为了对钻头前方地层地质进行预测,及时发现钻头前方地层岩性、裂缝和地层压力异常等情况,以指导钻进过程,避免钻井事故,研究了随钻地震勘探开发技术。该技术中的随钻垂直地震测量系统由地面检波器阵列、随钻垂直地震剖面测量装置和地面人工震源构成。介绍了随钻垂直地震剖面测量装置的原理、结构与电路系统。将随钻垂直地震剖面测量装置在华北油...
在涡轮钻具中装入一定数量的水力减速级涡轮可以显著降低涡轮轴的空转转速及工作转速,但目前对水力减速级涡轮的研究较少。鉴于此,借助NUMECA软件包,建立了不同叶片数的三维定转子模型,研究了定转子叶片数对水力减速级涡轮水力性能的影响。分析结果表明：在高转速下,随着叶片数的增加,水力减速级涡轮的制动扭矩呈先增大后减小趋势,轴向力呈先减...
随钻VSP技术是油气勘探新区获得突破,老区深入挖潜的关键技术。在不干扰正常钻井的前提下,井下VSP测量工具可接收地面震源激发的地震波信息。为了研究随钻VSP测量中的地震波场,介绍了随钻VSP测量系统组成及各部分功能,分析了其技术特点。利用格子法对一个理论地质体模型进行数值模拟,分别获得地表地震数据和VSP数据。对地表地震数据采用时间偏移...
为了验证自动垂直钻井工具系统的整体性能是否满足设计要求,研制了自动垂直钻井工具系统整体性能多功能试验台架。试验台架采用多级耐腐蚀离心泵为主的清水循环系统,通过变频来模拟实际钻井中钻井液流量的变化,确定工具对排量的适应范围;采用模拟转盘旋转装置有效模拟实际钻井中工具旋转的工况。地面试验结果表明：该台架设计合理,功能齐全,满足...
为适应更高的钻井环境要求,在NC38钻杆接头的基础上,设计了一种新型气密封钻杆接头NCS38。该新型接头设置了专门的径向金属密封结构以及辅助扭矩台肩,圆锥形密封面通过过盈配合实现密封,辅助扭矩台肩则可保护密封面。为了确定合适的密封锥度和密封过盈量,建立了NCS38接头的有限元模型,运用有限元方法进行了模拟计算。计算结果表明：不同的密封锥...
针对直流电驱动钻机电磁涡流辅助刹车当前使用的保护系统检测点少及性能不可靠的问题,研制出一种以MCU为核心的多点检测保护装置。该装置能可靠地采集电磁涡流刹车和强冷水罐上3只温度传感器的温度值、冷却水入口处管道上电磁流量计的瞬时流量值,经分析处理后,输出控制、报警、显示并传输给上位机。现场试验中,这种双温及多点位检测和数据比较的...
美国Baker Hughes公司推出Kymera XTreme金刚石与三牙轮合成钻头。该钻头机械钻速高,耐磨性能好,能帮助作业者降低钻井成本。迄今世界各油田使用钻头多数为金刚石钻头或三牙轮钻头,使用二者混合设计方式的钻头较少。此钻头在设计上综合了多晶金刚石的强度以及三牙轮钻头的精巧工艺,改善了上一代混合设计钻头的性能,提高了钻头的穿透性,延长了其...
在油气钻探作业中,科学合理地选择螺杆钻具可以充分发挥螺杆钻具的优势,提高钻井效率。从螺杆本体尺寸、弯度、稳定器结构、定转子头数比以及耐温性能等5个方面,详细讨论了螺杆钻具的选择方法。指出应根据钻井液设计排量确定对应的螺杆钻具尺寸,同时根据所钻定向井的设计造斜率确定螺杆本体弯度;螺杆本体稳定器的大小和形状需根据定向井轨迹控制...
为了解决伊拉克格拉芙项目中多口井出现的井下扶正器断裂问题,以Ga-E33P井为例,介绍了该井的井身结构和地层岩性特征,对事故情况进行了描述,分析了事故产生的原因,即扶正器外径较小,与螺纹牙根直径形成的环形面积较小,但所承受的交变应力很大,从而在一定的弯矩下导致疲劳开裂。建议将φ395.0mm扶正器打捞颈外径及外螺纹大钳处外径从203.2 mm增大...
PDC切削齿是PDC钻头的基本切削单元,其性能的优劣对PDC钻头的钻进效果有着决定性的影响。为了提高硬地层、研磨性地层及非均质地层的钻井效率,降低作业成本,国外钻头厂商研发了一系列新型PDC切削齿。重点介绍了新型PDC切削齿的结构特征、破岩机理、优势和现场应用情况。国外钻头厂商在切削齿形状、材料优选和制造工艺等方面持续创新,创新设计的...
现场常用的近钻头导向仪器基本都是以电磁波、超声波或者导线传输数据,难与其他马达配合、仪器维护不便且服务费用高。为此,介绍了一种基于电信号传输数据的近钻头测量仪器——GRDS-1。GRDS-1采取电信号和钻井液脉冲相结合的方式传输数据,发射极依靠电信号近距离无线短传数据到MWD,MWD应用正脉冲信号将数据传到地面,解决了电磁波信号传递受传输...
为了研究海洋环境中储油沉垫对自升式平台桩腿的力学影响,采用Froude-Krylov假定法计算沉垫所受波流力,并在ANSYS中建立有限元模型,分析对普通自升式平台和沉垫自升式平台桩腿最大应力的变化规律。研究结果表明：当沉垫距离海平面较近时,沉垫所受波浪载荷是桩腿应力的主要来源,其应力值高于相同位置的普通自升式平台,风载荷是后者桩腿应力的主要...
美国NOV（国民油井）公司研制出新一代“MPowerD模块化控压钻井系统”。作业者可根据施工需要,选择不同模块,组装成用于不同目的的“控压钻井系统”。系统为“闭环控制”,可在各种作业环境下运行。其优点是方便作业者精确控制井眼内压力,通过传感器预测早期井涌与钻井液漏失,减少作业时间并降低成本风险。
巴西P油田由于受海上平台空间限制,计划将地面注聚泵置于井下,需要研究井下注聚的可行性。鉴于此,采用一种井下增压泵进行注聚合物陆地模拟试验,检测聚合物经过增压泵后的黏度,计算聚合物的保黏率,从而验证使用井下增压泵进行聚合物注入的可行性。试验中,聚合物保黏率受增压泵转速和压力的共同作用呈现波浪下降,最大保黏率为82.3%,最小保黏率为2...
为了研究水下采油树复合电液控制系统的性能,以宝鸡石油机械有限责任公司研发的1 500 m水深卧式采油树为研究对象,采用AMESim软件建立了换向阀的仿真模型,在极限工况下分析了采油树闸阀启闭、系统稳定性和控制系统紧急关断特性。分析结果表明：该复合电液控制系统单个闸阀启闭时间以及启闭过程中系统的稳定性均满足API标准要求,连续开启2个5 in...
在大斜度井的注水联动测调过程中,由于长期注水造成井壁结蜡、结垢和油层返吐等井下状况,在仪器串起下井筒测调水嘴过程中,易造成仪器串起下困难、仪器卡井和电缆拉断事故。为此,研制了大斜度井注水联动测调用过配水器爬行器。该爬行器主要由动力输出与爬行机构系统和姿态自适应系统组成,采用简单齿轮配合万向轴的设计,具有扭矩传递稳定可靠,传...
针对水平井分段压裂施工后桥塞存在钻磨卡钻或打捞失败等问题,研制了一种无干预化作业的新型可降解桥塞。介绍了适用于φ118~φ124 mm套管水平井分段压裂用可降解桥塞的粉体材料、结构、工作原理以及主要技术参数,并对可降解桥塞试验样机进行高温环境下室内承压性能试验。试验中,新型可降解桥塞在120和150℃高温环境下均能满足50 MPa承压密封性能...
为了获得新型双喷嘴射流泵的水力特性,采用试验研究的方法,得到了面积比、流量比M_2以及工作介质对射流泵性能的影响规律：随着面积比的增大,压力比峰值增大,但射流泵的工作流量区间缩小,高效区的位置左移。下喷嘴的作用是冲击井底沉积的固体颗粒并使之流态化,对射流泵的效率没有贡献,流量比M_2越大,射流泵的压力比和效率越低。同时,由于下喷嘴...
高含水稠油采出液使水处理工作量不断增大,传统水处理设备对于稠油预分离效率低,这导致油田生产成本急剧增长。为此,开发了导叶型轴向入口式分离器。对导叶型轴向入口式分离器内高含水稠油两相湍流进行数值模拟,得到了水力旋流器内两相流场的速度分布和压力分布特征,并且研究了稠油黏度对分离性能的影响。研究结果表明：当稠油黏度由50 mPa·s增...
连续管作业在处理地层出砂、管柱结垢和蜡堵情况有很大的优势,但在具体施工作业中,设备、施工参数、工具配套与施工工艺没有统一的规范,导致施工效率低,结果不理想,甚至无法解决现场实际问题。为此,通过对施工工艺、施工参数、冲洗基础工具（多孔喷嘴、旋流喷嘴、旋转喷嘴）的研究与应用,提出了连续管冲砂洗井的基本原则,通过合理的设备配置,优...
哈得油田常用的偏心分层注水工艺中配水器在斜井内的投捞成功率低,当井斜角超过50°时,钢丝投捞成功率低于50%,严重影响测试效率,难以满足超深井和水平井分层注水要求。为此,以哈得油田超深双台阶水平井为对象,提出了新型桥式同心分层注水工艺。该工艺采用同心测调,注水芯子与井下配水器采用同心方式对接,具有在超深井中测调易对接和效率高等优势...
苏里格气田低产积液气井逐年增多,暴露出气井临界携液能力下降和集输系统压力高影响气井正常生产的问题。鉴于此,以气井临界携液流量计算和气井流入流出曲线分析为理论指导,开展了气井低压低产阶段同步回转增压排水工艺技术研究。对比了回转式压缩机、螺杆压缩机和往复压缩机的优缺点,分析了井口增压工艺和气举复产工艺的对气井生产的影响,并通...
为了解决分注井套管保护封隔器有效期短、套管长时间承压及腐蚀等问题,研发了双密封套管保护封隔器。该封隔器增加了承压胶筒、扶正装置和复位弹簧,有效阻隔了注水压力波动对密封胶筒的破坏,并降低了管柱蠕动。双密封套管保护封隔器在现场实施5口井,最大井深2 371 m,最大井斜30.57°,注水压力17.5 MPa,持续跟踪现场测试24个月,有效密封率达100%,...
以连续管为研究对象,分别采用解析法和有限元计算方法对直管、不同曲率半径弯管和变径管的压降进行计算分析。在不同排量、不同曲率半径、不同管径和不同流体介质下,采用2种方法计算的管道压降最大相对误差为6%。通过数值计算方法对现有压降公式进行修正,推导了弯管临界曲率半径的计算方法,得到了变径比大于0.3的变径管道压降计算方法。试验测试...
限于同轴式双空心抽油杆本体和接箍直径增大,以及其加热后的受热伸长量增加等问题,螺杆泵定子与转子轴向间隔的调整只能凭经验进行。鉴于此,通过建立数学模型,应用单点打靶法,采用Visual Basic 6.0编写程序,准确计算了螺杆泵定子与转子轴向间隔的调整长度。在华北油田泽70-15X井的实践表明,该方法简单、准确,一次性作业成功率达100%。螺杆泵定子...
为解决高气油比井生产过程中的气锁问题,通过对常规抽油泵泵筒结构进行改造,设计了液气混抽泵。利用FLUENT软件对这种泵的工作过程进行模拟分析。通过模拟数据,分析泵内混相流体的流动规律,给出了气相体积分数云图、混合流体的速度云图、气相速度矢量和迹线以及泵内压力、气液体积分数变化曲线,进而阐述了该种泵在防止气锁方面的原理和作用。最...
海上热采井多为φ244.5 mm水平井,井身结构和流体介质复杂,腐蚀性强,条件苛刻。而且海上热采目前采用“隔热油管＋环空注氮气”的井筒隔热方式,隔热方式比较单一。为此,研制了X441-210型热采封隔器。该封隔器具有坐封与解封灵活可靠、密封性能好、双向锚定、悬挂能力强以及耐高温高压等特点。利用模拟试验井系统,开展了封隔器在常温和高温下的动...
管壳式换热器壳程流场均匀分布能够改善传热效果,外导流筒的合理选型对流场均匀性有重要影响。然而,外导流筒结构多样,其选型设计多依靠经验,缺乏指导性方法。鉴于此,以筒体直径2 200 mm、入口接管外径720 mm的竖直管降膜式蒸发器换热段为研究对象,设计了外导流筒,建立了3种结构的三维实体模型。基于CFD数值模拟的方法,以平均速度和流场均匀性为...
一、钻井专业 1、自动化钻井技术与装备 2、深井超深井安全高效快速钻井技术与装备 3、旋转导向钻井系统 4、工厂化钻井关键技术与装备
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