钻井效率、减少钻头泥包，根据现场常用PDC钻头建立三维流域模型，将岩屑模拟为从井底面射入流场的球状颗粒，用拉格朗日粒子追踪法描述固相，将钻头体DPM边界条件设置为捕获，以岩屑颗粒捕获率作为反映泥包可能性的评价参数，结合井底流场结构特点，模拟分析了岩屑输运与黏附规律。数值模拟结果表明，井底岩屑输运时沿程存在碰撞与...
2015年5月25日，由北京石油机械厂提供CGDS近钻头地质导向钻井系统服务的吐哈油田红台23-P12-2井顺利完钻。该井为吐哈油田完成的首口近钻头地质导向水平井。相比传统地质导向仪器，近钻头地质导向仪器的近钻头方位伽马和电阻率测量点距离钻头仅2．57m。
干热岩资源的勘探与开发首先需要解决深层、高温、硬质和易失稳地层的钻井问题。通过研究干热岩地质特征和赋存条件，提出了干热岩钻井施工的主要技术难点。调研了国内外油气钻井技术的耐高温性能指标，分析了高效破岩工具、随钻测控仪器、钻井液『本系和固完井技术的适用性，并对气『本钻井、干法固井和泡沫增压钻井等技术进行了可行性分析，在...
为解决连续循环钻井系统在分流增压作业过程中出现的钻井液循环压力波动的问题，通过对连接循环钻井系统分流增压作业过程分析，建立了相应的数学物理模型通过对连接循环钻井系统分流增压作业过程分析，建立了数学物理模型，通过仿真分析对引起系统压力波动的机理进行了研究，提出了优化方案，并进行了试验验证。分析结果表明，增压过程中因分流...
利用量纲分析法推导了模拟试验的相似准则, 根据该相似准则设计并建立了钻柱振动能量转化效率试验装置, 推导了试验参数, 设计了能量转换结构, 选取了能量转换结构的核心部件模拟蓄能元件, 绘制了模拟蓄能元件的弹性曲线, 并与原型蓄能元件的弹性曲线进行了对比,两者拟合性较好.建立的试验装置可进行不同钻进参数、弹性刚度和安装位置条件下的冲...
膨胀尾管悬挂器在注水泥和顶替的过程中能够带动管串旋转, 可显著提高环空顶替效率和固井质量.从膨胀驱动机构、本体机构、丢手机构、旋转机构、指示机构和应急机构等6 个方面对膨胀尾管悬挂器关键技术进行了分析, 并介绍了其现场应用情况.分析结果表明, 膨胀尾管悬挂器集成了悬挂和封隔功能, 并能实现大排量循环, 遇阻后通过旋转和上提下放, 使...
以Ф194×10 型膨胀管为例, 利用ABAQUS 软件对30 组不同膨胀锥斜面角度的模型进行了分析.研究了膨胀锥斜面角度与膨胀管膨胀后的壁厚、缩短率和内径扩大率以及最大膨胀压力之间的变化规律.研究结果表明, 膨胀压力与锥体斜面角度呈现先减小后增大的趋势, 且角度越大, 压力波动越大.膨胀后管体的壁厚减薄率随着锥体斜面角度的变化规律为： 1°～24°...
根据页岩气“井工厂” 的开发模式要求, 结合页岩气地理环境和钻井特点, 研制了钻机步进式移运装置.该装置采用电液同步控制技术, 利用顶升油缸和平移小车等部件实现模块钻机在带满立根状态下的纵向、横向及斜向的覆盖井场全方位移动.现场应用结果表明, 钻机应用步进式移运装置在28#平台累计进行井间移运14 次, 平均单次移运时间为65 min, 最大...
塔里木山前地区岩石可钻性差, 钻速低, 单只钻头进尺低.鉴于此, 在对山前地区钻头使用技术难点分析的基础上, 分别开展了“狮虎兽” 钻头、微芯钻头和涡轮配合孕镶钻头等新型高效钻头技术在山前地区的提速增效的试验性应用研究.研究结果表明, “狮虎兽” 钻头在迪北103 井苏维依组平均机械钻速为2. 04 m/ h, 比邻井相同层位提高了135. 8%; 单只...
为了打破国外公司在自动垂直钻井工具方面的技术封锁, 实现在高陡地层的防斜打快,研制了全旋转推靠式自动垂直钻井工具.该工具在旋转的情况下, 通过测量模块完成井身轨迹的井斜角和方位角等信息测量.井下微处理器将其与预置的井眼轨迹参数进行比较, 当井斜角超过规定范围, 通过井下小闭环自动控制系统限定工具内部控制轴的方向, 从而使执行矩形...
中国石油天然气股份有限公司重大工业试验项目《碳纤维复合材料连续抽油杆制造技术开发及油田应用试验》取得重大突破,由中国石油集团钻井工程技术研究院江汉机械研究所研制开发的碳纤维连续抽油杆作业机在新疆油田完成首次下井试验.试验在位于新疆油田采油二厂五区553井区的克503井进行,该井深2068m,设计使用碳纤维连续抽油杆1080m,泵挂深度179...
致密油开发目前多采用工厂化长位移水平井的方式，水平井段的长度直接影响到致密油藏开发的效率。分析了制约致密油水平井水平段延伸长度的主要因素，采用实测数据反演摩阻系数法预测井口载荷以及考虑接头环空压耗的计算模型，指出额定泵压是水平段延伸长度的主要限制因素，较为准确地预测了致密油长位移水平井水平段安全延伸长度。在额定泵压30...
目前的钻台移动装置无法满足深井和超深井钻机模块的移运要求.为此, 对重载滚动式钻台移动装置结构和配套技术进行研究, 制定了有轨滚动式移动装置总体方案, 即在平台上布置专用轨道, 由液压传动系统控制分布在钻台四脚的4 组移动棘爪总成推动钻台在轨道上移动,采用重载滚轮小车推动棘爪总成在轨道上滚动式移动, 同时确定了主要技术参数, 研究了...
深水水下采油树的下放安装作业环境载荷非常复杂, 确保采油树的下放作业安全是亟待解决的问题.为此, 分析了水下采油树下放作业过程, 建立了下放管串力学模型, 确定了采油树下放作业准则, 建立了采油树下放作业窗口分析方法及流程, 并研究了采油树质量、波浪周期、浪向角和水深对采油树下放作业窗口的影响.研究结果表明, 在表面流速小于0. 85 m/...
深水连接器作为水下生产系统的关键组成部分, 潜水员无法辅助其完成安装过程, 其自身对中性能的好坏至关重要.针对应用于1 500 m 水深的Ф304.8 mm 水平套筒式连接器毂座止口对中结构, 将其进行参数化后, 得到了其在不同对中形式下仍能满足要求时的参数约束条件,并研究分析了各参数与对中性能的影响关系.最后在角度偏离的工况下, 考虑最大纠偏能...
无隔水管钻井液回收钻井技术能够较好地解决深水浅部地层的钻井难题.基于圆管流量方程及其在环空中的推广应用, 分别建立钻柱内和环空中钻井液全流态的井筒循环压耗计算方法.算例分析结果表明, 层流状态下钻柱内和环空中循环压耗随排量增大均缓慢增加, 而过渡流和紊流下循环压耗随排量增加的速度较快; RMR 无隔水管钻井系统在钻井过程中存在一个...
在集成块内部孔道连通时, 为避免各流道之间发生干涉及减小压力损失, 必须合理安排流道尺寸.鉴于出油口直径、工艺孔长度、工艺孔直径以及直角转弯长度等将对液压集成块的流道特性产生重要影响, 运用ANSYS/ Fluent 模块对集成块内部三维孔道进行仿真和数值计算, 通过仿真模拟得到了速度流线云图, 并比较了不同出油口直径、工艺孔长度、工艺孔直...
综合海上固井地锚功能需求与现场热采井预应力固井施工需要, 设计出适用于预应力固井的？244 mm 可钻式地锚.采用有限元方法分析了地锚本体、锚爪和销的结构强度, 验证了地锚安全工作的可靠性, 并对地锚结构进行了完善, 优选了地锚材质, 确定了地锚作业中最佳预拉力值; 同时对地锚可钻性指标概念化, 确定了地锚内部结构材质.分析结果表明, 在满...
油套管CO2 腐蚀是目前我国海上油气田开发中的难点, 常用的腐蚀预测模型多存在适用范围的局限性.机理研究表明, 碳钢和低合金钢的腐蚀机理存在温度转变点, 腐蚀机理的转变是导致预测模型适用范围受限、超出范围后精度较低的主要原因.针对这一问题, 基于目前海上油套管设计使用的半经验腐蚀预测模型, 建立了分段腐蚀预测模型.在大量腐蚀试验数据...
为了解决“中油海101” 铺管船无法向50 m 以上水深铺设的难题, 优化设计出一套能够满足台湾海峡铺设要求的3 节托管架.运用OFFPIPE 软件进行DN150～DN1050 管道铺设分析,得到优化设计后的托管架托辊上载荷大小; 再通过有限元软件ANSYS 中的水动力AQWA 模块获得了铺管船的水动力运动响应结果; 最后用有限元软件ABAQUS 对托管架整体强度进行校核,...
潜油电机长期工作在高温、高压的井液中, 无法实时监测其运行温度, 可能导致电机过热烧毁.为此, 建立了潜油永磁电机室内流热耦合温升模型, 通过经验公式初算电机各部件的导热系数和散热系数, 进行3D 有限元温升计算, 得到了室内模型各部件的温度分布情况.并基于0.5 kW 样机室内温升试验数据对相关导热系数及散热系数进行修正.将优化后的数据导...
现有的连续管作业机中, 超过Ф50.8 mm-5 000 m 的作业机均为拖装结构, 受山区多陡坡、急转弯等道路条件限制, 底盘动力和转弯半径等不满足要求; 同时, 研制的Ф50.8 mm-6 000m 连续管作业机作业时须两车并排放置, 操作员只能依靠摄像头监测滚筒排管情况, 不符合作业习惯.为此, 研制了两车一橇结构的车载式连续管作业机.该作业机采用主车＋辅车＋...
复杂多个大直径工具管柱、腐蚀管柱和带喷砂器的管柱带压起钻工艺尚无有效方法,为此, 研发了带压切割气井双封分压管柱工艺技术.该工艺技术采用专门的带压切割装置, 利用切割刀具在装置内逐段切割, 带压起出切割掉的油管, 下带压密封捞矛打捞切割掉的油管鱼头,逐级起出复杂管柱.现场试验结果表明, 气井带压切割工艺可以实现Ф73.0 mm N80 油管双...
冀东油田目前主要通过同位素法测吸水剖面来认识注水井的分层吸水状况, 这种方法无法测出各不同渗透率小层的启动压力, 测试结果不能有效指导注水井分注段的合理划分, 为此开展了不动管柱分层测试工艺管柱研究.该管柱主要由液压安全接头、水力锚、测试阀、卡水封隔器和伸缩管等组成, 通过卡水封隔器将所有待测层卡分开来, 再经投球憋压控制测试...
为了研究不同加热炉盘管结构对换热性能的影响, 以整体式相变加热炉为研究对象, 提出不同管径和管程的设计方案, 研究其热力计算过程和换热性能比较方法.分析结果表明, 不同结构方案的换热计算是一个热负荷校核过程, 根据原油流量和进口温度等已知数据, 运用试算法可以确定原油加热温度、热负荷和换热系数; 采用Ф76 mm×6.0 mm 的大管径2 管2 管...
为了解决常规堵塞器在使用时操作复杂及封堵可靠性低等问题, 研制了新型开关式管式泵堵塞器.该堵塞器利用自身结构构建采油通道, 并依靠一体式换向装置控制通道的开、关,实现了油管与油层间的隔断与连通, 这种封堵方式对油管没有任何损伤, 从而保证了油管的使用寿命.室内模拟试验证明了该堵塞器开启与关闭动作的可靠性以及堵塞器的密封性满足设...
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