检索结果-内蒙古大学图书馆

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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融合通道和空间交叉注意力的裂缝识别方法

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地球物理学进展 2024年第2期39卷 727-736页

作者：马同乐刘红岐廖海博吴涛陈东刘伟石晶穗萃西南石油大学成都610500 中国石油川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院广汉618300 中国石油川庆钻探工程有限公司地质勘探开发研究院成都610500

针对现有的油气藏裂缝检测方法普遍存在信息采用单一、裂缝检测精度低、检测速度慢以及应用人工智能方法又存在缺乏训练样本的问题.提出一种基于注意力机制的FCN语义分割模型用于裂缝提取,并构建了测井图像裂缝识别数据集.首先,针对FMI... 详细信息

针对现有的油气藏裂缝检测方法普遍存在信息采用单一、裂缝检测精度低、检测速度慢以及应用人工智能方法又存在缺乏训练样本的问题.提出一种基于注意力机制的FCN语义分割模型用于裂缝提取,并构建了测井图像裂缝识别数据集.首先,针对FMI裂缝识别提出空间交叉注意力,并将融合通道和空间交叉注意力模块引入FCN语义分割模型的下采样过程中,增强语义信息获取.其次,将改进模型的骨干网络设置为ResNet-50并利用膨胀卷积增大感受野,增强上下文信息,提高裂缝识别的准确率.最后,构建了包含2016张FMI测井图像数据集,采用一种超像素分割方法来辅助人工标注裂缝特征.将改进后的模型与其他经典语义分割模型相比,改进模型在构建的FMI测井图像裂缝识别数据集上可以取得更低的损失,更高的精度,且交并比达到了74.61%.此外,通过消融实验再次证明了改进模型的有效性.结果表明,改进模型能够准确地提取出测井图像的裂缝信息,具有较好的实用性.

关键词：裂缝识别通道注意力空间交叉注意力电成像测井图像超像素分割

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超深井溢漏监测装备、压井技术进展及思考

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钻采工艺 2024年第2期47卷 152-158页

作者：罗鑫李枝林张德军段慕白尹虎李露春中国石油川庆钻探工程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西南石油大学石油与天然气工程学院

随着勘探开发走向超深层,工程作业面临的井控风险日益突出,钻井过程中溢漏风险、压井难度增大,如何及时发现溢漏和提高压井的成功率是急需解决的现场问题。文章调研了超深井钻井溢漏监测装备、压井技术的研究进展,阐述了大排量出口流量... 详细信息

随着勘探开发走向超深层,工程作业面临的井控风险日益突出,钻井过程中溢漏风险、压井难度增大,如何及时发现溢漏和提高压井的成功率是急需解决的现场问题。文章调研了超深井钻井溢漏监测装备、压井技术的研究进展,阐述了大排量出口流量精确监测技术、起下钻自动灌浆及溢漏监测技术、环空液面连续监测技术、循环罐体积数字化监测技术等溢漏监测井控装备的研发现状,以及压井理论、压井工艺技术在超深井的研究进展情况。分析了人工智能钻井溢漏预警系统、井下溢漏早期精确监测技术、自动及智能化压井技术等领域的未来发展趋势。总结了井下—地面的钻井全过程溢漏监测装备、基于多源数据融合的溢漏预警软件和复杂井况压井模拟系统技术发展情况,提升了溢漏监测的及时性和准确性,提高了复杂井况压井成功率,为超深井井控安全提供技术保障。

关键词：超深井溢漏监测压井技术技术现状发展趋势

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梳型温敏聚合物对无固相水基钻井液高温流变性的调控

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石油学报 2024年第2期45卷 427-436页

作者：谢彬强陶怀志张俊陈晋东吕军贤赵林长江大学油气钻采工程湖北省重点实验室湖北武汉430100 长江大学石油工程学院湖北武汉430100 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广汉618300 中国石油化工股份有限公司西北油田分公司石油工程技术研究院新疆乌鲁木齐830011

针对现有聚合物增黏剂存在高温降黏缺陷,不能有效调控无固相水基钻井液高温流变性能的难题,采用自由基胶束聚合法制备了丙烯酰胺(AM)/新型温敏单体(MVC)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(NaAMPS)梳型温敏聚合物(TSP-Comb)。采用红外光谱、... 详细信息

针对现有聚合物增黏剂存在高温降黏缺陷,不能有效调控无固相水基钻井液高温流变性能的难题,采用自由基胶束聚合法制备了丙烯酰胺(AM)/新型温敏单体(MVC)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(NaAMPS)梳型温敏聚合物(TSP-Comb)。采用红外光谱、核磁氢谱和凝胶渗透色谱等表征和测定了TSP-Comb的分子结构和重均分子量,采用热重分析和环境扫描电镜分别测定了TSP-Comb分子链的热稳定性和微观结构,采用流变仪和可见分光光度计研究了TSP-Comb的温度响应特性,并研究了TSP-Comb对无固相水基钻井液高温流变性能的调控效果。研究结果表明,TSP-Comb溶液在90~180℃范围内具有优良的高温增稠特性和较高的相变温度(高于60℃),相比较于线性温敏聚合物,TSP-Comb在高温流变稳定性和相变温度提升方面均有明显改善;TSP-Comb的高温增稠特性有助于改善无固相钻井液的高温流变性能,基于TSP-Comb构建的无固相钻井液的表观黏度、塑性黏度、动切力等流变参数在90~180℃较宽温度范围内的变化率小于25%,TSP-Comb显著提高了无固相钻井液的高温流变稳定性,为无固相水基钻井液高温流变性能调控提供了一种新方法。

关键词：梳型聚合物温敏聚合物高温增稠高温流变性无固相钻井液

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扭力冲击器流体仿真优化与试验

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钻采工艺 2023年第4期46卷 26-32页

作者：何超邓虎罗祝涛李枝林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川庆石油钻采科技有限公司

钻井作业过程中的粘滑现象严重制约了钻井提速,而扭力冲击器通过将部分钻井液的能量转化为扭转冲击能,产生高频低幅的扭向冲击力,以解决钻进时钻头的“粘—滑”问题,从而提高钻进效率。为了弄清钻井液在扭力冲击器中的流场特性以及影响... 详细信息

钻井作业过程中的粘滑现象严重制约了钻井提速,而扭力冲击器通过将部分钻井液的能量转化为扭转冲击能,产生高频低幅的扭向冲击力,以解决钻进时钻头的“粘—滑”问题,从而提高钻进效率。为了弄清钻井液在扭力冲击器中的流场特性以及影响扭力冲击器输出冲击扭力的因素,文章对自主研发的扭力冲击器做了4个典型工况下的钻井液在纵横向上的压力和流速分布仿真及排量大小、分流孔结构对扭力冲击器输出冲击扭力的影响。结果表明,扭力冲击器的锤座、偏心锤、换向阀在不同工作状态下所受的流体冲击扭力范围分别为156.4~1484.7、572.7~2219.4、728.4~735.6 N·m;直槽式方形孔的效果较好;随着钻井液排量的增加,冲击扭力增加。该扭力冲击器经过地面测试,在钻井液排量达到30 L/s以上时,其扭力冲击可以达到900 kN以上,并在试验井中实现提速22%。

关键词：扭力冲击器粘滑现象流场特性压力分布仿真流速分布仿真

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瞬时关井对屈曲管柱内压力波动的影响研究

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振动与冲击 2023年第6期42卷 61-68,142页

作者：张智王嘉伟乔雨张家振西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都610500 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广汉618300

当气井发生屈曲且程度较为严重时,油管轨迹复杂,继续使用直井内的流体瞬变模型求解关井后的压力波动问题误差太大,计算结果失去参考价值。该文章基于摄动法,建立了适用于屈曲管柱内流体的瞬变流动模型,并考虑了关阀时间、井口终止开度... 详细信息

当气井发生屈曲且程度较为严重时,油管轨迹复杂,继续使用直井内的流体瞬变模型求解关井后的压力波动问题误差太大,计算结果失去参考价值。该文章基于摄动法,建立了适用于屈曲管柱内流体的瞬变流动模型,并考虑了关阀时间、井口终止开度及油管屈曲程度等因素,分析计算了气井突然关井后压力及流速的变化情况。通过计算分析可知,当油管存在螺旋屈曲时,在屈曲部位会产生局部摩阻,压力波会被耗散掉,相比不发生螺旋屈曲的情况,井口压力较小。随着关阀时间的增加,井口压力峰值随之减小,且随着关阀时间的增加,压力变化曲线的规律性越来越不明显;关阀用时越大,井口速度减小得越缓慢,波动幅度和持续时间也相应降低。螺距越大,油管屈曲程度越小,管内流体受到的摩阻减小,井口压力越大。该模型的计算结果更贴近真实数据,对现场作业具有积极的指导意义。

关键词：气井瞬时关井管柱螺旋屈曲压力波动

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基于有效应力的裂缝性碳酸盐岩地层孔隙压力预测

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钻采工艺 2023年第5期46卷 93-99页

作者：贾利春李柱正陈丽萍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地质勘探开发研究院

由于碳酸盐岩成岩作用与异常压力成因机制复杂多变,导致碳酸盐岩地层孔隙压力的准确预测依然是目前国内外尚未解决的重大技术难题。四川盆地TH地区碳酸盐岩地层在钻井过程中气侵频繁,地层孔隙压力复杂多变,常用的基于欠压实理论建立的... 详细信息

由于碳酸盐岩成岩作用与异常压力成因机制复杂多变,导致碳酸盐岩地层孔隙压力的准确预测依然是目前国内外尚未解决的重大技术难题。四川盆地TH地区碳酸盐岩地层在钻井过程中气侵频繁,地层孔隙压力复杂多变,常用的基于欠压实理论建立的预测方法对碳酸盐岩地层不适用。为了准确预测TH地区碳酸盐岩地层孔隙压力,本文结合实验与测井解释结果,分析孔隙度、泥质含量、含气饱和度、有效应力和声波速度的响应关系,基于Terzaghi有效应力理论建立了适用于碳酸盐岩地层的多参数地层孔隙压力预测模型,并在此基础上考虑裂缝发育指数的影响,对模型进行了改进。对比模型改进前后的预测效果,发现考虑了裂缝发育指数的多参数地层孔隙压力预测模型在裂缝性地层的预测精度上有了明显的提升,预测曲线更加贴近实钻值,最大误差低于3%,在裂缝相对不发育地层与多参数预测模型预测精度相近。文章研究成果能够为碳酸盐岩地层孔隙压力精细预测和安全钻井提供技术指导。

关键词：碳酸盐岩地层孔隙压力多参数模型裂缝性地层

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四川盆地双鱼石区块特深井井身结构设计与适用性评价研究

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钻采工艺 2024年第2期47卷 83-92页

作者：许期聪付强周井红陈宽万夫磊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国家能源高含硫开采研发中心中国石油川庆钻探工程技术有限公司工程技术部中国石油西南油气田分公司

四川盆地双鱼石区块震旦系特深井存在5个套管必封点和2个复杂风险点,井身结构设计存在较大难度。文章在调研国内外已钻特深井井身结构情况的基础上,分析认为双鱼石震旦系特深井所需套管层序多、强度高,现有国内外特深井井身结构方案无... 详细信息

四川盆地双鱼石区块震旦系特深井存在5个套管必封点和2个复杂风险点,井身结构设计存在较大难度。文章在调研国内外已钻特深井井身结构情况的基础上,分析认为双鱼石震旦系特深井所需套管层序多、强度高,现有国内外特深井井身结构方案无法在双鱼石区块震旦系特深井直接应用,需要自主研发。根据国内外现有钻井技术条件,文章建立了2套不使用膨胀管的适合特深井的套管和钻头尺寸匹配模型,并结合邻区钻探经验和本区块的地质特征,设计出适合双鱼石震旦系特深井的井身结构方案;然后对该井身结构开展了套管柱强度校核、水力学、钻柱力学及钻机作业能力的评价,对现有部分套管、钻杆等不满足安全钻井要求的情况,优化设计定制了专用套管、钻杆。研究结果表明,使用该套井身结构方案,作业过程中钻机负荷最大为6 856 kN,现有ZJ120型钻机及配套的70 MPa钻井泵可满足施工需求,配套设计的套管、钻柱、水力参数满足井下安全作业的需求,具有可实施性,可为国内相似区块的特深层勘探开发提供技术参考。

关键词：双鱼石区块特深井井身结构设计适用性评价

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原位条件PDC钻头破岩机理研究与现场试验

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钻采工艺 2023年第4期46卷 38-44页

作者：刘彬姚建林喻可彬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川庆石油钻采科技有限公司中国石油川庆钻探工程有限公司新疆分公司

文章以四川盆地蓬莱气区沙溪庙底、自流井组、须家河组地层为例,开展了原位温度、压力下的抗压强度和可钻性研究。探索了原位参数对岩石特性的影响规律:原位条件下,地层强度呈非线性增长,岩石塑性增强,切削过程由体积破岩转化为研磨性破... 详细信息

文章以四川盆地蓬莱气区沙溪庙底、自流井组、须家河组地层为例,开展了原位温度、压力下的抗压强度和可钻性研究。探索了原位参数对岩石特性的影响规律:原位条件下,地层强度呈非线性增长,岩石塑性增强,切削过程由体积破岩转化为研磨性破岩;揭示了原位可钻性变化规律:沙溪庙底、自流井组和须家河组在地表和原位条件下的可钻性级值分别为5~6、7~8、6~7,原位条件下上述地层平均钻速分别降低50.6%、61.2%和43.8%,破岩效率显著降低。基于离散元法建立了原位温度压力下的自流井组地层-异形齿互作用模型并开展了破岩模拟研究,获得了针对自流井组的最佳切削齿齿形和钻头结构参数,即最佳齿形三棱齿、后倾角20°、齿径16 mm。基于理论研究成果研发的PDC钻头在四川盆地蓬深X井自流井组地层开展现场试验,平均机械钻速同比邻井提高27.2%。现场试验表明文章研究成果能够有效指导蓬莱气区自流井组地层钻头设计。

关键词：蓬莱气区原位条件岩石力学试验可钻性试验离散元破岩模拟

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修井作业现场数字化转型需求研究

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信息系统工程 2025年第1期 111-114页

作者：黄微张雨平陶俊亦川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院

近年来川庆公司钻井作业数字化转型持续投入,修井作业还未进行数字化转型,主要表现在修井作业工程技术等基础资料仍然采用原始手工记录、现场工程参数依靠人工记录、工程参数实时模拟和计算主要依靠人员经验。但是数字化转型在提高现场... 详细信息

近年来川庆公司钻井作业数字化转型持续投入,修井作业还未进行数字化转型,主要表现在修井作业工程技术等基础资料仍然采用原始手工记录、现场工程参数依靠人工记录、工程参数实时模拟和计算主要依靠人员经验。但是数字化转型在提高现场作业安全性和作业现场效率中发挥着越来越重要的作用,故需开展修井作业数字化转型需求研究,进一步加快川庆公司修井作业数字化转型的进度,真正实现生产业务数字化,全面提高公司的核心竞争力,为油气生产提供数据保障。

关键词：修井作业数字化转型需求研究

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