为避免异常高压造斜井段套管挤毁和变形等复杂情况，针对该井段套管抗挤强度开展了研究，建立了弯曲套管抗挤受力模型及套管磨损量化理论模型，研究了套管抗挤强度随井眼曲率、轴向载荷及磨损深度变化的规律。研究结果表明：套管抗挤强度随井眼曲率、轴向载荷的增加逐渐下降，且服从良好的二次函数关系；综合考虑轴向载荷及弯曲作用下，套管抗挤...
国内随钻声波测井仪器的研究尚有一些关键技术问题需要解决，声系结构及其激励电路是随钻声波测井的关键技术之一。针对该技术问题，提出了一种可相控的阵列式声系设计方案。并设计了一种多通道换能器激励电路，激励信号的延迟时间和脉冲宽度可以精确控制。经过系统调试后，在实验室水池中进行了声场测试。研究结果表明，采用相控阵技术可以提高...
现有液动射流冲击器在高温高压固相钻探时存在射流元件易损坏、缸体密封结构失效及元件压盖结构易松动等问题。为此，首先对该液动射流冲击器射流元件和砧子结构进行改进，增设了导向块及滑轮，并对导向块进行了弧面设计，以减小冲锤往复运动摩擦阻力；同时对缸体结构进行优化，对缸体材料进行优选，对运动副金属进行密封设计，并对元件压盖进行...
四单根立柱钻机采用四单根一立柱的钻井模式，通过加长钻柱立根，降低起下钻频次，增加立根高速运行时间，实现钻井综合作业效率的提高。与常规三单根钻机相比，四单根钻机在超长井架设计、大容绳滚筒缠绳技术保障及超长钻柱立根稳定排放等方面存在较多难题。鉴于此，详述了四单根立柱钻机所具备的各项关键技术，并结合9 000 m四单根钻机提出超...
为了研究延长线对电磁随钻测量（EM-MWD）信号传输的影响，基于ANSYS有限元软件，对延长线型EM-MWD信号传输特性进行了仿真，从延长线长度和延长线单位长度电阻方面开展了研究。建模时假设井眼为直井，钻柱轴线与套管轴线重合，钻柱全为钻杆。分析结果表明：随着延长线长度增加，EM-MWD信号接收强度先快速增强，后缓慢增强或减弱；延长线单位长...
针对传统三缸单作用往复泵存在质量大、输出压力波动大、冲程短和冲次高等问题，提出一种新型五缸钻井泵结构。利用AMESim／Motion仿真平台对新型钻井泵分别建立一维液压模型和动力端动力学模型，并利用软件间的接口搭建进行联合仿真，通过运动学分析与理论分析得出联合仿真模型的合理性。将一维液压模型仿真得到的液力载荷对钻井泵动力端进行动...
为了研究船体纵荡、升沉及纵摇运动对钻杆力学性能及下放结构物横向偏移的影响，建立了简单的钻杆力学模型。基于API实例中的钻井船RAO,将波浪引起的船体运动简化为3个自由度的简谐运动，利用有限元软件分析了钻杆所受应力及下端偏移量受钻杆上端船体运动与波浪参数的影响。分析结果表明：船体的纵荡运动主要影响下放结构物的横向偏移量，纵摇运...
在低温及环境载荷的综合作用下，极地作业的系泊导管架管节点焊接结构极易发生疲劳破坏，因此加强管节点低温疲劳特性研究具有重要意义。通过有限元软件对系泊导管架进行整体强度分析，并基于结构应力法和组合谱分析方法对飞溅区管节点进行疲劳评估。研究结果表明：在100a重现期海况下，飞溅区管节点为系泊导管架的危险节点；在室温至-60℃范围...
深水油气井受限于水下井口，其密闭环空没有释放压力的通路，从而形成附加圈闭压力，威胁井筒安全，因此，对油气井测试和生产过程中套管环空圈闭压力的研究至关重要。基于深水井井身结构和井筒传热过程，通过计算深水钻完井套管环空温度分布，建立了套管环空压力的预测模型，提出了利用牛顿下山法求解环空压力的方法，并利用现场实例对模型进行...
为优化含聚污水处理工艺，从压力式过滤器滤料层填设模式多元化设计思路出发，建立以滤料层和垫料层多种模式填设为主体的相应模型，数值模拟研究滤料层填设模式对含聚污水压力式过滤处理效果的影响。研究结果表明：随着污水中含聚质量浓度的增大，过滤流场趋向不稳定特征。且滤料的截污性能变差，在均质滤料过滤含聚污水中，除油率和悬浮物去除...
针对中国页岩气勘探开发的特点，通过对北美大型页岩气压裂成套装备和中国页岩气储藏地理条件的分析研究，提出了适合中国大型页岩气压裂成套装备的连续作业解决方案。该方案包括连续管作业系统、连续供液系统、连续输砂系统、混砂系统、高压注入系统、返排液处理系统和智能控制与数据处理系统。该套装备具有如下功能和作用：可在有限井场空间实...
为满足油气田完井防砂需求，评价防砂筛管的挡砂性能，研制了一套实尺寸防砂筛管防砂效果检测系统。该系统设计主要考虑了钻完井井筒尺寸、完井方式、井型类别和储层温度等因素，可针对不同的储层类型和特点，评价优选出适合的完井防砂方式。采用该系统开展了针对海上某油田防砂完井筛管挡砂效果的试验研究。试验结果表明：该系统可以提高防砂的...
有效控减油井作业劳务费用，实现降本增效是低油价下老油田效益开发的必然要求。负压井进行井筒清砂作业时，当地层漏失量较大，水力冲砂无法得到有效返排，需要起出冲砂管柱再改下捞砂作业，既增加了作业工时和作业费用，又进一步加重了储层污染。为此，运用联作一体化设计思路，通过创新设计井下管柱结构，整合改进作业工序方法，开发了冲捞砂...
渤海油田含蜡油井存在析蜡温度高、蜡含量高及清防蜡措施成本高等问题，严重影响结蜡井的开发效益。鉴于此，基于帕尔曼发生器发生原理，研发了一种适用于海上电泵井大排量连续排液井况的可投捞式声波防蜡装置。通过优选振片材质和结构参数，确保声波防蜡装置适用于海上电泵井大排量连续排液的要求，并运用ANSYS软件仿真模拟振片疲劳寿命可达258...
为了解决大泵抽油机井检泵作业时井内丢手开关密封不严、井内溢流无法控制及不压井无法施工等问题，研制了不压井防喷管柱。管柱主要由封隔器、锚定卡瓦、捅杆和控液开关等组成。管柱中的封隔器通过锚定卡瓦锚定管柱后压油管释放封隔器密封油套环空，控液开关和捅杆配合，通过控液开关里的防喷浮子控制套管出液。二次作业时，捅杆提出控液开关后...
近年来随着高温高压勘探开发技术的发展，西部油田井深逐渐增加，储层温度达到184～207℃，地层压力80～125MPa，对井下工具的密封性能提出了更高的要求。胶筒元件作为井下封隔器实现井下封隔功能的核心部件，其性能的好坏直接影响井下工具的密封性能及工艺的成败。为此，对油田用高温高压密封材料及胶筒结构进行调研，优选出3款常用且性能指标...
为解决复杂应力状态下连续管被挤毁的问题，揭示复杂应力状态下连续管的挤毁机理，根据双剪统一强度理论建立了复杂应力状态下连续管抗挤强度数学模型，分析了轴向拉力、轴向压力、井下屈曲及内压对连续管抗挤强度的影响。分析结果表明：双剪统一强度理论确定的连续管抗挤强度与VonMises屈服准则确定的抗挤强度很接近；轴向压力越大，考虑屈曲及...
连续管设备在高压油气井应用中，注入头和防喷盒之间连续管的压曲载荷是决定施工安全的一个重要参数。该段管有残余曲率，但以前对该处管道压曲载荷的求解中，将该处管道简化为直管，计算结果不够准确。考虑连续管的屈曲形态，运用曲梁理论推导出曲管压曲载荷新公式。研究发现连续管失效点位于连续管中间位置凹侧外径处，失效形式为材料的受压屈...
为研究加载历史对连续管疲劳寿命的影响，假设连续管疲劳寿命与等效应变幅和等效平均应变有关。提出了一种连续管多轴应变到单轴应变幅的等效方式，用修正Manson-Coffin关系式来计算连续管疲劳寿命。研究结果表明：用该方法计算的连续管寿命与试验拟合曲线非常接近；在弯曲状态下加载卸载内压再矫直对连续管寿命有影响，随内压增大，寿命缩短，...
为了筛选出适用于拉压交变载荷工况下的注采管柱气密封螺纹接头，基于弹塑性接触非线性理论，采用有限元分析方法，考察了轴向拉压交变载荷作用下，储气库注采管柱接头密封面接触压力的分布特点。以2种密封形式（球面／柱面、锥面／锥面）的套管接头密封结构为例，重点研究了不同循环周次交变载荷作用下，主密封面和台肩面上的接触压力随接触长...
现有文献大多研究管内单向螺纹管的结构参数对其传热性能及流阻的影响，鲜有报道关于交叉螺纹管的研究。鉴于此，通过数值模拟的方法在雷诺数3000～40000范围内，对比分析了18种高效螺纹管的传热性能受螺纹深度、螺旋角度和螺纹间距的影响。分析结果显示：高效螺纹管由于交叉螺旋线使得壁面产生一定的宏观变形，进而产生一个持续的湍流导致边界...
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