针对连续管钻井(CTD) 过程中无法实时摆正工具面的问题, 在设计CTD 电液定向工具(EHO) 的基础之上, 分析了该工具实时调整工具面的方法.以连续管钻水平多目标井为例,在建立大地坐标系与EHO 局部坐标系的空间位置变换关系基础上, 根据工具面角度调整特点及电液定向工具的结构参数, 得到了适合EHO 控制工具面角度的调整方法, 即控制活塞的往复...
美国Weatherford公司为应对世界石油业不景气形势,同时也为降低海洋钻井与修井成本,推出一种无常规大型井架,名为“35/1000无井架轻型钻井起下设备”,该设备可安装在海洋生产平台进行起下钻柱作业.这种简易钻井系统可作为常规海上生产平台的钻机、修井机或“不压井”设备的可选择替代设备.
进行PDC 钻头破碎页岩机理的基础性研究有助于提高页岩气井的机械钻速、缩短钻进时间和降低钻井成本.依据相似原理, 建立了一套室内岩石破碎试验装置.参考岩石可钻性标准,进行不同钻进参数下的破碎试验, 分析了钻压、钻杆扭矩和破碎岩屑量等钻井参数随页岩节理倾角的变化规律, 对合理选择井眼轨迹与页岩层理之间夹角( 节理倾角) 的方法进行了...
在研究现有旋转导向系统构成和关键组成单元结构及工作原理的基础上, 分析了国内外旋转导向钻井系统的结构特点, 并结合现场旋转导向系统的使用原则提出了新型全旋转动态指向式旋转导向钻井系统.该系统主要由地面监控系统、地面与井下双向传输通信系统、钻井液发电系统、井下控制系统、井下测量系统和导向机构组成.系统将井下闭环和地面闭环相结...
针对钻井过程中钻具疲劳断裂问题, 采用旋转弯曲疲劳试验研究了S135 和165ksi 2 种高强度钻杆钢的疲劳性能.基于Basquin 模型得出2 种高强度钻杆钢中长寿命区的疲劳极限分布.研究结果表明, 取95%的置信水平, 则50%、90%和99%可靠度下的165ksi 钻杆钢的疲劳极限分别为662. 54、645. 92 和632. 28 MPa, S135 钻杆钢的疲劳极限分别为595. 83、541. ...
无线声波遥测钻杆(中途) 测试技术为恶劣井况、重钻井液中环空压力传递困难和低套压限制等情况下的测试难题提供了有效的解决途径.与传统钻杆(中途) 测试技术相比, 无线声波遥测钻杆(中途) 测试技术可实时测量井下数据, 分析储层动态, 控制井下测试工具并及时获取操作反馈, 从而实时优化测试方案, 节约钻机时间, 实现快速决策.在介绍传统...
钻井液系统需配置的设备多而重, 而且设备间的管线多而杂, 造成移运车次繁多, 安装拆卸费时费力.鉴于此, 研制了多种移运方式钻井液模块.该钻井液模块在丛式井钻井时, 利用步进装置实现短距离整体步进移运; 在远距离搬家时, 为获得良好的通过性和较快的移运速度, 模块经简单拆装分块后采用轮式移运系统实现快速搬家.现场试验结果表明, 该模块整...
井下牵引器扶正机构扶正臂的弹性系数与其结构参数密切相关, 在设计时需进行优化.现有文献中采用的方法侧重于选定设计时的参数验算, 不适用于优化设计阶段.鉴于此, 采用“伪刚体模型” 法, 将井下牵引器扶正机构扶正臂的非线性几何变形的分析转化为利用刚体机构理论来求解, 避免了对非线性弹簧函数进行复杂的微积分运算, 用虚功原理分析井下牵...
钻井起钻卸单根过程中, 钻井液从钻柱接头处喷溅而出, 不仅威胁工作人员健康安全,而且污染平台设备, 为此研制了可变径钻杆防喷盒.该防喷盒为圆筒开合式结构, 通过控制钻柱接头钻井液喷溅压力来回收和循环钻井液.运用Solidworks 绘制防喷盒模型, 采用ANSYS 对其MC 尼龙材料进行分析.在江汉油田焦页4-2HF 井和31-1HF 井的试验中, 可变径钻杆防喷...
深水测试作业地面测试流程存在费用高昂、占据钻井平台空间及影响钻井作业效率等问题.通过开展深水测试流程模块化设计及技术体系自主研发, 以HYSY981 平台为载体, 提出了具有自主知识产权的深水地面测试流程模块化方案.深水测试地面设备模块化系统包括缓冲罐模块、分离器模块、加热器模块、井口高压模块和泵组模块.设计校核结果表明, 该系统不...
海底油气管道夹具设备是海底油气管道夹具维修技术的关键部件, 而密封技术为夹具设备的关键技术.为此, 设计了全结构法兰盘压缩密封型海底油气管道夹具, 利用ABAQUS 有限元软件建立了夹具周向密封和轴向密封模型, 分析了不同摩擦因数下满足密封所需施加的预紧力.分析结果表明, 在满足10 MPa 密封压力的要求下, 夹具周向密封采用不同硬度的橡胶密...
为满足勘探三号半潜式钻井平台改造升级要求, 研制了5 000 kN 海洋半潜平台动态井架.该井架采用横截面为矩形的可拆卸、栓装封闭式钢结构, 其主体为双锥塔形结构.井架最大额定静钩载5 000 kN, 有效高度56 m.有限元分析计算和最大钩载试验结果表明, 井架的结构设计符合规范要求, 井架的安全可靠性得到了保证.井架在勘探三号半潜平台上安装顺利, ...
海底软管对我国海洋油气资源的开发具有重大意义, 但海底软管设计和制造技术比钢管复杂, 外国公司垄断了世界海底软管产品, 导致软管产品价格高, 供货周期长, 售后服务难.这种现状很难满足我国迅速发展的海洋油气资源开发的需求.鉴于此, 基于海底软管的应用现状,探讨了非粘结性柔性软管的结构和设计流程, 结合海底软管的国产化研究和应用情况, ...
水平井牵引器的动力性能直接影响牵引器的工作质量, 因此对牵引器进行力学研究至关重要, 而传统的牵引器研究方法较为简单.为获得更为准确的牵引器运动模型, 首先对水平井牵引器在正常前进过程中所受到的各种外力进行研究, 其中包括对电缆阻力、仪器阻力、流体阻力、井斜阻力和加速阻力的分析, 根据分析得到各种阻力的计算公式, 推导出了较为精...
为使管内智能封堵器在管内更加平稳地运行, 对原封堵器外形进行了改进, 增加了曲形端面结构, 并对改进模型进行了数值模拟计算, 分析其流场分布规律, 结果发现曲形端面结构对流场有一定改善作用.借助正交试验法设计试验方案, 模拟结果显示各组试验模型压力梯度分布有明显差异, 证明端面参数对流场稳定性影响较大, 同时建立端面参数与流场压力梯...
基于漂移模型的基本理论, 考虑多相输送泵中气体的可压缩性, 建立了多相泵三维、多级可压缩数值计算模型, 对在气相可压缩下螺旋轴流式多相泵内流场进行探索性研究, 着重研究多相泵的增压随着压缩单元级数的变化规律.对试验样机的研究表明, 对比多级可压缩模型和不可压缩模型预测的增压发现, 当含气体积分数超过30%时, 两者误差超过16.45%, 多相...
随着国内压裂施工作业中压力和排量的不断增加, 国内的压裂装备也朝着高压力和大排量的方向发展.列举了国内现阶段的几种典型的大型压裂装备与技术, 包括车载压裂装备、涡轮驱动压裂装备、全液压驱动压裂装备、电驱压裂装备和橇装压裂装备, 介绍了各项技术的特点和性能, 并分析了各自的优势和不足.通过对比研究表明, 压裂橇装技术比较成熟, 且能...
页岩气压裂过程中高压弯管处于高压、长周期工况, 无法掌握压裂管汇的损伤状态,给压裂作业带来了安全隐患.为此, 研究了一种新的高压弯管在线检测方法, 对大壁厚弯管进行内表面孔刻伤试验, 并结合有限元方法对刻伤弯管进行了安全抗内压强度分析, 建立了安全抗内压强度与磁记忆信号梯度峰峰值之间的关系, 并拟合了关系公式.磁记忆具有大壁厚穿透...
针对常规插管式多级找堵水管柱不能实现Ⅰ、Ⅲ层合采的问题, 以及在封上采下时不能进行反洗和监测动液面影响了部分井生产资料录取的难题, 研发了机械式滑套开关多级找堵水技术.该技术工艺管柱主要由Y441-114 封隔器、滑套、开关工具、丢手接头及泄压球座等配套工具组成, 通过下放或上提管柱使开关工具打开或关闭对应油层的滑套, 实现多层之间分...
目前世界各油田的电潜泵工作时,由于管柱中液体混有少量气体,造成泵的输送效率下降,甚至液体输送中断.电潜泵输送介质中气体的存在,为制约泵效率提升的因素之一.因此,提高用于输送多相流的电潜泵的携带气体能力,是提高电潜泵效率,增加油田开采后期油气井产量的关键一环.
常见的压裂滑套存在压裂级数受限、管柱不能实现全通径、开关工具频繁起下钻效率低等问题.鉴于此, 开展了液压蓄能技术在射频识别滑套上应用的研究.分析了该技术在射频识别滑套工具上应用的关键技术点, 开展了液压蓄能器结构设计、蓄能器关键参数设计、强度计算和液压驱动系统设计, 并在此基础上进行了液压蓄能式压裂滑套的整体结构设计、工具试...
关于火驱尾气回注油层所引起的腐蚀问题研究, 国内外学者均没有涉及.为此, 分析了高温下火驱尾气对N80 型套管腐蚀的主要影响因素, 设计了四因素三水平的( L93^4 ) 正交试验, 运用哈氏合金动态反应釜, 模拟了火驱尾气对N80 型套管的动态腐蚀过程, 运用失重法, 计算了腐蚀速率.用极差分析方法, 对腐蚀试验结果进行分析, 给出了腐蚀总效果随各因...
国内修井机大多采用柴油作为动力, 存在修井作业成本高以及污染排放量大等经济和环保问题.液化天然气(LNG) 作为一种优质、高效的新型低碳能源, 被认为是较理想的车用发动机代用燃料.阐述了LNG 燃气动力修井机的组成、燃气供气系统及燃料加注系统工作原理, 对比分析了LNG 燃气动力修井机的动力性、经济性和环保性.现场应用结果表明, LNG 燃气...
通常解决连续管在井下遇卡的方法是大力拉拔, 断脱后分段打捞, 这样易造成连续管报废, 同时施工程序复杂且周期较长.为此, 研发了热熔式连续管内切割技术.该技术通过电缆将工具下入连续管内卡点附近, 通过电缆传输大于500 mA 的电流, 触发热能发生器内的电热头电阻, 产生的热量引燃高能燃料剂, 产生高压和强热使其内粒子热运动加剧, 进而使所有...