检索结果-内蒙古大学图书馆

石油机械 2019年第6期47卷 22-27页

作者：苗芷芃夏宏南南丽华管锋长江大学石油工程学院油气钻井技术国家工程实验室防漏堵漏技术研究室中石油江汉机械研究所有限公司长江大学机械工程学院

连续管钻井定向器是连续管钻井必不可少的一种工具,但现有液压棘轮式定向器存在单次转向角度大,转向精度低且单次转向角度不可调等缺陷。为此,设计了连续管钻井液压定向器。该定向器通过控制地面泵的排量和压力来完成转位和复位动作,实... 详细信息

连续管钻井定向器是连续管钻井必不可少的一种工具,但现有液压棘轮式定向器存在单次转向角度大,转向精度低且单次转向角度不可调等缺陷。为此,设计了连续管钻井液压定向器。该定向器通过控制地面泵的排量和压力来完成转位和复位动作,实现对井下工具面角的调整;同时可以在入井前改变转角控制机构的长度,来控制单次转位角度。对该定向器的工作排量及输出扭矩进行了计算,确定其工作参数为:转角可调范围5°~30°,工作排量8.02~12.74 L/s,最大扭矩89.46~125.37 N·m。通过对关键部件进行强度校核,验证了工具结构设计的合理性。地面测试结果表明,该液压定向器能够根据排量的变化来控制转位动作,从而达到调整工具面角的目的。

关键词：连续管钻井液压定向器转位复位工具面角

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深井井壁不规则对注水泥顶替效率的影响

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石油钻采工艺 2020年第6期42卷 726-730页

作者：魏凯闫振峰张林强亓银波王鹏任冠龙长江大学石油工程学院油气井钻井技术国家工程实验室防漏堵漏技术研究室(长江大学) 中国石油集团渤海钻探工程有限公司第二固井分公司中联煤层气有限责任公司晋西分公司中海石油(中国)有限公司湛江分公司

深部油气藏埋藏较深,钻遇复杂层系较多,受地质及工程因素影响,井壁坍塌或缩径现象更加突出。采用实验或理论方法研究不规则井眼注水泥问题成本高、难度大,常规数值模拟难以追踪井壁坍塌或缩径扰动引起的顶替界面突变特征。因此提出基于... 详细信息

深部油气藏埋藏较深,钻遇复杂层系较多,受地质及工程因素影响,井壁坍塌或缩径现象更加突出。采用实验或理论方法研究不规则井眼注水泥问题成本高、难度大,常规数值模拟难以追踪井壁坍塌或缩径扰动引起的顶替界面突变特征。因此提出基于相场法的注水泥顶替数学模型,以表面张力为耦合变量,用Navier-Stokes方程描述流体流动,用Cahn-Hilliard方程追踪顶替界面变化,解决了井壁不规则引起的数值模拟不易收敛的难题,并通过数值方法模拟了注水泥时的流场及顶替界面演变过程,揭示了井壁坍塌或缩径对顶替效率的影响机理和规律。模拟发现井壁坍塌或缩径扰动会引起旋涡。扩径井段,旋涡强度较小时扩径区被顶替液不易被“旋出”,从而产生滞留或顶替死角;扩径率超过15%时,井壁坍塌对被顶替液滞留现象的影响越来越严重;缩径井段,旋涡会使下游产生混浆现象;缩径超过10%后,缩径对混浆影响越来越严重。研究表明,相场法解决了井壁不规则导致的注水泥顶替数值模拟时不容易收敛的问题,有助于揭示井壁坍塌或缩径影响注水泥顶替效率的作用机理。

关键词：深井不规则井眼固井顶替效率界面追踪相场法

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连续管钻井震击工具的设计及研究

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石油机械 2019年第5期47卷 56-60页

作者：苗芷芃夏宏南童启金刘先明管锋长江大学石油工程学院油气钻井技术国家工程实验室防漏堵漏技术研究室中国石油集团长城钻探工程有限公司井下作业分公司长江大学机械工程学院

在连续管钻井过程中,由于连续管自身的特性,其加压后易出现摩擦自锁,进而导致轴向力传递效率低下、在水平段延伸困难等问题。为此设计了一种连续管震击工具,该工具通过提升泵入排量来启动工具,同时产生轴向震击和周向旋转,一定程度上解... 详细信息

在连续管钻井过程中,由于连续管自身的特性,其加压后易出现摩擦自锁,进而导致轴向力传递效率低下、在水平段延伸困难等问题。为此设计了一种连续管震击工具,该工具通过提升泵入排量来启动工具,同时产生轴向震击和周向旋转,一定程度上解决了连续管钻井过程中的加压和托压问题,并且能提高机械钻速,延长钻头寿命。对工具关键部件冲击砧和圆柱销进行了有限元分析,结果表明其强度设计合理。针对工具的工作机理、震击频率和密封强度进行了地面试验,工具在工作频率达17-25 Hz,工作转速为3~11 r/min时,经长时间反复震击,没有出现泄漏,可正常工作,证明其设计合理、技术性能可靠。研究结果为国内连续管震击工具的研制提供了技术支持。

关键词：连续管钻井井下工具震击器有限元分析

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大位移井岩屑清洁工具仿真分析

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石油矿场机械 2019年第3期48卷 73-77页

作者：吴百川余文涛钟震油气钻井技术国家工程实验室防漏堵漏技术研究室长江大学(武汉校区)石油工程学院武汉430100

在进行大位移井钻井时,岩屑不易清除,出现卡钻、机械钻速低等问题。针对大斜度、大位移井的特点,应用有限元软件对钻杆周围岩屑床的流动特性和力学性能进行模拟,并对比"V"型和螺旋型岩屑床清洁工具性能。结果表明:螺旋型工具... 详细信息

在进行大位移井钻井时,岩屑不易清除,出现卡钻、机械钻速低等问题。针对大斜度、大位移井的特点,应用有限元软件对钻杆周围岩屑床的流动特性和力学性能进行模拟,并对比"V"型和螺旋型岩屑床清洁工具性能。结果表明:螺旋型工具的岩屑清理效能比"V"型工具降低了14%,而岩屑最大环空返速提高了11.9%;两种清洁工具在受到相同外力下,"V"型工具的安全系数为螺旋型工具的1.28～1.64倍。此模拟研究为工具选型和研制提供参考。

关键词：定向井井眼净化工具分析

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南川页岩气田岩石抗钻特性参数分布规律研究及应用

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油气藏评价与开发 2019年第5期9卷 84-88页

作者：朱亮楼一珊沈建中贺庆秦杜长江大学油气钻井技术国家工程实验室防漏堵漏技术研究室湖北武汉430100 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 中国石化华东油气分公司石油工程技术研究院江苏南京210031

岩石抗钻特性参数是制定钻井方案,实施优快钻井的重要基础参数。通过岩石抗钻特性参数测试建立了岩石抗压强度、岩石可钻性级值、岩石硬度等岩石抗钻特性参数的计算模型,再结合测井数据和地质数据,绘制了南川页岩气井各地层岩石抗钻特... 详细信息

岩石抗钻特性参数是制定钻井方案,实施优快钻井的重要基础参数。通过岩石抗钻特性参数测试建立了岩石抗压强度、岩石可钻性级值、岩石硬度等岩石抗钻特性参数的计算模型,再结合测井数据和地质数据,绘制了南川页岩气井各地层岩石抗钻特性参数随井深变化的剖面图,分析了南川地区各地层岩石抗钻特性参数的分布规律,并据此进行了钻头选型。研究表明,南川页岩气区块梁山组以上地层各特征参数波动较大,说明地层非均质性明显;下部地层变化较为平缓,但从龙马溪组底部开始有逐渐抬升的趋势。依据地层岩石抗钻特性参数,在设计钻头时应选择具有较好耐磨性、5~6刀翼、13~16mm的高布齿密度的钻头,现场应用表明,所推荐的钻头使用效果良好,机械钻速明显提高。

关键词：抗钻特性参数分布规律钻头选型页岩气南川

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红153井区井身结构优化设计及应用

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钻采工艺 2018年第6期41卷 114-117页

作者：朱忠喜李思豪关志刚雷万能陈伟峰油气钻井技术国家工程实验室防漏堵漏技术研究室长江大学(武汉校区)石油工程学院新疆油田公司工程技术研究院塔里木油田油气田产能建设事业部

随着准噶尔盆地红山嘴油田勘探开发的深入,原有井身结构逐渐表现出其局限性。红153井区单井产能高,但是区域地层岩性复杂,井身结构优化风险高,钻井提速难度大。造成钻井周期长,钻井投资大,综合经济效益低,严重制约了该区域的经济高效开... 详细信息

随着准噶尔盆地红山嘴油田勘探开发的深入,原有井身结构逐渐表现出其局限性。红153井区单井产能高,但是区域地层岩性复杂,井身结构优化风险高,钻井提速难度大。造成钻井周期长,钻井投资大,综合经济效益低,严重制约了该区域的经济高效开发。通过对岩性描述、地应力建模软件GMI预测并结合室内试验综合分析,研究了红153井区裂缝储集层的特征。以提高钻井速度和减少复杂为目标,把原有三开井身结构优化为二开复合井眼井身结构,省去常规244. 48 mm技术套管,并且优选出PDC钻头代替原有牙轮钻头,全井段平均机械钻速提高63. 07%,易发生复杂情况的夏子街组地层平均机械钻速提高112. 43%,为实现井区钻井持续提速、提高综合经济效益提供技术保障。

关键词：井身结构岩石特性分析地层压力评价二叠系

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新型抗高温可控凝胶堵漏剂的研究

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能源化工 2018年第6期39卷 55-60页

作者：苏金磊谢彬强夏宏南长江大学油气钻井国家工程实验室防漏堵漏研究室湖北武汉430100 长江大学石油工程学院湖北武汉430100

为解决普通堵漏凝胶存在抗温、可控性较差等问题,通过分子结构设计,以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、疏水单体为原料合成了一种新型双亲聚合物,以新型双亲聚合物为主剂,通过与自制交联剂交联反应制备了一种新型凝胶堵漏剂。采用... 详细信息

为解决普通堵漏凝胶存在抗温、可控性较差等问题,通过分子结构设计,以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、疏水单体为原料合成了一种新型双亲聚合物,以新型双亲聚合物为主剂,通过与自制交联剂交联反应制备了一种新型凝胶堵漏剂。采用红外光谱分析、热重分析分别对双亲聚合物的分子结构、分子链的热稳定性进行了表征。考察了聚合物质量分数、交联剂质量分数、成胶温度及交联时间对凝胶性能的影响,试验结果表明:堵漏剂成胶时间可控。凝胶抗温性能、黏弹性及堵漏性能评价结果表明:凝胶抗温性能较好,在140℃下老化24 h后,仍有吐舌效应;应力为11 Pa、振动频率为0.01～15 Hz条件下,凝胶具有较好的黏弹性及剪切稀释性;凝胶承压能力较好,压力达到7 MPa时,在10～20目砂石模拟漏层中10 min的漏失量仅为2.3 mL。

关键词：堵漏剂凝胶抗高温可控

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深水环境下钻井面临的难点与解决对策

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山东化工 2018年第14期47卷 104-107页

作者：张俊成李忠慧彭昊胡尹凌李志强长江大学石油工程学院湖北武汉430100 油气钻井技术国家工程实验室防漏堵漏研究室湖北武汉430100

深海油气开采是高风险、高投资、高技术、高回报的行业。我国南海海域石油储量巨大,属于世界四大海洋油气富集区之一,其中70%储藏于深水区[1]。本文以南海为研究对象介绍了深水钻井主要难点、挑战,包括:三浅,狭窄压力窗口,井控,固井等方... 详细信息

深海油气开采是高风险、高投资、高技术、高回报的行业。我国南海海域石油储量巨大,属于世界四大海洋油气富集区之一,其中70%储藏于深水区[1]。本文以南海为研究对象介绍了深水钻井主要难点、挑战,包括:三浅,狭窄压力窗口,井控,固井等方面;在分析这些挑战可能造成的危害的基础上从避免三浅带来的危害、钻井液改良、应对地层压力窗口狭窄、精确有效固井、安全及时防止溢流实现井控等方面给出对策。研究结论可供参考解决深水钻井作业中的挑战。

关键词：深水,钻井挑战井控固井南海

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岩石抗钻能力界定新方法——五参数法

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石油钻采工艺 2018年第4期40卷 412-416页

作者：李忠慧方满宗杨恺楼一珊游云武耿瑞杰长江大学石油工程学院.油气钻井技术国家工程实验室防漏堵漏技术研究室中海油能源发展股份有限公司工程技术湛江分公司中国石油集团渤海钻探工程技术研究院江汉石油工程公司钻井一公司

准确评价地层岩石力学特征参数是钻头优选的基础。对现场岩心进行室内实验,利用回归分析法建立岩石抗钻特性参数计算模型,考虑岩石物理性质、力学性质及孔隙特征对岩石抗钻特性参数的影响,兼顾钻头攻击性和耐磨性,根据不同声波时差与地... 详细信息

准确评价地层岩石力学特征参数是钻头优选的基础。对现场岩心进行室内实验,利用回归分析法建立岩石抗钻特性参数计算模型,考虑岩石物理性质、力学性质及孔隙特征对岩石抗钻特性参数的影响,兼顾钻头攻击性和耐磨性,根据不同声波时差与地层岩石硬度、内摩擦角、单轴抗压强度、研磨性级值及岩石可钻性级值之间的关系,应用归一化处理方法,建立了地层抗钻特性五参数雷达图,绘制并应用雷达图对X油田渔洋组层段进行了钻头选型。结果表明:应用雷达图选出的钻头,平均进尺提高188%,平均机械钻速提高7%,平均纯钻时间提高160%,应用该方法进行钻头优选能够指导现场施工。

关键词：钻井岩石可钻性抗钻特性雷达图钻头选型

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气体钻井井壁热应力及井壁稳定性分析

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钻采工艺 2017年第4期40卷 25-27页

作者：朱忠喜杜洪韬张文波党文辉安锦涛油气钻井技术国家工程实验室防漏堵漏技术研究室长江大学(武汉校区)石油工程学院新疆油田公司工程技术研究院

目前进行气体钻井井筒流动参数计算时,环空气体温度常用地温代替,但是由于气体可压缩,气体温度受压力和流速影响显著。同时钻井过程中气体经过钻头喷嘴后产生焦耳-汤姆逊冷却效应,导致井筒中的气体温度与地温之间存在较大差异。采用压力... 详细信息

目前进行气体钻井井筒流动参数计算时,环空气体温度常用地温代替,但是由于气体可压缩,气体温度受压力和流速影响显著。同时钻井过程中气体经过钻头喷嘴后产生焦耳-汤姆逊冷却效应,导致井筒中的气体温度与地温之间存在较大差异。采用压力-温度耦合计算整个井筒温度和压力分布,考虑井筒与地层之间的传热计算出井壁的径向和切向热应力,求解共同作用下的井壁坍塌压力,分析热应力条件下的井壁稳定性。由地应力和热应力计算结果表明,井底低温在井壁周围产生拉热应力,使近井壁有效应力减小,降低岩石剪切应力,有利于井壁稳定。

关键词：气体钻井压力温度耦合热应力井壁稳定

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