四川地区部分页岩气井在采用大排量分段压裂工艺施工过程中出现套管变形的现象,严重影响了页岩气井的正常生产。为此,运用ABAQUS软件建立了温压耦合下的套管-水泥环-地层受力有限元模型,模拟压裂过程中套管应力以及组合体温度场分布特征,分析了不同注液温度下,套管偏心及水泥环缺失对套管应力的影响规律。研究结果表明：大排量压裂施工中,套管应...
随钻扩眼工具作为扩眼工具的一种,具有常规固定翼式扩眼工具无法比拟的优势。在介绍随钻扩眼技术在深井、超深井、小间隙井、盐膏层钻井和侧钻井中的应用情况后,就国外随钻扩眼工具的研究进展和应用进行了分析,包括斯伦贝谢公司的Rhino系列扩眼工具、哈里伯顿公司的XR~（TM）和UR~（TM）扩眼工具、贝克休斯公司的GaugePro扩眼工具、威德福公司的...
美国Back Hughes公司为了降低生产成本、提高原油产量,近期推出智能水平井段均布采油装置。此装置用于消除水平井的造斜点附近发生水或气＂锥进＂现象,＂锥进＂是多数水平井报废的原因之一。装置包括地面人员对水平井段各油层的电子智能监视系统,以及若干AFCD（Active Flow-Control Device,堵塞器）总成,而每个AFCD总成内有6个根据水平井自身特...
为了缓解元坝气田完井安全性和经济性的矛盾,介绍了元坝气田在选材过程中开展的国产镍基合金油套管、电镀钨合金衬管和钛合金油管等不同材料的性能评价以及现场的应用情况。研究认为,通过适用性设计及系统试验评价,形成不同深度镍基合金材质的优化组合,并大规模应用国产材料,是超深高含硫气藏实现安全经济完井的一项重要途径。电镀钨合金管抗腐...
为有效解决钻井现场管具上钻台和甩钻作业中存在的工人劳动强度大、危险系数高以及作业效率低等问题,研发了自动管具举升系统。该系统通过采用调节式钻井管具排放架、倾斜机构、管具推出机构、四连杆滑块机构和推送小车等,实现了钻井管具在地面与钻台面之间的自动、安全、高效举升与甩钻自动化智能操作。采用遥控技术及PLC逻辑控制技术,以PLC为...
常规的钻井液脉冲随钻测量仪器是以发射钻井液脉冲产生的压力波传输信号,无法在空气和泡沫等钻井液体系中传输,而电磁随钻测量系统为解决可压缩介质中信息传递提供了可能。分析了地层电阻率、表层金属套管、信号发射频率、环空钻井介质及地面环境对电磁信号的影响。CEM-1型EM-MWD在泡沫定向钻井中的应用结果表明：该系统传输性能基本不受钻井液...
与常规材料相比,纳米材料和纳米复合材料具有优越的物理、力学、化学、电子、热和摩擦特性,不仅密度低,而且还展现出更高的强度、硬度、韧性、耐腐蚀性、延展性、弹性、热稳定性和导热性。介绍了常规钻采工具与设备的极限,分析了CNT-钢纳米复合材料的质量、拉伸强度和刚度、MWCNT-金属纳米复合材料的硬度、纳米尺寸TiO_2/SiO_2-聚氨酯弹性体纳米...
金刚石钻头已经发展成为油气勘探领域最主要的钻井工具之一,并且以其高可靠性和长钻时的优势,成为油气钻井行业的首选钻头类型。因此,很有必要了解国外金刚石钻头的现状和发展趋势。重点介绍了国外Hughes公司的Talon系列、Smith公司的StingBlade系列、NOV公司的Tektonic系列、Halliburton公司的GeoTech系列、Ulterra公司的CounterForce系列、She...
深水钻机井架在作业过程中不仅要承受环境载荷和操作载荷,还要承受由于平台运动而产生的动力载荷。在分析9 000 kN深水钻机井架设计要求的基础上,确定了井架的主要技术参数和结构方案,即选择单斜瓶颈式塔形结构,有效高度64 m;同时应用有限元分析软件SACS对井架进行了计算分析,并依据相似原理设计了井架的缩放模型,对模型井架进行了动态载荷和最...
折臂式抓管机是管柱处理系统中的关键设备,属于自动化、智能化高端装备产品,其技术长期被欧、美等发达国家所垄断。鉴于此,对海洋钻井平台管柱堆场折臂式抓管机进行了结构设计和性能试验。以具有夹持、压紧、调平和旋转功能的吊爪为夹具,以基座式安装的折臂吊为载体,在折臂吊末端通过插销悬挂吊爪,通过遥控实现管柱机械化吊运。试验结果满足管柱...
近期美国Schlumberger公司推出导电性质的水基钻井液中使用的井壁成像系统,以及针对深海作业使用的非导电性质的油基钻井液中使用的＂井壁高清成像＂系统。研发油基钻井液井壁成像系统的难点在于运用复杂物理原理测量地层电阻率,其次是克服油基钻井液的非导电性能。此系统原理为：在选择高频电子传输基础上,装备更多微电极与使用新的物理测量方...
以先进的通信网络为依托的更为精细化、智能化的数字油田将成为未来的发展趋势。为了提高分层注水的精度与效率,基于数字油田的发展,引入传感器技术、自动化技术和信息化等技术,研制了海上平台注水井远程控制与管理系统。系统由井下部分、海上平台部分以及陆地基地部分组成,采用直流电力线载波通信方式,实现对多口井、多个层注水的集中、高效、...
为了增大智能井顶部封隔器的内通径,缩短封隔器的长度以降低管缆穿越的难度,研制开发了一种新型智能井顶部封隔器。该封隔器的自锁机构经过优化,采用锁环均分6瓣径向自锁和波形簧跟进的方式,实现窄小空间自锁机构的设计,并能提供较大的自锁力。优化了解封机构,即使封隔器胶筒下方的压力过高,解封销钉依然不会承受剪切力,只能通过液压来解封。室...
为提高牙刷状油藏的分注效果,应用了无线智能分注技术。该技术通过采集存储井下分层流量和压力等数据,测试资料准确性高。根据需要设定时间自动验封测调,下井前配水器设定打开时间,坐封安装井口后即可注水,无需单独下电缆开水嘴,同时应用无线通信功能,提高了测试成功率和分注合格率。在4口注水井上进行了现场试验,措施后4口井均正常,测试成...
随着油田开采周期的延长,需要解决连续管速度管柱后期带压起管的内封堵问题。结合管柱自身和井口悬挂装置特点,以及带压起管工艺要求,借鉴常规油管不压井作业用堵塞器,利用实验室验证的方法,研制了连续管内堵塞器。该堵塞器满足连续管带压作业的管内压力封堵的要求,具有结构紧凑、适用管内壁有焊筋以及可弯曲缠绕等特点。室内试验和现场应用结果...
针对分层采油分采器单流球阀流量系数的试验和计算公式还无人尝试的情况,提出单流阀流量系数的设计方法。首先确定单流阀前、后的压差;其次考虑单流阀的动态特性及魏氏效应对分采器内液体连续流的影响,单流阀位移为0时的开启和关闭瞬间单流阀运动的阿道尔夫二阶微分方程存在奇点,确定产出液流过单流阀的体积流量;最后由产出液流过单流阀时的阻力...
鉴于西部＂三超＂气井完井管柱腐蚀严重的问题,针对点蚀管柱,利用有限元软件建立了椭球、扫略和实际等3种不同形式的点蚀简化模型,并分别对这3种简化模型进行数值模拟,研究不同点蚀简化方法对管柱剩余强度的影响。研究结果表明：对于椭球简化模型,最大Mises应力随点蚀深度呈线性变化,而扫略简化模型呈指数变化,实际简化模型则呈二次曲线变化;不...
实心螺杆泵下泵后的油井不能洗井,同时井内砂在泵上沉积,重新开井后抽油杆柱扭矩大,造成抽油杆过载,常出现抽油杆断脱和螺纹损坏等问题,需要作业提出整套管柱重新下入新的螺杆泵才能恢复生产,造成很大的经济损失。为此,研制了双筒可洗井螺杆泵。该泵实现了举升与洗井作业功能一体化,减少了常规螺杆泵洗井作业时需上提下放泵挂的作业工序,与现有...
受驱替相变化的影响,注聚油层吸聚状态不稳定,注入压力波动严重,造成层间压差流量多变,致使分层流量测调频繁。鉴于此,研究了自分流式井下调压注聚工艺技术。该技术通过井下低剪切自分流装置实现高、低压层的自动分流和调压,并且保持高、低压层恒定的分流比例,省去了后期的分层调配。通过试验形成了分流比2∶1和3∶1型井下调压注聚工艺,采用该工...
CO_2无水压裂以液态CO_2作为压裂基液,压裂过程中基本不需要水,投产前CO_2以气态返排,不会对井场造成污染。但其缺点也很明显,如CO_2管道摩阻高、黏度低造成滤失较大、形成的裂缝尺寸较小、携砂能力低、液态CO_2的低温高压环境难以实现混砂。针对上述问题,提出了应对措施：尽量采用套管压裂、采用增稠剂提高黏度、开发专用的增压设备和带压混砂...
封隔器的锚定机构在结构形式及卡瓦锚定能力方面存在不足,特别是卡瓦工作过程中会对套管表面造成较大损伤,不仅影响封隔器的工作性能,而且导致了套损井段在油井二次作业中无法进行二次封隔。鉴于此,分析了卡瓦锥面锥角、卡瓦包角、卡瓦牙数量和牙型角等影响卡瓦牙痕的重要几何参数,通过数值模拟得到封隔器卡瓦牙与套管接触应力的变化趋势,即：当...
针对油田小泵径管式抽油泵修井检泵作业需起出油管柱的问题,研制了一种长柱塞短泵筒结构的小泵径杆式抽油泵。该泵采用长柱塞短泵筒、双坐封结构、弧面结构的密封座环、双游动阀下置、碳化钛阀球和碳化钨阀座等技术方案,解决了小泵径杆式抽油泵的结构设计和可靠性问题。现场试验结果表明：小泵径杆式抽油泵一次性下泵坐封成功率100%,能满足低产...
微井眼水力喷射径向钻井技术的关键技术高压喷头设计在国内还相对空白。为此,通过对现有喷头的参数优化,运用理论分析与实践验证的方式,结合公式计算与有限元分析,对高压喷头的结构数据进行了优化设计。对应不同的地层制作了不同参数的喷头,通过试验验证,喷头试验效果良好。高压喷头优化设计能根据不同的地层特性设计制作不同的高压喷头,在保证...
为了研究换热管胀接后接头的密封性能和连接性能,以φ25 mm×2 mm的2块管板7孔模型为对象,在2块管板均为液压强度胀接的条件下,应用ANSYS软件建立了有限元模型,研究了管板间距和初始间隙对双管板换热器胀接接头平均残余接触应力和拉脱力的影响。分析结果表明：管板间距L对胀接接头的性能影响不大,由于换热管不同位置刚度不同,2块管板胀接接头的平...
针对搅拌釜底部的回流区内液体流速较低,容易造成物料堆积,不宜进行物料混合的问题,采用稳态数值模拟方法研究了该回流区的内部流场与形状结构,据此设计1个诱导锥,对比分析了在搅拌釜底部回流区安装诱导锥前、后的混合效果与流场。模拟结果表明：随着搅拌的进行,搅拌釜底部物料聚集越来越多直至达到一稳定值,该稳定值明显高于混合均匀时碳酸钙颗...
为了满足高含水油田、边际油田、深水油田及绿色油田开发对高效紧凑原油脱水装置的需求,提出了三相分离器内置静电聚结原油脱水技术。分析了三相分离器内置安装静电聚结模块后的总体结构布局、工作原理以及VIEC静电聚结模块的制造工艺。采用自主研制的三相分离器内置静电聚结分离中试装置在冀东油田高尚堡联合站进行了现场试验。试验结果表明：...
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