石油機(jī)械

2025年04期

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異形磨鞋齒鉆磨水泥塞影響規(guī)律研究 針對(duì)國內(nèi)鉆塞作業(yè)中異形磨鞋齒鉆磨水泥塞影響規(guī)律不清晰的問題，基于彈塑性力學(xué)和巖石力學(xué)理論，以Drucker-Prager 準(zhǔn)則作為水泥塞的強(qiáng)度準(zhǔn)則，以Ductile-Damage準(zhǔn)則作為水泥塞的失效準(zhǔn)則，采用數(shù)值模擬方法，針對(duì)圓柱齒、星形齒...
QDP-3000U鉆井泵橇裝結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性及減振技術(shù)研究 橇裝結(jié)構(gòu)不僅是鉆井泵中最大的零部件，同時(shí)也是整個(gè)結(jié)構(gòu)振動(dòng)傳遞至地面或者甲板的關(guān)鍵一環(huán)，橇裝結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性嚴(yán)重影響著鉆井泵的整體性能以及工作人員的操作環(huán)境。為此，以QDP-3000U鉆井泵橇裝結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，基于模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析理論，建立...
高速旋沖鉆磨水泥塞提速機(jī)理及效率研究 高速旋沖鉆磨水泥塞時(shí)，高速的旋轉(zhuǎn)切削與高頻的軸向沖擊相結(jié)合，能夠顯著提高鉆磨水泥塞效率，但對(duì)其提速機(jī)理尚不夠明晰。建立了PDC齒高速旋沖切削水泥塞模型，揭示了其提速機(jī)理，研究了鉆頭轉(zhuǎn)速、沖擊幅值及沖擊頻率對(duì)切削水泥塞效率的影響規(guī)律。結(jié)果表明...
井下非均勻溫度場對(duì)鉆壓測量影響研究 利用近鉆頭測量工具實(shí)時(shí)監(jiān)控近鉆頭處鉆壓可降低鉆井風(fēng)險(xiǎn)，提高鉆井效率。針對(duì)近鉆頭測量工具內(nèi)部非均勻溫度場影響鉆壓測量準(zhǔn)確性的問題，建立了考慮鉆頭水眼產(chǎn)生的焦耳-湯姆孫效應(yīng)鉆井井筒溫度場模型，利用有限差分法對(duì)其模型進(jìn)行離散求解，得到了井筒溫度場...
新型取芯PDC鉆頭水力結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究 取芯PDC鉆頭在鉆進(jìn)頁巖地層過程中容易出現(xiàn)吃入地層困難、巖屑清潔效果不佳，導(dǎo)致機(jī)械鉆速下降、取芯時(shí)效性變差。為此，提出一種新型4刀翼取芯PDC鉆頭，基于有限元方法對(duì)其進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明：相較于常規(guī)6刀翼鉆頭，新型4刀翼鉆頭具有更高的破...
固控系統(tǒng)除砂器內(nèi)部顆粒行為研究 深層、超深層油氣田逐漸成為油氣資源發(fā)展的新領(lǐng)域，需要一系列高壓除砂設(shè)備來支持這些超深油氣井的開采。為此，開展了高壓固控系統(tǒng)除砂器內(nèi)部顆粒行為研究?；贑FD數(shù)值模擬方法，并分別設(shè)置5個(gè)不同的顆粒入射點(diǎn)和3種不同粒徑的顆粒，分析不同入射點(diǎn)下單...
基于SOGI-FLL和互相關(guān)的隨鉆重力提取算法研究 近鉆頭進(jìn)行動(dòng)態(tài)測斜時(shí)，鉆具高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心加速度、鉆柱與井壁摩擦以及鉆頭切削巖石產(chǎn)生的振動(dòng)和沖擊加速度，會(huì)使加速度計(jì)的輸出信號(hào)嚴(yán)重失真，如何在強(qiáng)噪聲背景下準(zhǔn)確提取重力加速度信號(hào)對(duì)提高隨鉆測量姿態(tài)角精度具有重要意義。通過分析井下噪聲信號(hào)時(shí)頻...
充填射孔槍的射孔液壓力脈動(dòng)及管柱應(yīng)力分析 射孔液充填射孔槍時(shí)的負(fù)壓使射孔段管柱產(chǎn)生很大的下曳力，影響管柱和封隔器中心管的強(qiáng)度安全，但負(fù)壓的量化一直是難點(diǎn)。建立射孔液壓力脈動(dòng)數(shù)值分析模型，分析射孔液充填射孔槍的壓力脈動(dòng)和負(fù)壓及負(fù)壓下的管柱安全。研究結(jié)果表明：16 孔/m、10 mm孔...

中心過軸式油水分離水力旋流器性能分析 同井注采技術(shù)在井下對(duì)高含水采出液進(jìn)行油水分離，而水力旋流器是同井注采技術(shù)高效運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備。為進(jìn)一步提高井下油水分離水力旋流器的分離性能，結(jié)合旋流分離原理與3D打印技術(shù)，提出了中心過軸式油水分離水力旋流器。通過數(shù)值模擬方法結(jié)合試驗(yàn)研究，系統(tǒng)...
多級(jí)壓裂對(duì)生產(chǎn)套管抗外擠強(qiáng)度的影響分析 多級(jí)壓裂過程工序復(fù)雜，井筒內(nèi)外環(huán)境多變，容易導(dǎo)致套管損傷，強(qiáng)度降低。為探究多級(jí)壓裂對(duì)水平段套管抗外擠強(qiáng)度的影響，考慮多級(jí)壓裂全過程中溫度、壓力劇烈變化時(shí)套管應(yīng)力的變化規(guī)律及強(qiáng)度變化情況；以松遼盆地頁巖油井為例，建立三維數(shù)值模型，從管柱力學(xué)和...
射孔作業(yè)條件下水泥環(huán)損傷變化規(guī)律研究 射孔作業(yè)是連接水平井和水力壓裂2種技術(shù)的關(guān)鍵，同時(shí)射孔作業(yè)也會(huì)導(dǎo)致水泥環(huán)本體出現(xiàn)破壞。為定量分析射孔作業(yè)造成的水泥環(huán)結(jié)構(gòu)完整性破壞程度，基于井筒圓形結(jié)構(gòu)特征以及螺旋射孔的工程實(shí)際，采用Arbitrary Lagrange-Euler（ALE...
140 MPa超高壓旋塞閥隨機(jī)振動(dòng)分析及安裝結(jié)構(gòu)改進(jìn) 針對(duì)超高壓旋塞閥結(jié)構(gòu)的隨機(jī)振動(dòng)問題，利用振動(dòng)自相關(guān)函數(shù)和振動(dòng)功率譜密度函數(shù)對(duì)其進(jìn)行分析。建立了旋塞閥系統(tǒng)的三維模型，使用加速度傳感器采集該系統(tǒng)的振動(dòng)信號(hào)，并利用有限元法和三區(qū)間法對(duì)模型進(jìn)行了模態(tài)分析和隨機(jī)振動(dòng)分析，根據(jù)所分析結(jié)果對(duì)結(jié)構(gòu)提出優(yōu)...
基于滑動(dòng)窗口的水力壓裂井底壓力實(shí)時(shí)計(jì)算研究 現(xiàn)有水力壓裂井底壓力模型計(jì)算方法難以適應(yīng)當(dāng)前普遍采用的大規(guī)模體積壓裂中頻繁變換排量、壓裂液類型、支撐劑質(zhì)量濃度等操作。為此引入滑動(dòng)窗口算法，建立了壓裂井底壓力實(shí)時(shí)計(jì)算模型，以壓裂秒點(diǎn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，精細(xì)表征了壓裂液類型、密度、支撐劑質(zhì)量濃度等關(guān)...
單錐體雙卡瓦高壓插管封隔器的研制與試驗(yàn) 針對(duì)油田水平井機(jī)械卡堵水管柱應(yīng)用過程中多段壓裂水平井復(fù)雜井眼軌跡、結(jié)垢結(jié)蠟等井下苛刻作業(yè)環(huán)境導(dǎo)致封隔工具穩(wěn)定性、承壓能力不足和長期置于井下起出困難的問題，研制了單向錐體雙卡瓦式高壓插管封隔器。該封隔器在設(shè)計(jì)上充分考慮了密封件的耐壓性能以及封...
基于遺傳算法的沖縫篩管適應(yīng)性研究 常規(guī)防砂設(shè)計(jì)對(duì)于沖縫篩管選擇僅參考儲(chǔ)層的粒徑數(shù)據(jù)，在實(shí)際應(yīng)用中具有一定的局限性，致使地層砂粒堵塞沖縫篩管表面嚴(yán)重降低油氣井產(chǎn)能。通過設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，在分析篩管性能的基礎(chǔ)上對(duì)篩管進(jìn)行遺傳算法優(yōu)選，研究各因素對(duì)沖縫單元堵塞的影響規(guī)律，明確對(duì)沖縫篩...

大尺寸超重套管下入過程接箍強(qiáng)度及風(fēng)險(xiǎn) 針對(duì)萬米超深井大尺寸超重套管的下入，傳統(tǒng)的分析模型并沒有考慮吊卡臺(tái)階支撐超重套管接箍的情況，在超重套管下入時(shí)套管與接箍缺乏安全性評(píng)估。以SDTK1井二開下入ø365.12 mm×13.88 mm套管為例，采用有限元方法建...
套管全尺寸剪切變形與損傷檢測試驗(yàn)研究 為研究在剪切載荷作用下套管的變形與損傷行為，通過搭建全尺寸套管剪切加載試驗(yàn)系統(tǒng)，對(duì)全尺寸套管進(jìn)行剪切加載與變形損傷試驗(yàn)，采集其在剪切變形與破壞過程中的加載載荷與變形量，利用自主設(shè)計(jì)的套管損傷磁記憶內(nèi)檢測裝置采集套管試樣的表面磁場分布信號(hào)，評(píng)...
大位移井套管外壁磨損剩余強(qiáng)度變化規(guī)律研究 目前針對(duì)套管磨損的研究集中在內(nèi)壁磨損，但在大位移井下套管過程中，套管外壁磨損不可忽略，研究套管外壁磨損后剩余強(qiáng)度變化規(guī)律對(duì)套管柱強(qiáng)度校核具有重要意義。依據(jù)彈塑性力學(xué)理論，采用數(shù)值模擬方法建立了套管外壁磨損有限元分析模型；結(jié)合第四強(qiáng)度理論，研...

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