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弯扭叶片涡轮钻具输出性能研究
1
作者 袁新梅 金欢欢 +3 位作者 黄天成 周思柱 曾云 刘书杰 《西安石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期134-144,共11页
为研究空间弯扭叶片涡轮钻具在不同的扭曲角、弯曲角以及不同径向弯曲积叠线下的叶片对弯扭涡轮钻具输出性能的影响,以Φ175 mm涡轮钻具为研究对象,基于五次多项式叶片设计理论和计算流体力学基本原理,对不同的扭曲角度、弯曲角度、弯... 为研究空间弯扭叶片涡轮钻具在不同的扭曲角、弯曲角以及不同径向弯曲积叠线下的叶片对弯扭涡轮钻具输出性能的影响,以Φ175 mm涡轮钻具为研究对象,基于五次多项式叶片设计理论和计算流体力学基本原理,对不同的扭曲角度、弯曲角度、弯曲积叠形式下的弯扭叶片涡轮钻具与具有相同叶片型线的直叶片涡轮钻具进行输出性能仿真对比。结果表明:在径向流道尺寸一定的情况下,涡轮钻具的弯扭叶片采用圆弧型积叠线造型时比采用其他几种弯曲积叠线造型时的效率高;对圆弧型弯曲积叠形式下的扭曲角和弯曲角研究表明,扭曲角以内、外圈截面厚度弯角分别为15°和5°方式进行扭曲,以及弯曲角为20°左右时弯扭叶片涡轮钻具效率较高。同时与具有相同叶型的直叶片涡轮钻具相比,弯扭叶片涡轮钻具在整个工作过程中的效率都优于直叶片涡轮钻具,且在高转速区域其效率提高了近6%。研究结果可为空间弯扭组合涡轮钻具的设计及优化提供参考。 展开更多
关键词 涡轮钻具 弯曲角 扭曲角 弯曲积叠线 效率
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可连续堵漏钻进多功能工具研制与试验
2
作者 姚建林 黄伟 +2 位作者 郑凯中 刘彬 李润泽 《石油机械》 北大核心 2026年第2期40-48,共9页
近些年,深井、超深井钻井完井技术虽有了长足进步,但井漏仍然是深层、超深层油气开发过程中常见的井下复杂问题之一,钻井工程中因井漏而带来的经济损失占总成本的25%~40%。针对井漏问题,提出一种用于水泥浆堵漏的连续堵漏-钻塞作业方法... 近些年,深井、超深井钻井完井技术虽有了长足进步,但井漏仍然是深层、超深层油气开发过程中常见的井下复杂问题之一,钻井工程中因井漏而带来的经济损失占总成本的25%~40%。针对井漏问题,提出一种用于水泥浆堵漏的连续堵漏-钻塞作业方法,能够减少水泥浆堵漏和钻水泥塞作业的起下钻趟数,从而极大缩短水泥浆堵漏作业周期。基于此,对比分析了液压式、机械式、机械可控节流+液压驱动、液压可控节流+液压驱动等4种技术原理的优缺点,优选“机械可控节流+液压驱动”作为研究的技术原理;利用《水力计算手册》和《钻井工程技术手册》以及流体仿真分析,建立了液压推力理论计算公式;采用刀块误扩张结构、45°扩张斜角刀块、防水泥浆堆积固化结构、三长中心相连刀翼、钻头一体式结构、大通径水眼等设计,研发出了可连续堵漏钻进多功能工具。室内测试和现场试验结果表明:液压推力理论公式计算结果较准确,能够为可连续堵漏钻塞多功能工具系列化提供理论支撑;多功能工具在钻试-X井“一趟钻”完成了注水泥浆和钻水泥塞作业,且钻水泥塞形成的井眼尺寸达到设计直径,实现了不起钻条件下的连续堵漏-钻塞作业,较常规作业节约1趟钻,其推广应用有望大幅缩短水泥浆堵漏作业周期。 展开更多
关键词 深井 超深井 井漏 水泥浆堵漏 钻水泥塞 不起钻堵漏钻塞 注水泥作业
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基于物理约束机器学习的PDC钻头智能选型技术研究
3
作者 李昌盛 孙华凯 张乐 《钻采工艺》 北大核心 2026年第1期133-140,共8页
为解決传统PDC钻头选型依赖经验、在软硬交错地层中适配性差导致机械钻速低、进尺短等问题,提出一种基于物理约束机器学习的PDC钻头智能选型技术。通过收集7个油田3410口井的23171条钻头使用记录,构建涵盖地层抗钻特性参数(抗压强度、... 为解決传统PDC钻头选型依赖经验、在软硬交错地层中适配性差导致机械钻速低、进尺短等问题,提出一种基于物理约束机器学习的PDC钻头智能选型技术。通过收集7个油田3410口井的23171条钻头使用记录,构建涵盖地层抗钻特性参数(抗压强度、研磨指数、冲击指数)、钻头结构参数、钻井参数及螺杆参数的数据库;基于地层与钻头的适配机理,建立以三参数为核心的物理规则模型,量化刀翼数、切削齿尺寸等结构参数与抗钻特性的匹配关系;将物理规则作为约束嵌入多目标神经网络模型,以机械钻速和进尺为优化目标,结合改进的NSGA-Ⅱ算法搜索帕累托最优解,实现钻头结构参数的定量化自动推荐。现场应用于XQ1井须家河组地层,推荐的6刀翼16 mm齿PDC钻头实现进尺257 m,机械钻速1.69 m/h,较邻井机械钻速提升显著,验证了该技术的科学性与有效性。研究成果为复杂地层PDC钻头高效选型提供了理论与技术支撑。 展开更多
关键词 PDC钻头 物理约束 机器学习 智能选型 软硬交错地层 多目标优化
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超深小井眼高性能油管磨铣工具优化及应用研究
4
作者 苗娟 王清云 +2 位作者 汤明 敬亚东 姚洁 《石油钻探技术》 北大核心 2026年第1期183-193,共11页
为解决超深小井眼修井作业中因井眼尺寸小、油管强度高而导致的磨铣井段长、磨铣速度慢及单趟进尺短等难题,优化了八角齿复合布齿高性能磨铣工具。基于P110钢级油管磨铣动力学仿真模型,优化设计了高性能磨铣工具,优选切削元件为八角齿,... 为解决超深小井眼修井作业中因井眼尺寸小、油管强度高而导致的磨铣井段长、磨铣速度慢及单趟进尺短等难题,优化了八角齿复合布齿高性能磨铣工具。基于P110钢级油管磨铣动力学仿真模型,优化设计了高性能磨铣工具,优选切削元件为八角齿,并确定后倾角为18°。磨铣作业时,八角齿利用其高切削吃入应力实现对高强度油管的有效“攻击”,同时凭借低切削力波动变异系数和低破碎比功保持切削稳定性;布齿方式采用全八角齿多级复合切削方式,进一步协同了切削齿的攻击性与稳定性,能量利用效率最高。高性能磨铣工具现场试验结果表明,单趟磨铣进尺相比常规磨鞋提高了32.86%,磨铣速度提升了33.33%,提速提效显著。八角齿复合布齿高性能磨铣工具的优化与应用,实现了高强度油管磨铣过程中的高稳定性与高效率,为超深小井眼修井作业提供了一种新的高效磨铣工具。 展开更多
关键词 超深小井眼 高强度油管 八角齿 复合布齿 磨铣动力学 有限元模拟
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油气田清水泵控制电路分析与升级改造
5
作者 杨卫东 甘德顺 赵周红 《设备管理与维修》 2026年第3期158-162,共5页
分析油气田清水泵电路中变频器电源输入、启停方式及保护原理,明确变频器损坏的根本原因在于未严格遵循说明书的使用规范。具体表现为采用接触器的触点同时将三相电源和启动信号输入至变频器,并在停泵时直接切断变频器电源,而未经过受... 分析油气田清水泵电路中变频器电源输入、启停方式及保护原理,明确变频器损坏的根本原因在于未严格遵循说明书的使用规范。具体表现为采用接触器的触点同时将三相电源和启动信号输入至变频器,并在停泵时直接切断变频器电源,而未经过受控的减速过程。为有效解决这一问题,采用PLC替代传统的继电器控制变频器。PLC具备可编程性强、稳定性高、可靠性好、适应性强、操作简便且易于维护等显著优势。实际应用结果显示,PLC在设计与装置、调试等环节,可克服继电器系统的固有缺陷,提高设备使用寿命,显著降低故障率。 展开更多
关键词 变频器 PLC 继电器 控制电路
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瓦楞型泥浆罐梯度载荷下的多变量优化仿真
6
作者 王德良 黄鲁蒙 《石油和化工设备》 2026年第1期9-16,共8页
进行了瓦楞板型泥浆罐在不同泥浆密度下的承载能力的研究,并通过有限元分析软件ANSYS Workbench的优化分析模块(Optimization)对其结构性能进行深入评估。瓦楞板型泥浆罐广泛应用于石油钻探领域,其承载能力直接关系到设备的安全性和使... 进行了瓦楞板型泥浆罐在不同泥浆密度下的承载能力的研究,并通过有限元分析软件ANSYS Workbench的优化分析模块(Optimization)对其结构性能进行深入评估。瓦楞板型泥浆罐广泛应用于石油钻探领域,其承载能力直接关系到设备的安全性和使用寿命。首先建立了瓦楞板型泥浆罐的三维有限元模型,考虑了罐体材料特性、瓦楞板结构以及泥浆密度变化对罐体应力和变形的影响。然后通过ANSYS Workbench的静力学分析模块,分析并对比了简化模型与整体模型的结果数据,得出了简化模型的合理性。模拟了泥浆密度从低到高(如1000kg/m3至2600kg/m3)的不同工况下,罐体的应力分布和变形情况。进一步利用优化分析模块,对5种高度的罐体瓦楞结构进行了参数化优化分析,研究满足承载能力并减轻重量的最优结构组合。研究结果表明,随着泥浆密度的增加,罐体的最大应力和变形显著增大,尤其是在罐体底部和连接部位。通过组合优化设计分析,获得了最优组合的结构参数数据集。为瓦楞板型泥浆罐的设计和改进提供了理论依据,具有重要的工程应用价值。 展开更多
关键词 泥浆罐 瓦楞板 多变量 有限元 设计优化 密度
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Rhino XS8000型扩眼器在某直井膏盐层的应用
7
作者 康继东 周元亮 +2 位作者 朱廷涛 陈嘉龙 刘森 《石化技术》 2026年第1期57-59,共3页
新疆塔里木油田库车坳陷秋里塔格构造带某评价井实钻地层复杂,该评价井在钻至库姆格列木群地层膏盐岩段时,岩性以巨厚层状白色盐岩、膏盐岩为主。膏盐层钻井风险高、周期长严重制约单井提速工作。通过采取钻后扩眼技术可将原井眼尺寸扩... 新疆塔里木油田库车坳陷秋里塔格构造带某评价井实钻地层复杂,该评价井在钻至库姆格列木群地层膏盐岩段时,岩性以巨厚层状白色盐岩、膏盐岩为主。膏盐层钻井风险高、周期长严重制约单井提速工作。通过采取钻后扩眼技术可将原井眼尺寸扩至设计尺寸,有效降低了地层蠕变缩径带来的风险,解决地层易缩径、“大肚子”台阶带来的问题,同时套管与井壁之间环空间隙的增大,为后续下尾管、固井作业提供安全保障,进一步提高本开次固井质量。 展开更多
关键词 扩眼器 缩径 盐溶
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《石油机械》投稿须知
8
《石油机械》 北大核心 2026年第2期F0003-F0003,共1页
《石油机械》设有钻井技术与装备、海洋石油装备、油气田开发工程、石油管工程、油气与新能源、油气人工智能等栏目,欢迎大从业者就油钻探与开发、新能源领域的新技术、新装备、新工艺、新材料、新法等撰写论文,并注意下述写作要点。
关键词 钻井技术与装备 海洋石油装备 油气田开发工程
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《石油机械》投稿须知
9
《石油机械》 北大核心 2026年第1期F0003-F0003,共1页
《石油机械》设有钻井技术与装备、海洋石油装备、油气田开发工程、石油管工程、新能源技术与装备、油气人工智能等栏目,欢迎广大从业者就油气钻探与开发、新能源领域的新技术、新装备、新工艺、新材料、新方法等撰写论文,并注意下述写... 《石油机械》设有钻井技术与装备、海洋石油装备、油气田开发工程、石油管工程、新能源技术与装备、油气人工智能等栏目,欢迎广大从业者就油气钻探与开发、新能源领域的新技术、新装备、新工艺、新材料、新方法等撰写论文,并注意下述写作要点。 展开更多
关键词 钻井技术与装备 海洋石油装备 石油管工程
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高围压条件下PDC异形齿切削硅质白云岩数值模拟研究
10
作者 张志 刘伟吉 +4 位作者 梁红军 田万顷 刘会良 周保成 胡海 《西安石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期125-133,共9页
为进一步提高PDC钻头在白云岩地层中的钻进性能,以硅质白云岩为实验对象,利用有限元方法建立了非均质硅质白云岩模型,建立了围压条件下的单齿切削模型,开展了高围压条件下平面齿、斧形齿与多棱齿切削破碎硅质白云岩的数值模拟实验,并对3... 为进一步提高PDC钻头在白云岩地层中的钻进性能,以硅质白云岩为实验对象,利用有限元方法建立了非均质硅质白云岩模型,建立了围压条件下的单齿切削模型,开展了高围压条件下平面齿、斧形齿与多棱齿切削破碎硅质白云岩的数值模拟实验,并对3种PDC齿的切削性能进行了研究。通过模拟结果可知,斧形齿与多棱齿的切削力曲线更平稳、波动小,切削力的峰值也更小,即斧形齿与多棱齿的抗冲击能力更强;切削齿的切削力会随围压的增大而增大,但围压的增大只会增加切削齿破坏岩石的能量需求,而不会改变切削力的波峰与波谷的分布区间;斧形齿在钻进硅质白云岩地层时需要的钻压更小,并且其受到的轴向冲击更小,侵入硅质白云岩地层更为容易。该结论能为兼备攻击性、抗冲击性强、适用于白云岩地层的PDC钻头布齿设计提供理论基础。 展开更多
关键词 白云岩 PDC异形齿 围压 破岩效率
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通刮捞洗一体化管柱在四川盆地超深井的应用
11
作者 谭羲韦 曾宪举 +2 位作者 王欣 李厚杰 杨嘉旭 《天然气技术与经济》 2026年第1期30-36,共7页
为了解决四川盆地超深井试油作业中传统分阶段井筒清洁工艺周期长、成本高、作业风险大,并且井筒结垢与铁屑堆积导致试油管柱下入失败率高的技术难题,同时突破现有一体化清洁工具难以适配超深井高温高压工况的局限,以通刮捞洗一体化管... 为了解决四川盆地超深井试油作业中传统分阶段井筒清洁工艺周期长、成本高、作业风险大,并且井筒结垢与铁屑堆积导致试油管柱下入失败率高的技术难题,同时突破现有一体化清洁工具难以适配超深井高温高压工况的局限,以通刮捞洗一体化管柱为研究对象,在该盆地超深井PS17井开展现场应用验证,分析了该管柱的核心技术原理、结构组成及作业参数优化方法。研究结果表明:①该管柱通过集成通井规、HRC60硬度耐磨合金锯齿形刮削刀具、5000高斯钕铁硼强磁打捞器,结合流体力学计算与斯托克斯定律修正不规则铁屑沉降速度,实现了一趟钻完成通井、刮管、打捞、洗井全流程作业,单井作业时间从传统7~10 d缩短至3 d,井筒垢物清除率达96%,成功打捞8 mm以上片状铁屑4.35 kg,打捞效率较传统一体化工具提升40%;②技术可适配井温介于0~220℃、压力介于0~150 MPa的超深井工况,通过更换通井规与刮削刀具可满足四川盆地主流套管尺寸需求,单井节约成本15~20万元,管柱下入成功率从82%提升至99.5%。结论认为:①通刮捞洗一体化管柱通过功能集成与参数优化,破解了四川盆地超深井井筒清洁的技术瓶颈,其作业高效性、工况适配性与安全可靠性显著优于传统工艺;②该技术兼具经济性与推广价值,可广泛应用于川渝、塔里木等复杂油气田的超深井井筒清洁作业,可以为我国深部油气资源高效开发提供技术支撑。 展开更多
关键词 通刮捞洗一体化管柱 井筒清洁 超深井 流体力学计算 强磁打捞 试油作业 四川盆地 成本优化
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钻井完井智能化技术发展现状及前景分析
12
作者 解钱虎 《化工管理》 2026年第1期85-88,共4页
文章围绕钻井完井智能化技术展开研究,分析了其发展现状与前景。在阐述国内外发展现状的基础上,重点论述了钻井完井智能化关键技术和应用,指出当前技术在效率提升等方面成效显著,但在自主决策精度、环境适应性及跨系统协同能力等方面仍... 文章围绕钻井完井智能化技术展开研究,分析了其发展现状与前景。在阐述国内外发展现状的基础上,重点论述了钻井完井智能化关键技术和应用,指出当前技术在效率提升等方面成效显著,但在自主决策精度、环境适应性及跨系统协同能力等方面仍存在瓶颈。未来,需构建大模型、加强多专业协同、提升作业可靠性,为油气资源的高效开发提供技术支撑。 展开更多
关键词 人工智能 钻井 完井 应用场景
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泥浆泵在线监测系统的设计与应用研究
13
作者 韩春鹏 徐学武 《南方农机》 2026年第1期131-135,共5页
泥浆泵作为石油钻修井的核心设备,其运行状态直接关系到生产效率和安全。然而,传统的人工巡检方式效率较低,故障预警滞后,难以满足现代智能钻井的需求。基于此,文章对泥浆泵在线监测系统展开研究,设计了一套集传感器技术、物联网通信、... 泥浆泵作为石油钻修井的核心设备,其运行状态直接关系到生产效率和安全。然而,传统的人工巡检方式效率较低,故障预警滞后,难以满足现代智能钻井的需求。基于此,文章对泥浆泵在线监测系统展开研究,设计了一套集传感器技术、物联网通信、数据处理与智能分析于一体的综合监测系统。该系统通过集成传感器网络、边缘计算和云端平台,实时采集振动、温度、压力、电压、电流等数据,并结合多源数据融合诊断模型进行故障预测诊断及能效优化,从而实现对泥浆泵运行状态的实时监测。经渤海渤中海域某平台试用验证,该系统显著提升了泥浆泵的可靠性与维护效率,为钻井作业的智能化提供了技术支撑。 展开更多
关键词 泥浆泵 在线监测系统 多源数据融合 故障预测诊断
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川西海相长水平井复合完井投产新工艺应用
14
作者 李运辉 肖喜庆 +3 位作者 李家宜 李沅岷 李宁 李波 《石油机械》 北大核心 2026年第1期139-146,共8页
针对川西海相长水平段投产井开发初期直接采用常规永久封完井工艺投产,在测试后期或开井投产初期即出现油套环空起压被迫转入大修的难题,在明确油套环空起压原因是永久式封隔器下方超长管柱(平均2500 m)在大方量、大排量、多段分流酸压... 针对川西海相长水平段投产井开发初期直接采用常规永久封完井工艺投产,在测试后期或开井投产初期即出现油套环空起压被迫转入大修的难题,在明确油套环空起压原因是永久式封隔器下方超长管柱(平均2500 m)在大方量、大排量、多段分流酸压时尾部高频振动,使封隔器胶皮位移、坐封失稳渗漏的基础上,基于川西海相工程地质特征,分析长水平井完井投产管柱结构难点。通过对管柱受力情况的分析和管柱结构优化,形成了“预置管柱+永久式封隔器回插”复合一体化管柱结构设计,增加悬挂封锚定,缓冲超长管柱摆动对永久式封隔器的直接影响,优化永久式封隔器和悬挂封隔器之间的距离,减少酸压施工期间管柱摆动频繁对永久式封隔器的振荡,消除超长管柱振动对永久式封隔器坐封稳定性的影响,保障完井封隔器密封稳定性,防止井下复杂情况的发生。该完井投产工艺在川西海相区已成功推广应用35余井次,可为后续长水平段海相井的开发提供宝贵经验。 展开更多
关键词 川西海相气田 长水平井 预置管柱 永久式封隔器回插 复合完井 封隔器 管柱振动
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钻柱黏滑振动的模糊自适应PID控制研究
15
作者 罗杰 柳军 +2 位作者 周鑫钟 李强 张艺 《石油机械》 北大核心 2026年第2期30-39,共10页
深部钻井中破坏性的钻柱黏滑振动将对油气钻采工程的实施造成严重阻碍,其强非线性与不确定性导致该问题长期以来缺乏高效解决方案,亟需简单有效的控制方案。为有效抑制钻柱黏滑振动,采用集中质量法建立了钻柱的二自由度扭转振动模型;基... 深部钻井中破坏性的钻柱黏滑振动将对油气钻采工程的实施造成严重阻碍,其强非线性与不确定性导致该问题长期以来缺乏高效解决方案,亟需简单有效的控制方案。为有效抑制钻柱黏滑振动,采用集中质量法建立了钻柱的二自由度扭转振动模型;基于此模型,考虑前馈扭矩和角速度误差,提出了模糊自适应PID控制方案,无需依赖精确的数学模型,利用模糊理论构建输入和输出之间的非线性关系,从而实现PID参数的自适应调整;为验证所提控制方案的有效性,结合5200 m实例井的钻柱结构参数,在钻井参数摄动下,与传统的PID控制器、模糊控制器及LQR最优控制器进行了控制效果的对比分析。分析结果表明:在期望速度、驱动扭矩及钻压等参数摄动下,传统控制方案自适应性不足,存在动态响应迟缓、超调量大及稳态误差显著等问题,而模糊自适应PID控制器通过参数实时优化调整,展现出优异的鲁棒性与适应性,能适应不确定的钻井条件;转盘和钻头的角速度均能在25~30 s内快速地追踪并稳定在期望值,动态响应速度快;超调量严格控制在2.50~6.33 rad/s范围内,且稳态误差极小。提出的模糊自适应PID控制方案综合性能优异,设计简单,可在大范围复杂钻井工况下有效抑制钻柱黏滑振动,为保障钻井过程的平稳高效提供技术支撑与理论参考。 展开更多
关键词 钻柱 黏滑振动 模糊自适应PID 参数摄动 控制性能 驱动扭矩 稳态误差
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自进式旋转射流喷嘴结构设计与流场特性研究
16
作者 穆总结 赵恺 +4 位作者 李根生 杨哲华 洪起贵 闫壮 张潘潘 《石油机械》 北大核心 2026年第1期20-29,共10页
水力喷射径向水平井技术对复杂油气高效经济开发、老区增产等意义重大。射流喷嘴是径向水平井钻井的核心工具,为此设计了一种涡轮带动喷嘴旋转射流的新型自进式喷嘴,并采用RNG k⁃ε湍流模型研究了该喷嘴内的流场速度和压力分布特征。数... 水力喷射径向水平井技术对复杂油气高效经济开发、老区增产等意义重大。射流喷嘴是径向水平井钻井的核心工具,为此设计了一种涡轮带动喷嘴旋转射流的新型自进式喷嘴,并采用RNG k⁃ε湍流模型研究了该喷嘴内的流场速度和压力分布特征。数值模拟结果表明,工具可“扫描式”破岩钻进,形成一定尺寸孔眼。该喷嘴在破岩过程中会形成环状凸台,工具自进过程中,凸台被旋转射流产生的拉伸剪切作用破碎。剪切应力对称分布于滞止区中心两侧,侧向射流剪切应力作用范围更广泛。自由射流区的旋转射流速度分布由工具内部旋转机构、流道分布、喷嘴角度等因素共同决定。研究表明,新型旋转射流喷嘴有利于提高径向水平井作业效率,可为相关研究提供技术参考。 展开更多
关键词 径向水平井 旋转射流 自进式 流场分析 射流速度 剪切应力 喷嘴结构
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石油钻井设备节能减排技术分析
17
作者 于国民 《化工管理》 2026年第2期65-68,共4页
在全球经济一体化的大背景下,近几年国际石油价格持续走低,同时中国石油产业在漫长的经济恢复进程中也面临着巨大挑战。为应对这一局面,技术人员需加大能源勘探力度,通过提升油田开采效率,增加我国石油资源储备量,进而强化国家能源安全... 在全球经济一体化的大背景下,近几年国际石油价格持续走低,同时中国石油产业在漫长的经济恢复进程中也面临着巨大挑战。为应对这一局面,技术人员需加大能源勘探力度,通过提升油田开采效率,增加我国石油资源储备量,进而强化国家能源安全保障能力。由于原油钻井行业在资源开发过程中消耗大量生产成本,相关企业亟须引入节能减排技术与设备,降低原油钻井活动中的资源消耗及生产成本,最终提升该行业的整体经济竞争力。 展开更多
关键词 石油钻井 钻井设备 节能减排
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基于有限元的钻井扭矩放大器分析
18
作者 王兵 《中国设备工程》 2026年第1期102-104,共3页
本文分析钻井扭矩放大器的齿轮系统,通过建立有限元模型,评估其在实际工况下的应力,确保设计的安全性。本文分析钻井扭矩放大器工作原理,利用有限元分析软件建立齿轮的三维有限元模型,进行网格划分确保计算精度,设置相应边界条件,模拟... 本文分析钻井扭矩放大器的齿轮系统,通过建立有限元模型,评估其在实际工况下的应力,确保设计的安全性。本文分析钻井扭矩放大器工作原理,利用有限元分析软件建立齿轮的三维有限元模型,进行网格划分确保计算精度,设置相应边界条件,模拟实际工况下的加载情况,通过理论计算与有限元分析的结果进行对比,验证模型的准确性。有限元分析结果显示,齿轮的最大等效应力为920MPa,理论计算结果为900MPa,结果表明,有限元分析能够更真实地反映齿轮在工作状态下的应力分布情况,验证有限元模型的准确性。 展开更多
关键词 有限元 钻井 扭矩放大器
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关于钻井液净化及岩屑回收利用的试验研究
19
作者 汤凤林 赵荣欣 +4 位作者 李博 薛志佳 段隆臣 ТретьякА.А ЧихоткинВ.Ф 《钻探工程》 2026年第1期79-84,共6页
钻井液是钻探工程的核心介质,其净化效率直接影响钻进效率、钻井质量与生态环境。针对岩屑净化难题,俄罗斯科研团队提出了超声波与永久磁场协同净化钻井液及岩屑回收利用技术。通过理论分析建立了磁化条件下颗粒沉降动力学模型,设计了... 钻井液是钻探工程的核心介质,其净化效率直接影响钻进效率、钻井质量与生态环境。针对岩屑净化难题,俄罗斯科研团队提出了超声波与永久磁场协同净化钻井液及岩屑回收利用技术。通过理论分析建立了磁化条件下颗粒沉降动力学模型,设计了集成超声波辐射器与П字型磁铁的闭环处理装置,并开展了实验室与现场试验。结果表明:该技术能促使钻井液中岩屑颗粒形成稳定的“集群结构”,显著提升其沉降速度,有效改善钻井液的流变性能,滤失量降低50%,黏度提高20%,岩屑沉淀率达30%;岩屑经焙烧可制成压裂支撑剂,实现资源化利用。研究成果为解决钻井液净化与岩屑污染问题提供了创新技术路径,对推动钻探工程绿色化具有重要参考价值。 展开更多
关键词 钻井液净化 岩屑回收 磁化处理 超声波处理 支撑剂 资源化利用 绿色钻探
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基于VMD-FFT和Inception-v4的钻井泵轴承振动信号特征提取方法研究
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作者 张吉喆 王禹 +7 位作者 张政 陈冰邓 杨晓光 王文明 周志雄 江文 刘江涛 李杨 《石油矿场机械》 2026年第1期12-20,共9页
针对钻井泵轴承在高载荷及强腐蚀工况下面临的多源耦合干扰(如结构共振、流体冲击噪声等)导致的特征弥散问题,提出了一种融合变分模态分解(VMD)、快速傅里叶变换(FFT)与Inception-v4网络的智能诊断方法。通过自适应VMD算法对钻井泵5类... 针对钻井泵轴承在高载荷及强腐蚀工况下面临的多源耦合干扰(如结构共振、流体冲击噪声等)导致的特征弥散问题,提出了一种融合变分模态分解(VMD)、快速傅里叶变换(FFT)与Inception-v4网络的智能诊断方法。通过自适应VMD算法对钻井泵5类典型轴承故障(包括滚道磨损、轴承内圈裂纹等)的振动信号进行本征模态分解,有效分离强背景噪声中的微弱故障特征;采用FFT将优化后的时频特征映射为二维能量谱图,实现钻井泵特有故障模式的几何表征;构建迁移学习增强的Inception-v4模型,通过多尺度卷积核并行提取谱图深层特征,准确识别钻井泵轴承早期损伤。试验采用现场钻井泵全工况数据验证,该方法对5类故障的识别准确率达97%,明显优于传统方法。所构建的VMD-FFT和Inception融合框架突破了钻井泵故障诊断对人工特征工程的依赖,可为石油装备智能运维提供了高泛化性的解决方案。 展开更多
关键词 钻井泵 轴承 振动信号 特征提取
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