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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抗高温高密度油基钻井液技术研究及在塔里木山前超深层的应用

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钻采工艺 2025年第2期48卷 184-188页

作者：杨鹏中国石油长城钻探工程有限公司工程技术研究院辽宁省盘锦市124007

文章主要介绍为了满足塔里木油田超深层开发需求,自主研发的抗盐抗高温高密度油基钻井液体系,以及对其性能进行的室内评价,实验结果表明该体系抗温最高可达250℃,密度最高2.6 g/cm^(3),抗岩屑容量限达15%,抗水泥石粉容量限达15%,抗盐水... 详细信息

文章主要介绍为了满足塔里木油田超深层开发需求,自主研发的抗盐抗高温高密度油基钻井液体系,以及对其性能进行的室内评价,实验结果表明该体系抗温最高可达250℃,密度最高2.6 g/cm^(3),抗岩屑容量限达15%,抗水泥石粉容量限达15%,抗盐水侵容量限达50%,静止无破乳,无沉降,具有良好的稳定性、封堵防塌性及沉降稳定性,流变性易于调整。该体系在塔里木库车山前超深层进行了应用,有效解决了超深层盐膏层段及目的层井壁失稳及卡钻等难题。抗高温高密度油基钻井液体系为超深层及非常规油气资源开发提供了技术支撑。

关键词：油基钻井液抗高温高密度抗盐水侵超深层盐膏层

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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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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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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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基于动态更新的钻井参数实时优化方法

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钻采工艺 2025年第1期48卷 21-28页

作者：宋先知张瑞祝兆鹏李根生效世杰潘涛颜志中国石油大学(北京) 油气资源与工程全国重点实验室·中国石油大学(北京) 中国石油长城钻探工程有限公司工程技术研究院

当前,钻井参数的优化主要依赖于钻井专家经验或者传统预测与优化模型,这些方法在面对复杂波动环境下的钻井施工精细指导具有较大的局限性,尤其是随着人工智能在钻井系统中的发展,对智能模型的稳定性、实时性和参数优化随机性方面具有限... 详细信息

当前,钻井参数的优化主要依赖于钻井专家经验或者传统预测与优化模型,这些方法在面对复杂波动环境下的钻井施工精细指导具有较大的局限性,尤其是随着人工智能在钻井系统中的发展,对智能模型的稳定性、实时性和参数优化随机性方面具有限制.针对上述问题,文章提出了一种动态更新下的钻井参数实时优化方法,并研发了钻井参数智能优化系统.该方法考虑了钻井参数与多个响应参数的动态关联,建立了扭矩智能预测模型、机械钻速智能预测模型和机械比能计算模型;其次,基于现场实时数据流和模型实时更新机制,实现了扭矩、机械钻速和机械比能的动态智能表征;最后,基于平稳提速策略设定提速目标,利用改进的鲸鱼优化算法,综合考虑参数波动和能量损耗进行最优方案决策,实现钻井参数实时优化和平稳有效提速.现场应用表明:机械钻速实时预测具有较高精度,有效满足钻井现场实时需求;且平稳提速策略下的优化效果可观,关键层段平均提速可达30％,机械比能降低15％;此外,通过量评价优化后的钻井参数,该提速策略下的参数均值方差波动较小,可减小井下复杂工况发生概率,更符合现场钻井工艺,具有良好应用前景.

关键词：机械钻速动态更新智能表征参数优化最优决策

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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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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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径向旋转钻孔技术研究与应用

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钻采工艺 2025年第2期48卷 157-163页

作者：刘平全黄生松张富强施连海白冬青徐涛韩龙张帆中国石油长城钻探公司工程技术研究院辽宁省盘锦市124010 中国石油长城钻探公司中国石油江汉机械研究所有限公司中国石油辽河油田公司冷家油田开发公司

为解决油水井近井污染,研发了水力喷射径向钻孔技术,采用高压水射流破岩机理,从井筒向储层钻出长达100 m的生产流道,在松软地层中应用效果显著,但不适用于硬地层,破岩难度大。针对这种情况,研究了一种适用于硬地层的径向旋转钻孔技术。... 详细信息

为解决油水井近井污染,研发了水力喷射径向钻孔技术,采用高压水射流破岩机理,从井筒向储层钻出长达100 m的生产流道,在松软地层中应用效果显著,但不适用于硬地层,破岩难度大。针对这种情况,研究了一种适用于硬地层的径向旋转钻孔技术。通过地面水压驱动,井下螺杆马达产生扭矩,液力加压器形成钻压,万向节沿转向器垂直到水平90°转向,铣刀切削套管,进行开孔。试验表明,开孔失败集中在铣刀突破套管瞬间,万向节断裂。通过设计一种台阶式铣刀,降低了开孔扭矩,解决了此问题。进一步下入旋转钻进工具,柔性钻杆和微型钻头穿过套管窗口、旋转钻入地层,形成泄流孔道。现场应用证明,该技术可以在砂岩、辉绿岩、白云岩等硬地层钻出6~15 m的孔道,增产效果明显。

关键词：径向旋转钻孔水力喷射柔性钻杆微型钻头

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