水平段固井顶替水泥浆时,国内外学者对水平井顶替的机理与顶替界面的变化规律还没形成系统的理论认识。鉴于此,针对水平井偏心环空固井的动态顶替问题,建立了考虑流态耦合与质量扩散的水平井偏心环空两相流体数值试验模型,对低偏心度下正密度差的顶替界面形态变化进行了长距离的数值模拟,在此基础上进行深入分析,揭示了随着偏心度增大,界面长度...
采用传统旋转钻井技术钻井时钻具磨损严重,需经常更换钻头,钻井周期长,成本高。而激光钻井技术可大大提高钻井速度,缩短钻井周期。综述了国内外激光钻井技术在激光/岩石/流体相互作用原理和岩石快速相变的热力学与传热学2大基础学科中的研究成果。指出了激光钻井技术面临的诸多问题,深入分析了影响激光直接钻井破岩效率的因素。提出将激光钻井技...
自动垂直钻井工具是集机、电、液一体化的自主纠斜和稳斜的钻井系统。为了保证涡轮发电机工作的可靠性,在介绍自动垂直钻井工具系统组成的基础上,提出了涡轮发电机的技术要求,并设计了涡轮发电机性能试验系统,对涡轮发电机进行了性能试验、清水循环试验及泵排量适应范围试验。试验结果表明,涡轮发电机的性能满足设计要求,能作为自动垂直钻井工具...
为了解决深井窄密度窗口钻井过程钻遇的漏喷等复杂问题,研制了微流量控制（MFC）钻井节流仿真系统,设计了节流橇和电控液压控制系统,制订了监测策略。试验结果表明,MFC钻井节流仿真系统液相目标流量的调整时间可控制在25 s之内,节流阀动作引发的超调率可控制在25.0%之内;气液两相目标流量调整时间可控制在60 s之内,其超调率控制在35.0%之内,可满...
介绍了国外最新的钻井装备与技术——新型钻机（Aecher模块化钻机、模块化海洋钻机、快速移动钻机和理想钻机）,新型钻头（两级双径PDC钻头、新型混合式钻头、双倒角PDC切削齿Kymera^TM钻头、Pexus^TM混合式钻头、IRev^TM孕镶钻头和Stay Cool多维切削齿）,新型MWD/LWD与无线遥测系统（XBATSM声波和超声波LWD、高温高压双加表MWD、集成方位伽马的...
针对常规试验装置不能满足压裂完井工具模拟试验要求的问题,研制了压裂完井工具高温高压性能模拟试验装置。该试验装置设计有可加热、可承高压的模拟井筒,可模拟井下工具的工作环境,对井下工具的性能进行有效检测;其地面加载装置可进行拉、压以及扭转等动作,满足井下工具坐封和解封等要求,可在2口井之间移动,操作台架可倾斜,操作台面可前、后、...
岩屑清除工具不仅能够防止岩屑床的形成,而且对形成的岩屑床能够及时破坏和清除。为实现岩屑床的高效破坏和清除,设计了3种不同结构的岩屑清除工具,利用CFD软件对3种工具周围的流场进行了仿真模拟,从速度场、压力场和液流运动轨迹对数值模拟结果进行分析,并对3种工具的岩屑清除效果进行对比。分析结果表明,直棱形、反螺旋V形和正螺旋V形3种叶片...
卧式螺旋卸料沉降离心机内部流动复杂、结构封闭且高速旋转,传统的理论与试验方法均无法对其分离过程进行准确描述。鉴于此,应用Fluent软件,采用Mixture多相流模型、RSM湍流模型和SRF模型相结合的方式,对不同颗粒直径、固相密度和液相黏度条件下离心机的内部流场进行了三维稳态计算。通过与理论沉降速度比较,验证了模拟方法的可行性。模拟结果表...
临兴区块位于鄂尔多斯盆地东北部伊陕斜坡东段、晋西挠褶带西缘,致密砂岩气埋藏较深,地层岩性复杂是制约该区块开发的主要因素。为此,在分析该区块作业难点的基础上,以一口开双靶点定向井（3D井）为例,对井眼轨迹、井身结构和固井方法进行了设计,同时依据一开和二开所钻遇的地层特性对钻井液体系进行了优选。现场施工结果表明,3D井全井钻井周期2...
伸缩式桅型修井机井架承受的载荷较为复杂,主要有恒定载荷、工作载荷和自然载荷。以XJ850 2节伸缩式桅型修井机为研究对象,对不同来向的地震工况进行力学分析,探究井架的最佳布置方位和在最坏布置情况下的结构强度。建模时采用经典Beam188梁单元来模拟井架的拉弯效应,利用Link180杆单元来模拟工作绳的张紧效应,并利用Mass21质量单元来模拟附属结...
针对国外海洋升沉补偿装置价格昂贵的问题,开发了180 t浮式平台升沉补偿装置。该装置采用被动补偿和主动补偿联合控制模式,具有电反馈泵阀控制、并联增距半主动补偿、活塞运动等速设计以及跟随模拟信号测试等关键创新技术。对180 t浮式平台升沉补偿装置进行了静载和动载试验。试验结果表明,180 t浮式平台升沉补偿装置满足静载和动载工作要求,补...
我国的密封总成仅局限于浅海和低压密封,不能实现不同海水深度和不同压力的钻井需求。鉴于此,通过对系列化设计方法和金属密封机理的研究,对影响密封总成密封性能和压力等级的关键因素进行了分析,确定了密封总成系列化设计原则和评价标准,得到密封总成的系列化设计方法,验证了103.4 MPa井口头系统密封总成作为系列化设计的基型能够达到预定的密...
WZ12-2油田目的层段存在异常高压和裂缝性泥岩,钻井液密度高,断层交错,极易发生漏失,限制了固井时的泵压和排量,导致固井质量一直很难保证。而旋转尾管固井技术能够有效提高水泥浆顶替效率和固井质量。鉴于此,结合南海WZ12-2油田的实际情况,分析了旋转尾管固井施工的主要技术难点,阐述了尾管固井工具选择、工具参数设定、扶正器的选择和旋转尾管...
深海装备多以圆柱形结构物为主,涡激振动现象是其研究的热点。对质量比为2和5的立管进行横流向及双向涡激振动数值模拟,研究不同质量比条件下顺流向振动对横流向最大振幅和锁定区间的影响,以及圆柱振动轨迹变化规律。研究结果表明,在锁定区间内、2种质量比条件下,双向涡激振动的横流向振幅明显大于单向涡激振动的横流向振幅;顺流向振动也存在锁...
我国已经进入深水勘探阶段,由于受到钻探区域海况的影响,用传统的切割回收方法回收海底井口系统变得非常困难。鉴于此,分析了现有井口系统切割工具的结构及工作原理,采用提拉式水力驱动切割,设计了深水井口系统切割回收工具。分析了作业过程中不同状态下对工具的受力,对关键零部件进行了有限元分析,结果表明卡爪、定位基座及解锁卡壳体均满足强...
自升式钻井平台配置套管张紧器主要用来给隔水套管提供顶部张紧力及横向约束,以改善隔水套管的力学性能,减小隔水套管的弯矩和横向变形,解决隔水套管深水作业时的稳定和安全问题。介绍了国内外隔水套管张紧器的应用现状及类型,重点阐述了固定式隔水套管张紧器和可移动式隔水套管张紧器的工作原理、技术特点及主要技术参数,详细分析了隔水套管张...
国内作业公司都已进行过海洋钻修机带钻具整体平移,但从未实现满立根重载移运作业。另外,对评估海洋钻修机在整体平移时能带多大钻具载荷,也尚无相关研究及理论依据。鉴于此,针对重载移运工况下海洋钻修机开展安全性评估,基于ABAQUS平台建立了HXJ180海洋钻修机重载移运的动态响应结构强度分析与评价方法,分析结果表明该井架与底座系统具有较好稳...
日前，由宝鸡石油机械有限责任公司（以下简称宝石机械公司）承担的水下卧式采油树系统研制项目以课题第一的成绩通过集团公司科技管理部的验收。水下卧式采油树系统研制属于国家863计划项目，也属于集团公司深水水下生产系统及钢丝绳研制项目中的4个课题之一。该系统是深海油气生产的必要装备，主要由本体模块、生产模块、环空模块、井口连接器...
为了得到符合要求的激光熔覆材料和工艺参数,对410不锈钢阀座基体进行激光熔覆Co基加WC金属陶瓷涂层处理,通过扫描电镜、硬度测试和摩擦磨损试验研究了激光熔覆粉末材料、工艺参数以及后续热处理对不锈钢表面熔覆层组织性能的影响。研究结果表明,以SD-1和SD-2为主体配置的粉末得到成型性良好的熔覆层,随着扫描速度增大,熔覆层硬度和裂纹敏感性增...
闸板作为平板闸阀的关键件,闸板的擦伤和腐蚀严重妨碍了平板闸阀在石油行业中的应用。鉴于此,利用SYSWELD有限元分析软件,以热弹塑性理论为基础,采用修正高斯热源模型,对平板闸阀易损件闸板表面激光熔覆Ni基合金过程进行了数值模拟,对激光熔覆温度场和应力场进行了分析,得到了闸板表面激光熔覆残余应力的分布规律。模拟结果表明,激光熔覆过程中...
为了减少由流通性能和流量分配等问题产生的高压管汇窜动、振动和开裂等问题,基于计算流体动力学技术,在考虑管道边界层效应的情况下,以时均N-S方程为基本控制方程,采用可实现κ-ε双方程湍流模型,对不同排出口位置、联通管汇位置和排出口三通结构的井工厂高压管汇系统进行了三维全流场数值仿真研究。仿真结果表明,随着高压管汇的入口增加,主管内...
针对低渗透深抽井常规抽油泵存在供采不平衡、泵效低及泵漏失量大等问题,研制了小排量环形柱塞杆式抽油泵。该泵采用环形柱塞及出油阀外置结构,解决了泵阀结构对柱塞尺寸的限制问题,使泵径可以减小到满足排量要求。采用双泵筒配合环形柱塞结构可以减少抽油泵的漏失量,泵工作时环形液流在泵内产生漩流,可以有效防止泥砂在进油阀处的沉积。现场应...
高压作业中管汇的振动问题对实际工程作业的安全性和设备寿命造成了很大影响,而流固耦合是造成管道振动的重要原因之一。因此,以单作用三缸往复式压裂泵为研究对象,通过改变约束位置和约束方式选取几种可行的约束方案,进而使用有限元分析软件ADINA对高压管汇进行流固耦合分析,仿真模拟出不同方案下的振动情况及应力应变结果。分析结果表明,固定...
为对比全部采用Ni625焊丝焊接与分层焊接（采用Ni625焊丝打底、316L焊丝过渡及J507焊条填充盖面焊接）2种工艺的冶金复合管焊接接头性能,采用电化学测试和电子探针对焊接接头内壁耐蚀性和主要元素分布进行分析,对焊接接头的力学性能进行了测试。研究结果表明,2种焊接工艺均可以得到力学性能优良的焊接接头;分层焊接工艺中过渡层的合金明显被稀释...
为实现中、高渗透油藏大压差分注井注水量的合理调配与稳定调节,采用弹簧-活塞系统的动态节流调压原理设计了大压差实时调节配水器。通过建立相应的力学模型,将活塞左腔压力的Simulink水力学仿真结果导入ADAMS进行动态仿真,开展了配水器的起调压差、调节阀行程及稳定调节时间等调节特性研究,并对影响调节特性的压力波形式、弹簧刚度及活塞截面积...
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