常规轨道优化设计方法多以最短进尺（ 轨道长度）作为最快机械钻速和最低成本的核心目标函数,未考虑地层地质条件空间分布情况及其对钻时的影响,难以达成实际的优化期望.为此,从勘探钻井一体化设计角度,综合利用地层可钻性地震解释资料与工程设计经验,以页岩气井复杂地层常用的5 段式水平井模型为例,建立了岩石可钻性级值与机械钻速的关系;同时...
旋转导向钻井工作过程中,井眼轨迹控制工具的主轴旋转同时发生弯曲,极易在偏心机构与主轴接触面产生很大的接触应力,导致主轴的接触处疲劳失效.鉴于此,根据试验工况建立了井眼轨迹控制工具主轴的力学模型,分析了偏心器内环宽度、倒角、主轴外径和偏心环偏移距离对接触应力的影响,并采用线性疲劳累积损伤理论计算主轴的疲劳寿命.通过计算与分析发...
水平井造斜段套管受弯曲、剪切和挤压等载荷共同作用,受力条件复杂多变,常发生错断或挤毁等安全事故.为此,根据水平井造斜段套管井眼轨迹的几何特性,考虑弯曲、剪切和挤压联合作用,建立造斜段套管力学模型,应用拉梅厚壁筒理论和第四强度理论,导出水平井造斜段套管抗挤强度公式.应用公式计算了不同井眼曲率、不同壁厚2 种套管的抗挤强度,并进行了...
为节省智能钻井工具液压系统的维修和测试时间,提高智能钻井工具技术服务质量,研制了用于检测智能钻井工具液压系统性能的测试台.该测试台根据智能钻井工具液压系统工作原理而设计,选用BH系列智能钻井工具中的测量和控制电路作为测试台的测量和控制电路.测试台通过模拟液压系统的工作过程,对各液压部件进行性能检测和故障排查.现场试验结果表明...
为提高国内非常规油气藏储层改造技术水平,中石油股份公司开展致密油藏多层多段压裂技术研究,重点攻关水平井套管定位球座分段压裂工艺技术.这项技术与传统的泵送桥塞压裂技术相比,具有压裂后全通径及免钻快速投产等优点,是一种新型超长水平井分段压裂技术.
钻机步进移运装置的接地比压特性是影响其工作性能的重要因素.在现有理论的基础上,建立了步进移运装置基于局部弹性地基的接地比压计算力学模型,并利用UG和 ANSYS联合建模方法建立了步进移运装置及基础的有限元模型.考虑局部弹性地基的影响,进一步分析了步进移运装置行走在不同位置时滑靴的强度及接地比压的大小和分布状况.分析结果表明：步进移...
在随钻扩眼作业过程中,扩眼工具组合是最重要的可控参数,不合理的钻柱结构会使钻柱振动加剧.鉴于此,基于有限元动力学分析方法,建立钻具-地层有限元动力学分析模型,模拟不同扩眼工具和钻柱结构对钻具运动轨迹、扭转角速度及钻杆等效应力的影响.研究结果表明：随着2段承压钻杆间普通钻杆长度的增加,下部钻具组合在高低边方向的运动加剧,承压钻杆...
为解决滑动钻井过程中大摩阻问题,结合现有轴向振荡释放摩阻以及钻柱扭摆释放摩阻的原理,设计了三维水力振荡器.阐述了三维水力振荡器的工作原理,并对其关键部位阀口进行了理论分析,得到阀口过流面积以及压降随时间变化关系.分析了三维水力振荡器作用区间,在不影响导向钻具工作的前提下,确定了三维水力振荡器安放位置.以φ172mm三维水力振荡器为...
为了提高钻机自动化、智能化操作水平,提高操作安全性,改善作业环境,研制了ZJ30/1800DB 自动化钻机.该钻机通过配置动力猫道、轨道式铁钻工、二层台自动井架工和液压吊卡等管柱自动化处理设备,并采用钻机集成控制系统和双司钻智能控制平台,实现钻杆、钻铤和套管等钻井管柱的输送、建立根以及管柱排放的自动化作业,形成了自动化、安全、低作业强...
全拖挂钻机主体外形尺寸较大,无法在宽度为9 m 左右的油田公路进行长距离整体移运;分体多模块拖挂移运钻机前、后安装工序多、耗时长、移运成本高,不满足用户的使用要求. 为此,研制了ZJ40/2250DBT轮式拖挂移运钻机.该钻机由主机模块、钻井泵模块、发电机组模块及固控系统模块等组成,井架和底座可携带所安装的设备采用半拖挂整体移运,移运时最大...
为满足小型陆地钻机地面管子堆场与钻台面之间管柱的机械化输送要求,设计了DM3 /3.3-J液缸举升式动力猫道.该猫道采用模块化结构形式,输送臂为细长箱型梁结构,采用高强度钢板组焊;其控制系统采用“远程控制＋本地应急控制” 2 种控制模式,充分考虑了远程控制出现故障后的应急操作.现场试验结果表明：输送臂推移机构、踢出机构、安全防坠落机构及...
连续管作业技术在海洋平台的应用中具有高效率、低成本和可带压作业等优点,但是海洋作业严格的要求和苛刻的工作环境制约了连续管设备在海洋平台的应用.为此,研发了 LGQ360B分体式海洋防爆型连续管作业橇组.该橇组由动力橇、控制橇、连续管滚筒橇、注入头与井控橇组成.橇组采用液压驱动、电液控制,发动机通过分动箱驱动液压泵组,通过橇组之间快...
新型高气液比混合器能解决电潜泵系统在高含气井中的气锁问题,为探究其工作机理, 采用欧拉模型和气泡数平衡模型对混合器内气液两相流动进行了数值模拟,模拟了混合器内气泡的直径及流场压力和含气率的分布.模拟结果表明：叶轮出口高压液体通过混合器圆孔,回流至叶片非工作面最低压力区,与叶轮流道内正常流动流体形成交叉流,从而在该区域产生...
为了定量分析冲洗液对油基滤饼的冲洗效率,分析了现有技术的不足,针对模拟因素确定了设计方案,设计了滤饼生成装置和冲洗效率评价装置,对模拟井筒的流态进行了仿真模拟, 确定了冲洗效率评价操作步骤.采用该装置对质量分数1 5 %的M-71L 冲洗液进行了冲洗效率评价试验;模拟井筒流态仿真模拟显示环空流态均匀.评价试验结果表明：冲洗液在温度6 0℃...
在多级分段压裂施工、油井完井投产及修井作业过程中,由于工具的可靠性失效等原因,常常发生漏失问题,造成储层污染.鉴于此,研制了高压防漏失阀.介绍了高压防漏失阀的结构组成,并对其阀球的密封性能进行分析,结果表明阀球的密封性能合格.根据石油装备相关试验标准,对高压防漏失阀整体耐压和阀球关闭时的密封压力进行试验.试验结果表明：高压防漏...
长庆低渗透油田调剖井逐年上升,选井决策工作量不断增大.针对井下压降测试耗时长、测试仪器易损坏等问题,以低渗透油藏TP/调剖选井决策为基础,研制了调剖用井口压降测试仪.该仪器外径19 mm,长度430 mm,测压量程0-80 MPa,采样时间间隔1s- 18 h 可调,可存储点数120万组,具有体积小、测试精度高以及数据自动存储等特点.仪器直接安装在注水井井口,关...
针对机械类压力传感器和电类压力传感器存在的各种缺陷而无法实现井下压力的实时永久性监测问题,提出了一种基于光纤光栅的压力测量方法.根据井下复杂的环境,在常见的聚合物、弹簧管和膜片式等压力转换弹性体结构的基础上,提出了一种适合井下压力测量的薄壁圆筒与等强度梁组合式压力转换结构,随后分析了光纤光栅压力检测原理,对光纤光栅压力传感...
为了满足无井式煤炭地下气化技术的需要,研制了集成控制气化采煤连续管装备.采用集成控制连续管装备在可控条件下向井内注入煤层气化所需的氧气和水等介质,为煤层地下气化提供必要的气化剂,同时井底气化区的温度达到设定值时,连续管装备自动启动,拖动注入点后退设定距离,该技术是实现注入点后退式地下气化采煤工艺的关键环节.装备研制过程中攻克...
针对套损水井分注率低、配套小直径分注管柱承压低以及无法进行高压分注的问题, 研究开发了高压小直径分注工艺.该工艺通过提高配套工具承压等级和对管柱施加锚定来提高管柱可靠性,依据注水压力和隔层条件进行封隔器选型,配有安全接头便于管柱脱手打捞.该技术现场应用25井次,施工成功率100%,平均注水压力23 MPa,最高注水压力30 MPa,平均有效期29...
在扶正器设计时,为纠正将抽油杆接箍以及扶正器假定为等截面积直杆的偏见,依据带有扶正器的抽油杆柱在油管内上、下冲程时产生“ 风洞”及 “ 活塞”效应的特点,按抽油杆柱受力状况和井眼尺寸分别确定扶正器的间距,应用直接搜索迭代法求解后取其最小值为扶正器下入位置;同时在油井每次检泵作业时,根据现场抽油杆和油管实际磨损情况进行修正.该方...
在重庆和四川的偏远地区蕴含丰富的油气资源,普遍井深超过5 000 m,但是这些地区道路条件复杂,拖装连续管作业机无法顺利达到井场,而普通车载式连续管作业机由于底盘车结构的限制,最大容量无法突破5000m（φ50.8mm连续管）,为此,开发了LG450/50-6500车载式连续管作业机.该作业机可适应川渝地区复杂的道路条件,并满足该地区页岩气等油气井作业需求....
水平井固井存在质量差、顶替效率低、压裂窜槽严重以及水泥浆对储层造成污染等技术难题.为此,设计了水敏式自膨胀管外封隔器,分析了其工作原理,设计了肩部防突结构.该封隔器采用逐级防突装置,膨胀环A 和开口铜环形成第1道碗状的防突结构,膨胀环B 及丁腈橡肢护肩分别形成第2道和第3道碗状的防突结构,设计的肢筒不同配方有益于肢筒更好地与裸眼井...
针对冀东油田分层采油管柱由于结垢和出砂等导致管柱起出困难等问题,研究了逐级解封防沉砂分采管柱.该管柱主要由挡砂丢手、JDY441高温高压卡水封隔器、JDY341高温高压封隔器、分采开关器和逐级解封装置等组成,利用卡水封隔器进行分段开采,挡砂丢手接头阻隔砂垢沉积在封隔器卡瓦上部,逐级解封装置可实现逐级解封和打捞,减小了打捞载荷.现场5 口...
连续管水力喷射压裂技术结合了水力喷射射孔定点压裂的优越性与连续管的拖动灵活性,极大地提高了水力喷射压裂作业的工作效率.为解决该技术存在的连续管作业稳定性较差的问题,以大庆油田2种水力喷射环空加砂压裂工艺管柱为例,对管柱进行了全作业过程受力分析及伸长量分析,主要包括：（1） 分析管柱全作业过程受力及变形,并给出了相应的计算模型;...
油气水三相分离器广泛应用于石油石化行业,是油田生产过程中最常用的设备之一. 在阐述油气水三相分离器前沿进展的基础上,对分离器3 大重要的组成部分（入口预分离器、聚结构件和油水界面控制设备）的工作原理及研究进展进行了详细介绍.同时,指出目前的油气水三相分离器存在分离效率低、适应范围窄、设备体积大及依靠经验设计等问题,最后针对这...
长水平井多级压裂依然是页岩气开发的主要手段,水平段长度超过1 500 m 以后,如 何有效地实施连续管钻磨作业是现场施工的主要难题之一,软件模拟是指导现场人员解决这一难 题的关键技术.结合现场施工的实际井例,介绍软件模拟在几个关键环节的应用.模拟分析结果表明：①使用水力振荡器可延长连续管在本井的作业深度;②使用水力振荡器可在4 455 m ...
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