检索结果-内蒙古大学图书馆

化工进展 2025年第1期44卷 169-183页

作者：胡洋韩传军胡强李汶颖安全成苏洋武洪松袁果西南石油大学机电工程学院四川成都610500 浙江臻泰能源科技有限公司浙江丽水323000 清华四川能源互联网研究院四川成都610500 中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院陕西西安710018 中国石油长城钻探工程技术研究院辽宁盘锦124010 中经云数据存储科技(北京)有限公司北京100107

固体氧化物燃料电池分布式热电联供技术是建设“清洁、低碳、安全、高效”现代能源体系、提高能源供给、保障能源消费安全的重要途径。氢是固体氧化物燃料电池最主要且最适合的燃料,然而,固体氧化物燃料电池分布式热电联供技术的应用受... 详细信息

固体氧化物燃料电池分布式热电联供技术是建设“清洁、低碳、安全、高效”现代能源体系、提高能源供给、保障能源消费安全的重要途径。氢是固体氧化物燃料电池最主要且最适合的燃料,然而,固体氧化物燃料电池分布式热电联供技术的应用受限于氢储运技术的发展。采用液态甲醇作为储氢载体现场重整制氢,有望在氢源供应问题上实现突破。为研究国内外固体氧化物燃料电池用甲醇水蒸气重整反应器进展,本文概述了氢源供应方式,着重总结了现场重整制氢的核心设备——甲醇水蒸气重整反应器的结构功能和供热方式,分析了影响反应器重整性能的操作参数和结构参数,并介绍了甲醇水蒸气重整反应器与固体氧化物燃料电池集成发电的特点,提出固体氧化物燃料电池用甲醇水蒸气重整反应器未来发展方向包括大功率甲醇水蒸气重整反应器的设计、大功率甲醇水蒸气重整反应器制氢机理及传热传质特性研究,以及采用甲醇水蒸气重整反应器直接为中温固体氧化物燃料电池供氢发电的性能。

关键词：燃料电池化学反应器氢甲醇水蒸气重整分布式热电联供

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基于子网络架构的页岩气水平井机械钻速预测

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钻采工艺 2025年第1期48卷 113-120页

作者：彭炽任书江杨赟西南石油大学石油与天然气工程学院中国石油川庆钻探工程技术有限公司钻采工程技术研究院

构建准确的机械钻速预测模型是优化钻井参数的前提。在页岩气水平井钻井过程中,由于地质条件复杂、影响因素繁多、钻压传递困难,采用传统方法难以准确预测机械钻速。针对这一问题,提出了一种基于深度残差神经网络和子网络架构的机械钻... 详细信息

构建准确的机械钻速预测模型是优化钻井参数的前提。在页岩气水平井钻井过程中,由于地质条件复杂、影响因素繁多、钻压传递困难,采用传统方法难以准确预测机械钻速。针对这一问题,提出了一种基于深度残差神经网络和子网络架构的机械钻速预测模型。首先,对实钻数据进行了预处理,随后,构建了基于二维卷积神经网络的井下约束条件井深序列特征提取器,将井下约束条件添加到钻速模型中。最后,考虑到不同类型特征参数对机械钻速的影响机理不同,基于子网络架构建立了机械钻速智能预测模型。利用四川盆地泸州区块页岩气水平井实钻数据对构建的机械钻速预测模型进行了训练和测试,并通过消融试验分析了井下约束条件井深序列特征提取、子网络架构和深度残差神经网络对模型预测精度的影响。结果表明,该模型平均绝对误差为0.41 m/h,平均相对误差为6.87%,子网络架构对模型性能的贡献程度最大。该模型能够准确预测页岩气水平井的机械钻速,为钻井提速提供参考。

关键词：机器学习页岩气水平井机械钻速深度残差神经网络子网络架构

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井下油管切割作业中刀具侧面摩擦对切割性能的影响分析

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钻采工艺 2025年第2期48卷 212-216页

作者：肖洲付强徐建超中国石油川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院四川省广汉市618300 中国石油川庆钻探工程有限公司

油气井开采中后期普遍面临油管堵塞问题,严重影响石油产量。亟需高效的修井切割技术,但其效率受刀具侧面摩擦的显著影响,而现有研究对此缺乏系统性分析。本研究旨在揭示刀具侧面摩擦对井下油管切割过程中切削力、进给力及切削温度的作... 详细信息

油气井开采中后期普遍面临油管堵塞问题,严重影响石油产量。亟需高效的修井切割技术,但其效率受刀具侧面摩擦的显著影响,而现有研究对此缺乏系统性分析。本研究旨在揭示刀具侧面摩擦对井下油管切割过程中切削力、进给力及切削温度的作用规律。首先,基于实际工况设计模拟实验,设定切削速度、进给率和刀具厚度等多组参数,利用三向切削力测试系统与红外摄像技术实时采集力学及温度数据;其次,通过多项式回归和幂函数分别建立切削力、进给力与温度的数学模型;最后,采用线性递减粒子群算法优化模型参数,并通过实验数据验证模型精度。结果表明,刀具侧面摩擦导致切削力、进给力和切削温度随切削参数变化明显,且波动较大;数学模型预测误差小,可精准表征切削参数与目标变量的非线性关系。本研究为优化井下切割工艺、延长刀具寿命提供了理论依据,对提升修井作业效率具有实际意义。

关键词：油管切割刀具侧面摩擦线性递减粒子群算法数学建模

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钻井用双级遥控可变径稳定器研制

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钻采工艺 2025年第2期48卷 129-135页

作者：汤历平梁育鹏朱年涛黄崇君李金和西南石油大学机电工程学院四川省成都市610500 中国石油西部钻探工程有限公司工程技术研究院中国石油川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院

遥控可变径稳定器能在不起下钻的情况下变化下部钻具组合,从而实现井眼轨迹的控制。在现有结构技术的基础上设计了一种可实现两级变径的遥控可变径稳定器并系统性地阐述了设计过程:多级遥控可变径稳定器的结构与工作原理;基于有限元法... 详细信息

遥控可变径稳定器能在不起下钻的情况下变化下部钻具组合,从而实现井眼轨迹的控制。在现有结构技术的基础上设计了一种可实现两级变径的遥控可变径稳定器并系统性地阐述了设计过程:多级遥控可变径稳定器的结构与工作原理;基于有限元法的关键零件强度分析及密封性能分析;多级遥控可变径稳定器的室内测试与现场测试。研究结果表明:可变径稳定器可通过开停泵实现三种外径;所设计的多级遥控可变径稳定器强度和密封性能可靠;室内测试和现场测试验证了多级遥控可变径稳定器的运动可行性。研究成果可为钻井过程中增斜、稳斜和降斜等工艺提供有效的技术支撑。

关键词：钻井变径稳定器井眼轨迹下部钻具应力接触压力

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人工智能技术在工程作业智能支持系统中的应用

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钻采工艺 2025年第1期48卷 70-77页

作者：秦永和王鹏曹江娜张治发钱浩东中国石油天然气集团有限公司中国石油油田技术服务有限公司中国石油川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院

随着科学技术的飞速发展,人工智能技术已开始越来越多地应用于石油天然气的勘探开发中,中石油自主研发构建的工程作业智能支持系统应用平台,较好地发挥了人工智能技术对井筒工程作业的支持作用。本文提出了井筒工程作业现场AI技术的应... 详细信息

随着科学技术的飞速发展,人工智能技术已开始越来越多地应用于石油天然气的勘探开发中,中石油自主研发构建的工程作业智能支持系统应用平台,较好地发挥了人工智能技术对井筒工程作业的支持作用。本文提出了井筒工程作业现场AI技术的应用模式;建设了井筒作业现场物联网、工程生产流程一体化EISS数据湖、工程技术知识库和井筒工程数据中台,使其具备人工智能技术在EISS中应用的数据基础;进一步,基于作业现场的海量数据,建设了以司钻领航仪、现场工程师工作台和工程作业智能支持中心专家工作台为核心的EISS三级应用平台,现场端可实现钻井参数实时优化、工程措施自动推送等功能,工程师端实现任务书自动生成、井工况智能识别、起钻前安全评估等数智化应用,远程端可利用单井实时分析、技术方案智能推送、压井动态模拟等技术,实现专家对作业现场的实时高效支撑。

关键词：人工智能 EISS 井场物联网知识库司钻领航仪专家工作台

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鄂尔多斯盆地西缘冲断带页岩气井综合治漏技术

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石油钻探技术 2025年第1期53卷 49-54页

作者：孙欢朱明明杨勇平王伟良王凯赵向阳中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆钻井总公司陕西西安710018 中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院陕西西安710018

鄂尔多斯盆地西缘逆冲带区域深层页岩地层交界面存在天然裂缝,长裸眼井段多套承压薄弱层同存,承压能力弱,钻井过程中漏失频发,严重制约着钻井提速增效。研究了随钻承压护壁技术,以提高裸眼井段承压薄弱层的承压能力;采用了长裸眼漏层精... 详细信息

鄂尔多斯盆地西缘逆冲带区域深层页岩地层交界面存在天然裂缝,长裸眼井段多套承压薄弱层同存,承压能力弱,钻井过程中漏失频发,严重制约着钻井提速增效。研究了随钻承压护壁技术,以提高裸眼井段承压薄弱层的承压能力;采用了长裸眼漏层精准定位技术,以实现漏层的精准定位;研发了酸溶性高滤失堵漏工作液,用其封堵裂缝性恶性漏失,大幅提高钻井时效。将述技术集成形成了鄂尔多斯盆地西缘冲断带页岩气井综合治漏技术。该技术在鄂尔多斯盆地西缘冲断带14口井页岩气井进行了现场应用,专项堵漏时间缩短55.25%,钻井周期缩短15.5d。鄂尔多斯盆地西缘冲断带综合治漏技术为该盆地页岩气井的安全高效开发提供了技术支持。

关键词：页岩气护壁剂漏层定位高滤失堵漏工作液综合治漏鄂尔多斯盆地

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万米钻机全液压顶驱平衡装置液压回路设计与仿真

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煤田地质与勘探 2025年第2期53卷 233-242页

作者：罗朝椿王清岩范黎明李昊轩钟蔚岭郭乃铭吉林大学建设工程学院吉林长春130026 自然资源部复杂条件钻采技术重点实验室吉林长春130026 中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院四川广汉618300

【目的】全液压顶驱平衡装置作为万米钻机重要设备之一,旨在动态精准调控拧卸扣过程中的轴向载荷,以保护钻杆接头螺纹免受损伤,确保钻探作业的稳定性和安全性。【方法】针对***-01A型全液压顶驱,设计了平衡装置及其液压回路,以实现顶驱... 详细信息

【目的】全液压顶驱平衡装置作为万米钻机重要设备之一,旨在动态精准调控拧卸扣过程中的轴向载荷,以保护钻杆接头螺纹免受损伤,确保钻探作业的稳定性和安全性。【方法】针对***-01A型全液压顶驱,设计了平衡装置及其液压回路,以实现顶驱使用过程中所需的平衡和弹跳功能。首先,确定顶驱平衡装置液压回路组成结构及主要工作参数。随后,利用Matlab/Simulink/SimScape仿真平台,构建了顶驱平衡装置液压回路动态仿真模型、顶驱主轴与钻杆拧卸扣机构动力学仿真模型,模拟测试顶驱主轴保护接头在拧卸扣过程中的轴向载荷变化和位移特性,以及平衡装置液压回路的流量−压强特性和能耗指标。【结果和结论】结果表明:设计的顶驱平衡装置功能结构合理且具有良好的动态调节性能。在主轴转速为10 r/min情况下,拧扣、预紧用时24 s,卸扣、脱扣用时26 s。拧扣阶段螺纹面最大压力(碰撞)为11.2 kN,稳定时约550 N。卸扣阶段,螺纹面最大压力为3.5 kN,平均约1.2 kN。完成拧扣作业后,顶驱弹离钻杆柱76.5 mm。设计的顶驱平衡装置及其液压回路已应用于***-01A型全液压顶驱系统,使用效果良好,在保护钻杆接头螺纹方面发挥了重要作用,在服务“松科二井”施工期间出于安全方面的考虑,顶驱主轴保护接头仅更换4次。研究工作对于后续顶驱系统研发具有指导意义。

关键词：顶驱平衡装置液压系统拧卸扣作业动态仿真分析 Matlab/Simulink/SimScape仿真平台

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基于3D视觉的钻井掉块自动识别与特征判断方法

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钻采工艺 2025年第1期48卷 88-97页

作者：张菲菲王旭董钟骏张严李紫璇娄文强王茜油气钻采工程湖北省重点实验室·长江大学油气钻完井技术国家工程研究中心·长江大学石油工程学院中国石油川庆钻探工程有限公司川西钻探公司中国石油川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院中国石油川庆钻探工程有限公司长庆石油工程监督公司

钻井过程中掉块的监测与识别对于及时发现和减缓井壁不稳定和卡钻等井下复杂至关重要。当前,掉块监测主要依赖人工监测,但该方法易受主观影响且耗时较长,存在滞后性。为此,提出一种基于3D视觉的钻井掉块自动识别与特征判断方法。该方法... 详细信息

钻井过程中掉块的监测与识别对于及时发现和减缓井壁不稳定和卡钻等井下复杂至关重要。当前,掉块监测主要依赖人工监测,但该方法易受主观影响且耗时较长,存在滞后性。为此,提出一种基于3D视觉的钻井掉块自动识别与特征判断方法。该方法利用3D成像技术来获取振动筛上返出掉块的三维深度信息,以构建掉块图像样本库,并以You Only Look Once v8s(YOLOv8s)为基础目标检测模型,结合引入的卷积块注意力模块(CBAM),建立了CBAM-YOLOv8s掉块目标检测模型。通过将3D相机实时获取的三维深度信息集成到模型中,不仅实现了对掉块的实时监测和准确识别,还能够在识别的基础上判断其形状特征,从而实现井壁失稳性分析和井眼状况的实时评估。实验结果表明:CBAM模块的引入增强了模型对掉块关键特征的关注;集成实时获取三维深度信息的CBAM-YOLOv8s模型对掉块识别精确率和召回率分别达到96.01%和93.40%;扩展模型在掉块形状特征预测中的误差均小于10%。结论认为,基于3D视觉技术的实时掉块可视化监测方法具有良好的可行性和有效性,能够准确识别出掉块及其形状特征,这一方法将为井壁稳定性早期预警和井下复杂提供支持。

关键词：钻井掉块深度图像 3D相机深度学习目标检测 CBAM注意力

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不同种类油井水泥降失水材料效能及作用机制

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中国石油大学学报(自然科学版) 2025年第2期49卷 131-141页

作者：庞学玉张戈戈晗吕开河孙金声孙立君张健深层油气全国重点实验室(中国石油大学(华东)) 中国石油大学(华东)石油工程学院中国石油长庆油田分公司第七采油厂中国石化胜利油田分公司石油工程技术研究院中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院

为进一步认识各种油井水泥降失水材料的效能及作用机制，在两种水泥净浆的基础上，分别筛选并添加胶乳、微硅以及6种聚合物降失水剂，开展滤失和流变性能测试。利用红外光谱、核磁氢谱、凝胶色谱、热失重测试表征聚合物降失水剂的化学... 详细信息

为进一步认识各种油井水泥降失水材料的效能及作用机制，在两种水泥净浆的基础上，分别筛选并添加胶乳、微硅以及6种聚合物降失水剂，开展滤失和流变性能测试。利用红外光谱、核磁氢谱、凝胶色谱、热失重测试表征聚合物降失水剂的化学结构以及热稳定性。结果表明：在60℃,微硅、胶乳能起到一定的降失水效果但是很难阻止气穿在30 min内发生，且增稠明显；聚合物降失水剂降滤失效果明显优于微硅和胶乳，仅添加少量(其中5种降失水剂的有效加量为0.8%～1.2%(干水泥质量分数))便可将API滤失量(90℃)控制在小于50 mL,同时水泥浆增稠不明显；多数降失水剂在120～150℃效果明显变差，仅有酰胺基含量更高、相对分子质量更大的ZL-1在180℃时仍可将API滤失量控制在小于50 mL;在30～90℃,添加聚合物的同一水泥浆配方滤失量随温度升高呈近似线性升高，而流变性总体变化不大。总的来说，聚合物降失水剂的相对分子质量越大、相对分子质量分布越宽，控制滤失的能力就更佳，同时滤失量随温度的变化也更小；相对分子质量类似的条件下，分子结构中亲水基团越多控制滤失效果越好；各种测试条件下水泥浆滤失量与滤饼厚度呈较好的线性关系，进一步结合达西公式可以得出滤失量与时间的平方根成正比例关系。

关键词：油井水泥降失水剂胶乳微硅聚合物流变性滤饼

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基于多录井参数特征同步的溢流事故监测研究

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应用数学和力学 2025年第2期46卷 241-253页

作者：陈青黄志强孔祥伟何弦桀徐洲安果涛长江大学石油工程学院武汉430100 长江大学油气钻完井技术国家工程研究中心武汉430100 中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院四川德阳618399

依据录井参数进行溢流事故的判断十分依赖坐岗人员的经验,且现场采集的综合录井参数信噪严重,参数变化特征不明显,溢流监测准确率低.通过低通滤波处理和局部加权线性回归,去除现场综合录井参数曲线的高频信号和低频信噪,经归一化处理,... 详细信息

依据录井参数进行溢流事故的判断十分依赖坐岗人员的经验,且现场采集的综合录井参数信噪严重,参数变化特征不明显,溢流监测准确率低.通过低通滤波处理和局部加权线性回归,去除现场综合录井参数曲线的高频信号和低频信噪,经归一化处理,得到了多参数同步的溢流识别方法,并结合GCN图形匹配和BRNN双向传递的特点,建立了GCN-BRNN相融合的模型,提高了溢流事故监测的准确率.结果表明,通过局部加权线性回归处理后能够使曲线变化特征更加明显,且归一化后的多参数同步监测比单一参数监测的准确率更高;以川西某井的综合录井数据为例进行溢流识别测试,与原先模型相比,结合后的模型溢流识别准确率更高,可达到85%;储层特征会影响录井参数的采集精度,储层分布结构越均匀、性质越稳定,溢流监测的准确率越高.经JT井现场应用,溢流事故识别准确率≥89%,实际溢流风险与模型识别结果一致.该方法能有效处理多源信息间的冲突,提高溢流监测的识别精度,对现场结合录井参数的溢流事故监测方法具有指导意义.

关键词：钻井溢流监测参数特征滤波去噪局部加权线性回归神经网络

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