检索结果-内蒙古大学图书馆

石油机械 2016年第2期44卷 48-52页

作者：彭齐樊洪海纪荣艺周号博赖敏斌罗顺付随艺中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室中国石化石油工程技术研究院中国石油西部钻探工程公司

鉴于国内有关无隔水管钻井技术水力学研究较少,且循环压耗计算仍然基于适用性较差的钻井液流变模式的现状,采用罗-斯模式建立了适用于无隔水管钻井系统的全流态水力学分析方法,分析了泵排量随水深、井深的变化规律。分析结果表明,无隔... 详细信息

鉴于国内有关无隔水管钻井技术水力学研究较少,且循环压耗计算仍然基于适用性较差的钻井液流变模式的现状,采用罗-斯模式建立了适用于无隔水管钻井系统的全流态水力学分析方法,分析了泵排量随水深、井深的变化规律。分析结果表明,无隔水管钻井系统正常钻进过程中,应保持泵排量大于或等于临界排量,否则立管压力将为负数,钻柱内将出现U形管效应;钻柱内循环压耗对立管压力随排量变化的规律影响较大,环空循环压耗和钻头压降对其影响较小;不同深水条件下临界排量均随着井深的增加而减小,当井深相同时,水深较小的工况下临界排量较小。所得结论对无隔水管钻井系统平台泵排量的确定有指导意义。

关键词：无隔水管钻井水力计算临界流量循环压耗水深因子

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无隔水管钻井浅部地层井筒循环压耗分析

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石油机械 2015年第8期43卷 73-77页

作者：彭齐樊洪海纪荣艺赖敏斌周号博刘劲歌付随艺中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室中国石化石油工程技术研究院

无隔水管钻井液回收钻井技术能够较好地解决深水浅部地层的钻井难题。基于圆管流量方程及其在环空中的推广应用,分别建立钻柱内和环空中钻井液全流态的井筒循环压耗计算方法。算例分析结果表明,层流状态下钻柱内和环空中循环压耗随排量... 详细信息

无隔水管钻井液回收钻井技术能够较好地解决深水浅部地层的钻井难题。基于圆管流量方程及其在环空中的推广应用,分别建立钻柱内和环空中钻井液全流态的井筒循环压耗计算方法。算例分析结果表明,层流状态下钻柱内和环空中循环压耗随排量增大均缓慢增加,而过渡流和紊流下循环压耗随排量增加的速度较快;RMR无隔水管钻井系统在钻井过程中存在一个临界排量,只有泵排量不小于临界排量才能够保证井筒循环的连续性;钻遇浅部地层时井筒压力中还是钻井液液柱压力起主导作用,循环压力的影响相对较小。研究内容可为我国开展深水无隔水管钻井提供一定的技术支持。

关键词：无隔水管钻井浅部地层循环压耗临界排量

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水合物储层水平井钻井井筒-储层耦合模型与井壁稳定性分析

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石油学报 2023年第7期44卷 1151-1166页

作者：高永海尹法领张党生孙小辉赵欣欣陈野孙宝江中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中国石油集团渤海钻探工程有限公司井下作业分公司河北沧州062552 中国海洋石油工程股份有限公司天津300451

在深水浅层水合物沉积层中钻探水平井是一项具有挑战性的工作。由于天然气水合物的相平衡特性,钻井液侵入引起的温度和压力扰动容易造成井周水合物分解,增加井壁失稳风险。通过考虑泥饼孔渗的动态变化、水合物相变、储层力学性质的动态... 详细信息

在深水浅层水合物沉积层中钻探水平井是一项具有挑战性的工作。由于天然气水合物的相平衡特性,钻井液侵入引起的温度和压力扰动容易造成井周水合物分解,增加井壁失稳风险。通过考虑泥饼孔渗的动态变化、水合物相变、储层力学性质的动态变化以及井筒多相管流与储层多相渗流的热质传递耦合,提出了水合物储层钻井井筒-储层耦合模型。通过与实验数据对比表明,该模型能够有效表征水合物储层钻井液侵入引起的井周温度和压力等参数的变化。基于中国南海神狐海域SH2井位钻探数据,分析了水合物储层长水平剖面的钻井液侵入特征及井壁失稳风险。研究结果表明,随水平段长度延长,井筒环空温度和压力增大,钻井液侵入深度和井壁失稳风险增加。水平井井位部署在储层水合物饱和度高的区域有利于缓解钻井液侵入程度,并降低井壁失稳风险。进一步模拟了有无泥饼、不同钻井液入口温度和盐度对水平井趾端井壁稳定性的影响。泥饼在减小水合物饱和度低的区域钻井液侵入深度和井周屈服半径方面效果更明显。钻井液盐度的变化主要影响井周屈服情况,水合物地层钻井过程中为减小井周屈服区域和屈服程度,应采用较低盐度钻井液。在计算条件下,钻井液盐度小于4.2%比较有利于井壁稳定。在相同计算条件下,井位①和井位②趾端发生屈服的临界钻井液入口温度分别为22.39℃和22.24℃,水合物地层钻井过程中为避免井周出现屈服,钻井液入口温度应小于临界屈服温度。

关键词：水合物储层无隔水管钻井水平井井筒-储层耦合井壁稳定性

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无隔水管钻井液举升泵速度调节数学模型

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石油机械 2013年第8期41卷 40-42页

作者：周昌静陈国明谭海东中国石油大学(华东)化学工程学院中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心长春工业大学机电工程学院

为增强无隔水管钻井井口压力控制效果,通过试验验证了叶片圆盘泵在一定转速范围内满足比例定律,在此基础上对叶片圆盘泵不同转速下的扬程与流量特性进行分析,建立叶片圆盘泵速度调节的数学模型。通过试验数据确定模型有关参数,将模型计... 详细信息

为增强无隔水管钻井井口压力控制效果,通过试验验证了叶片圆盘泵在一定转速范围内满足比例定律,在此基础上对叶片圆盘泵不同转速下的扬程与流量特性进行分析,建立叶片圆盘泵速度调节的数学模型。通过试验数据确定模型有关参数,将模型计算的转速与试验转速进行对比。对比结果表明,模型计算的转速与试验转速很接近,这表明该速度调节数学模型用于无隔水管钻井叶片圆盘泵速度调节具有较高的精度。

关键词：无隔水管钻井钻井液叶片圆盘泵流量扬程速度调节数学模型

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南海天然气水合物深水浅层水平井下套管钻井液技术

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石油工程建设 2024年第S01期50卷 68-71页

作者：黄连路杨庆山边海林刘涛李华中国石油集团海洋工程有限公司钻井分公司天津300451

以中国南海某海域的一口深水浅层高造斜率水平井施工项目为例,介绍了深水浅软地层高造斜率水平井的下套管方式与下套管期间的钻井液技术优化方案。该井为首次在深水采用无隔水管的浅层水平井下套管的方式施工。对于深水无隔水管的套管下... 详细信息

以中国南海某海域的一口深水浅层高造斜率水平井施工项目为例,介绍了深水浅软地层高造斜率水平井的下套管方式与下套管期间的钻井液技术优化方案。该井为首次在深水采用无隔水管的浅层水平井下套管的方式施工。对于深水无隔水管的套管下入,套管在送入钻具接近井口时最容易发生塑性弯曲,井眼质量和钻井液润滑性能是成功下入的关键。工程实践表明,低温双抑制性钻井液体系适用于该井的钻完井作业,其在井眼清洁、井眼稳定、润滑性及防止水合物生成与分解等各方面都有良好表现。对比常规井,深水浅层高造斜率水平井套管的下入应特别注意上层套管内“铁-铁”硬摩擦的减阻措施,实践证明,固体润滑剂比液体润滑剂效果更佳。

关键词：深水浅软地层高造斜率水平井无隔水管钻井钻井液海域天然气水合物

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深水无隔水管钻井MRL选型及参数优化

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石油机械 2013年第2期41卷 66-69页

作者：王国栋陈国明殷志明中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心中海石油研究中心

无隔水管钻井液举升钻井是解决深水表层钻井难题的有效方案,钻井液举升管线作为该系统中海底钻井液返回平台的唯一通道,其选型和设计影响到整个系统的正常运行。在对钻井液返回管线(MRL)压耗分析的基础上,通过分析不同MRL规格对钻井液... 详细信息

无隔水管钻井液举升钻井是解决深水表层钻井难题的有效方案,钻井液举升管线作为该系统中海底钻井液返回平台的唯一通道,其选型和设计影响到整个系统的正常运行。在对钻井液返回管线(MRL)压耗分析的基础上,通过分析不同MRL规格对钻井液流速、压耗等性能的影响,得出适合于不同水深的MRL内径的解决方案;同时对不同水深作业情况下返回管线的选型进行研究,提出较浅水优先选用柔性管线,深水和超深水情况下选用钢制管线的选型原则。该研究对深水无隔水管钻井液举升钻井系统的研究具有一定的指导意义。

关键词：钻井液返回管线(MRL) 深水钻井无隔水管钻井优化选型

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深水RMR钻井管柱稳定性机理研究

深水RMR钻井管柱稳定性机理研究

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作者：刘玉含中国石油大学(北京)

学位级别：博士

随着海洋石油在深水领域的发展,钻井工程在作业环境和施工工艺上都面临着巨大的困难和挑战。深水无隔水管钻井液回收(Riserless Mud Recovery,RMR)钻井技术是一种双梯度钻井技术,能够克服深水钻井中的一系列困难,并且具备较强的应用发... 详细信息

随着海洋石油在深水领域的发展,钻井工程在作业环境和施工工艺上都面临着巨大的困难和挑战。深水无隔水管钻井液回收(Riserless Mud Recovery,RMR)钻井技术是一种双梯度钻井技术,能够克服深水钻井中的一系列困难,并且具备较强的应用发展前景,在国内尚未开展现场应用。在RMR钻井作业过程中,复合载荷作用下浅层管柱和土壤之间的耦合作用以及海洋环境下钻井管柱产生的复杂力学行为,都会影响生产施工的安全和效率。据此,本文对深水RMR钻井管柱的稳定性开展了深入研究。进行了复合静载荷作用下深水浅层管-土的耦合试验。参照桩基结构试验,基于π定理计算制定了试验模型的相似比。设计制作了可以降低土壤边界效应的剪切土箱。在井口施加弯矩和剪力的复合静载荷以及改变土层性质,分析了复合静载荷对管柱应变的影响,管柱在复合载荷下的应变明显大于单一载荷的情况。基于Duncan静力模型和Hardin-Drnevich动力模型,构建了土壤的平面四边形八结点单元,采用传统欧拉梁单元作为管柱模型、修正Goodman接触单元作为管-土接触模型,共同构建了深水浅层管-土耦合的平面有限元模型。通过python编程求解计算,分析了复合动、静态载荷作用下浅层管柱的力学响应特征和参数敏感性,复合动载荷下浅层管柱的力学响应分布更加复杂。基于Hamilton定理,考虑深水RMR钻井单根管柱(钻杆或返排管线)的结构特征,推导了深水RMR钻井管柱的横向弯曲偏微分方程,使用加权余量法进行有限元离散,建立了深水RMR钻井管柱的动力有限元方程。结合深水浅层管-土耦合有限元模型,建立了深水RMR钻井管柱的稳定性分析有限元模型,通过python编程求解,分析了深水RMR钻井单根管柱的准静态力学响应并讨论了影响规律。举升泵和管柱倾斜对返排管线侧向偏移的影响达到了总偏移量的10%-15%。基于深水RMR钻井单根管柱的准静态稳定性分析模型,结合立管干涉效应,建立了准静态下的钻杆和返排管线间隙的计算方法。引入遗传算法,对不碰撞准则下深水RMR钻井返排管线锚泊定位方案进行了优选,形成了具体方法和流程,有效提高了方案优选的效率。本研究获得了深水RMR钻井条件下管-土耦合以及管柱的准静态稳定性力学响应规律,对于在深水RMR钻井作业中的管柱设计和返排管线的合理定位具有一定的指导意义。

关键词：无隔水管钻井管-土耦合返排管线立管干涉锚泊定位

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水合物无隔水管泥浆闭式循环钻井系统设计与研究

水合物无隔水管泥浆闭式循环钻井系统设计与研究

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2018IPPTC国际石油石化技术会议

作者：王志伟陈国明张云腾中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心

海洋天然气水合物储量巨大,是未来能源开采的重要方向,中国水合物多储藏在南海深水区域的浅层地层内,面对常规深水钻井作业压力窗口狭窄、浅层地质灾害等难题,安全高效的水合物钻探是亟待解决的关键问题,无隔水管泥浆闭式循环钻井技术... 详细信息

海洋天然气水合物储量巨大,是未来能源开采的重要方向,中国水合物多储藏在南海深水区域的浅层地层内,面对常规深水钻井作业压力窗口狭窄、浅层地质灾害等难题,安全高效的水合物钻探是亟待解决的关键问题,无隔水管泥浆闭式循环钻井技术是实现海洋天然气水合物钻井可行的方案。总结无隔水管泥浆闭式循环技术主要优势及工程应用实例,并且以深水钻探船为例,制定相应的无隔水管泥浆闭式循环方案,给出无隔水管钻井系统关键设备组成及主要作用,针对无隔水管钻井系统中的海底泵模块以及海底吸入模块进行设计研究。研究表明无隔水管泥浆闭式循环技术在水合物钻井方面具有明显优势,我们有必要结合水合物开采特点,对无隔水管钻井系统进行研究与改进,开发出拥有自主知识产权的深水无隔水管水合物钻井技术。

关键词：水合物钻探无隔水管钻井方案设计海底泵模块吸入模块

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无隔水管泥浆循环举升泵选型及性能参数计算方法

无隔水管泥浆循环举升泵选型及性能参数计算方法

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第二十一届全国探矿工程（岩土钻掘工程）学术交流年会

作者：秦如雷于彦江陈浩文王飞虎王林清许本冲中国地质科学院勘探技术研究所南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广州海洋地质调查局中国航天三江集团三江瓦力特特种车辆有限公司

无隔水管泥浆循环钻井技术作为一种新兴的工艺及装备系统,已经为国内外多口油气井提供了成功示范。通过无隔水管泥浆循环钻井技术,介绍了支撑该技术的装备系统——无隔水管泥浆循环系统,并重点说明了该系统中的核心装备——泥浆举升泵... 详细信息

无隔水管泥浆循环钻井技术作为一种新兴的工艺及装备系统,已经为国内外多口油气井提供了成功示范。通过无隔水管泥浆循环钻井技术,介绍了支撑该技术的装备系统——无隔水管泥浆循环系统,并重点说明了该系统中的核心装备——泥浆举升泵的选型范围、选型结果和性能参数计算方法。

关键词：无隔水管钻井泥浆回收钻井技术电泵性能

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无隔水管钻井泥浆举升系统管路特性计算与分析

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石油矿场机械 2012年第7期41卷 33-37页

作者：葛瑞一陈国明周昌静李伟中国石油大学海洋油气装备与安全技术研究中心山东东营257061

无隔水管钻井技术使用海底泵举升系统将钻井液和岩屑通过返回管线泵送回海面钻井船,能解决深水钻井地层破裂导致的相关问题,在国外获得了广泛的应用。选用冥律流体沿程压力损失算法,确定了深水泥浆返回管路所需压头的计算方法;对影响管... 详细信息

无隔水管钻井技术使用海底泵举升系统将钻井液和岩屑通过返回管线泵送回海面钻井船,能解决深水钻井地层破裂导致的相关问题,在国外获得了广泛的应用。选用冥律流体沿程压力损失算法,确定了深水泥浆返回管路所需压头的计算方法;对影响管路特性的因素进行深入分析,得出系统的工作水深、钻井液密度和工作流量是设计泥浆举升系统最重要的参数;同时应充分考虑钻井过程中钻井液固相颗粒体积分数、流性指数和稠度系数变化带来的影响,为深水泥浆举升系统的设计提供了理论基础。

关键词：无隔水管钻井管路特性冥律流体

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