检索结果-内蒙古大学图书馆

石油机械 2022年第2期50卷 23-32页

作者：刘珂高文凯窦修荣王家进滕鑫淼中国石油集团工程技术研究院有限公司中国石油勘探开发研究院

提高随钻仪器抗高温能力是石油工程技术中一个重要的研究方向,而为随钻仪器增加降温装置构成井下降温系统是解决措施之一。鉴于此,基于传热学理论和数值方法,建立了随钻仪器井下降温系统模型,确定了影响传热效果的相关参数,分析了各参... 详细信息

提高随钻仪器抗高温能力是石油工程技术中一个重要的研究方向,而为随钻仪器增加降温装置构成井下降温系统是解决措施之一。鉴于此,基于传热学理论和数值方法,建立了随钻仪器井下降温系统模型,确定了影响传热效果的相关参数,分析了各参数对传热特性的影响规律和影响程度。研究结果表明:(1)影响传热效果的参数有环境温度,钻铤导热率,绝热材料导热率和厚度,电路系统导热率,直径和热功耗,冷端有效制冷功率和直径。(2)钻铤和电路系统导热率对温度变化影响不大;随着环境温度和电路系统热功耗的增加,电路系统温度呈线性增加;随着绝热材料导热率和电路系统直径的增加,电路系统温度呈非线性增加;随着冷端有效制冷功率的增加,电路系统温度呈线性降低;随着冷端直径和绝热材料厚度的增加,电路系统温度呈非线性降低。(3)各参数的影响程度依次为(冷端有效制冷功率/电路系统热功耗)>环境温度>电路系统直径>绝热材料导热率>绝热材料厚度>电路系统热功耗>(冷端直径/电路系统直径)。研究结果可为随钻仪器井下降温系统的设计提供理论支撑。

关键词：随钻仪器井下降温系统传热特性数值方法影响规律影响程度

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随钻仪器钻铤的断裂失效分析

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中国冶金 2022年第9期32卷 37-44页

作者：张玉霖郭闯尚捷杨恒灿菅志军尚成嘉中海油田服务股份有限公司油田技术研究院河北廊坊065201 北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心北京100083

利用光学显微镜、扫描电镜进行组织观察,通过力学性能测试、微动磨损测试等试验方法,对一种随钻仪器无磁钻铤的断裂失效原因进行了分析。结果表明,该随钻仪器钻铤在使用过程中发生了微动磨损,在工件过渡锥角根部形成了环形磨损凹槽。环... 详细信息

利用光学显微镜、扫描电镜进行组织观察,通过力学性能测试、微动磨损测试等试验方法,对一种随钻仪器无磁钻铤的断裂失效原因进行了分析。结果表明,该随钻仪器钻铤在使用过程中发生了微动磨损,在工件过渡锥角根部形成了环形磨损凹槽。环形磨损不仅使钻铤有效直径减小,而且在带有弯曲的复杂载荷下,易在环形磨损处造成很强的应力集中,最终导致工件的断裂。环形磨损的产生是由于工件装配结构所致,但钻铤取材于原材料锻件半径的1/2位置偏内,此处晶粒较为粗大,硬度低,在同等工况下磨损相对严重。

关键词：无磁钻铤高氮奥氏体不锈钢断裂微动磨损随钻仪器

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随钻仪器井下降温系统阻热性能研究

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石油机械 2020年第8期48卷 23-30页

作者：刘珂高文凯洪迪峰彭烈新贾衡天中国石油集团工程技术研究院有限公司北京市昌平区102206 中国石油勘探开发研究院

现有井下仪器采用的阻热技术都没有对阻热性能进行可靠的分析和定量的评价。鉴于此,以随钻仪器井下降温系统中的阻热技术为研究内容,建立了相应的物理模型,设计了阻热方案,阐述了阻热机理。基于传热学理论,建立了一维数学模型和三维数... 详细信息

现有井下仪器采用的阻热技术都没有对阻热性能进行可靠的分析和定量的评价。鉴于此,以随钻仪器井下降温系统中的阻热技术为研究内容,建立了相应的物理模型,设计了阻热方案,阐述了阻热机理。基于传热学理论,建立了一维数学模型和三维数值模型,并通过一组参数得到了不同阻热方案和不同求解方法下的传热量,从而定量评价了降温系统的阻热性能。研究结果表明:一维解析解和三维数值解给出的阻热性能趋势一致,即采用真空和绝热材料组合的阻热方案,电路系统获取的传热量最低,阻热性能最好;一维解析解和三维数值解得到的传热量为同一数量级,明确了高温环境传递给电路系统热量的大小;一维解析解均小于相同条件下三维数值解,表明三维数值模型能更精确地反应实际传热量,更适用于对阻热性能的研究。研究成果可为随钻仪器井下降温系统的设计提供理论依据。

关键词：随钻仪器电路系统井下降温系统阻热性能一维数学模型三维数值模型

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随钻仪器电路舱壁面温度边界数值研究

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科学技术与工程 2022年第19期22卷 8320-8326页

作者：刘珂高文凯张磊滕鑫淼吕海川彭浩中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206 中国石油勘探开发研究院北京100083

深层、超深层是油气资源的重要接替区。但是,地层高温使得常规随钻仪器电路系统可靠性下降、寿命缩短,甚至发生失效,严重制约了油气资源的勘探开发,而增加降温装置是提高常规随钻仪器电路系统耐温指标的措施之一。以随钻仪器电路舱壁面... 详细信息

深层、超深层是油气资源的重要接替区。但是,地层高温使得常规随钻仪器电路系统可靠性下降、寿命缩短,甚至发生失效,严重制约了油气资源的勘探开发,而增加降温装置是提高常规随钻仪器电路系统耐温指标的措施之一。以随钻仪器电路舱壁面温度边界为研究对象,建立带降温装置的随钻仪器物理模型,通过数值方法研究不同参数对电路舱壁面温度边界的影响,为后续精确计算高温井筒传递给随钻仪器电路系统的传热量,进而合理设计随钻仪器电路系统降温装置制冷量参数提供理论依据。

关键词：随钻仪器电路舱温度边界降温装置传热量

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随钻仪器井下降温系统冷却效果数值研究

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石油机械 2022年第7期50卷 18-25,33页

作者：刘珂苏义脑高文凯窦修荣中国石油集团工程技术研究院有限公司中国石油勘探开发研究院

深层、超深层已被列为油气资源重要接替区。但是,深层带来的井下高温使得随钻仪器寿命缩短、甚至失效,为其增加井下降温系统是解决随钻仪器抗高温性能的措施之一。在前期研究随钻仪器井下降温系统阻热性能和传热特性的基础上,进一步研... 详细信息

深层、超深层已被列为油气资源重要接替区。但是,深层带来的井下高温使得随钻仪器寿命缩短、甚至失效,为其增加井下降温系统是解决随钻仪器抗高温性能的措施之一。在前期研究随钻仪器井下降温系统阻热性能和传热特性的基础上,进一步研究了井下降温系统的冷却效果,建立了井下降温系统模型,通过数值方法研究了各参数对井下电路产生降温幅度的影响。研究结果表明:增加井下降温装置,可有效提高随钻仪器抗高温性能;各参数对冷却效果影响规律为绝热材料导热系数越小、绝热材料厚度越大、电路系统尺寸越小、制冷功率越大及环境与水眼温差越大,越有利于改善冷却效果;电路系统导热系数对冷却效果的影响可忽略不计;各参数对冷却效果影响程度排序为,在绝热材料方面,导热系数>高度和宽度方向充填厚度>轴向充填厚度;在电路系统方面,长度>宽度和高度>导热系数;在降温装置方面,制冷功率与发热功率比值>高度和直径。所得结果丰富了随钻仪器井下降温相关理论,可为井下降温系统的开发提供指导。

关键词：随钻仪器井下降温系统冷却效果抗高温技术被动抗温主动降温

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随钻仪器工业级功率器件拓展应用研究

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石油机械 2019年第11期47卷 26-31页

作者：刘珂高文凯洪迪峰中国石油勘探开发研究院中国石油集团工程技术研究院有限公司

随钻仪器工业级功率器件是井下电路不可缺少的电子元器件,其自身发热量大,而井筒的高温环境不利于热量扩散,造成其温升过高导致性能下降甚至损坏,从而影响随钻测量。对其进行温度控制,拓展其工作温度上限很有必要。鉴于此,设计了一种随... 详细信息

随钻仪器工业级功率器件是井下电路不可缺少的电子元器件,其自身发热量大,而井筒的高温环境不利于热量扩散,造成其温升过高导致性能下降甚至损坏,从而影响随钻测量。对其进行温度控制,拓展其工作温度上限很有必要。鉴于此,设计了一种随钻仪器功率器件温控试验系统。通过试验研究获取数据,借助最小二乘法建立温控模型,预测随钻仪器工业级功率器件拓展应用温度上限。研究结果表明:在85℃环境中,通过温控试验系统,可将模拟功率器件所代替的工业级功率器件温度上限拓展至122.7℃,拓展幅度达到37.7℃,拓展率上升44.4%;可将真实功率器件所代替的工业级功率器件温度上限拓展至150℃以上,拓展幅度超过65℃,拓展率超过75.3%。该温控试验系统对随钻仪器工业级功率器件具有良好的温控效果,具备拓展其温度上限的能力,同时温控试验系统开启后300 s内,可使模拟功率器件和真实功率器件温度均低于环境温度30℃以上,并趋于稳定,具有响应速度快的特点。

关键词：随钻仪器功率器件拓展应用微型制冷机曲线拟合温度控制

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超高温井随钻仪器主动冷却方法研究

超高温井随钻仪器主动冷却方法研究

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作者：蒋建明中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

目前超高温问题是安全高效钻进深层、超深层井的难题之一。虽然保温瓶式被动隔热技术已应用于高温电缆测井中,但隔热时间有限,难以满足随钻仪器在超高温钻井中的应用需求。为此,研究超高温井随钻仪器主动冷却方法,有助于超高温井中随钻... 详细信息

目前超高温问题是安全高效钻进深层、超深层井的难题之一。虽然保温瓶式被动隔热技术已应用于高温电缆测井中,但隔热时间有限,难以满足随钻仪器在超高温钻井中的应用需求。为此,研究超高温井随钻仪器主动冷却方法,有助于超高温井中随钻仪器的使用,进而降低钻井成本、提高钻井效率,具有重要的理论和工程应用价值。本文围绕目前随钻仪器难以应用于超高温井的问题,开展了以下研究:(1)提出了一种基于蒸汽压缩式冷却方式的超高温井随钻仪器主动冷却方法,该方法利用流动钻井液带动涡轮,通过磁耦合器给压缩机提供动力,实现主动冷却系统制冷循环,达到随钻仪器冷却降温的目标,该主动冷却系统由保温瓶和无电式制冷装置两部分组成;优选了适用于该主动冷却系统的制冷剂和压缩机类型。(2)基于单级蒸汽压缩制冷循环原理,建立了主动冷却系统制冷动态模型,推导了井下微型涡旋压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀换热模型,分析验证了所建模型的正确性,揭示了主动冷却系统开机过程中保温瓶内部温度变化规律。(3)设计了基于双圆弧修正下涡旋型线的井下微型涡旋压缩机实验样机,模拟仿真了该压缩机的工作状态,研究揭示了压缩机三维涡旋压缩腔内制冷剂流体的瞬时流动规律。(4)搭建了超高温井随钻仪器主动冷却系统地面实验平台,研制出了适用于地面实验的保温瓶实验装置,验证了超高温井随钻仪器主动冷却方法的可行性。通过以上研究,得到以下结论:(1)水可以作为超高温井下制冷剂,涡旋式压缩机可以满足超高温井随钻仪器主动冷却系统的需求;(2)所建立的超高温井随钻仪器主动冷却系统制冷动态模型能够预测该主动冷却系统的制冷性能;(3)所设计的涡旋压缩机可以满足该主动冷却系统的制冷要求;(4)仿真和实验结果表明,所建立的制冷动态模型是正确的,所提出的主动冷却方法是可行性的。

关键词：超高温井随钻仪器主动冷却系统涡旋压缩机

来源：评论

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随钻仪器的失效分析与应对

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西部探矿工程 2019年第2期31卷 53-54页

作者：蒋韬大庆钻探工程公司钻井工程技术研究院钻井工艺所黑龙江大庆163412

在21世纪的今天,我国的科技水平飞速发展。在这种发展趋势下,随钻仪器也在不断的进步,随钻仪器是我国有线仪器的开端,从有线变成单多点最后变成无线随钻仪器。随着仪器的变化,又从无线发展到应力波以及电磁波,在这种变化过程中,工作人... 详细信息

在21世纪的今天,我国的科技水平飞速发展。在这种发展趋势下,随钻仪器也在不断的进步,随钻仪器是我国有线仪器的开端,从有线变成单多点最后变成无线随钻仪器。随着仪器的变化,又从无线发展到应力波以及电磁波,在这种变化过程中,工作人员的工作场地也从浅井变成了深井,为了保证无线随钻仪器的使用效率,分析了仪器的失效以及具体的应对措施。

关键词：随钻仪器失效应对

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随钻仪器失效特点分析及维护探讨

引用

西部探矿工程 2019年第5期31卷 70-70,74页

作者：马铭泽大庆钻探工程公司钻井工程技术研究院钻井工艺所黑龙江大庆163412

随钻仪器是在钻井过程中经常使用的仪器,但也存在仪器的失效问题,对随钻仪器失效的特点和维护方面展开讨论。

关键词：随钻仪器定向维护失效故障

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随钻仪器失效特点分析及维护措施

引用

石化技术 2022年第4期29卷 89-90页

作者：赵军建中海油田服务股份有限公司新疆库尔勒841000

随钻仪器是定向井工程师的“眼睛”,一旦失效,将会造成严重的后果。简要介绍了随钻仪器失效特点,剖析了随钻仪器失效的原因,并对随钻仪器的维护措施进行了进一步剖析,希望为随钻仪器的可靠应用提供参考。

关键词：随钻仪器失效高温

来源：评论

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