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川西海相长水平井复合完井投产新工艺应用
1
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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石油固井泵易损件耐磨材料改进与装备使用寿命延长研究
2
作者 邵振友 郭嘉 黄云瑞 《石油石化物资采购》 2026年第4期40-42,共3页
石油固井泵作为石油钻井固井作业的核心装备,其运行稳定性与使用寿命直接影响钻井工程的效率、成本及安全性。然而,在复杂严苛的工作环境下,固井泵易损件因磨损问题频发,严重制约了装备的连续运行能力。本文以石油固井泵易损件耐磨材料... 石油固井泵作为石油钻井固井作业的核心装备,其运行稳定性与使用寿命直接影响钻井工程的效率、成本及安全性。然而,在复杂严苛的工作环境下,固井泵易损件因磨损问题频发,严重制约了装备的连续运行能力。本文以石油固井泵易损件耐磨材料改进及装备使用寿命延长为研究目标,剖析固井泵常见损件类型及其对装备使用寿命的影响,并针对现有耐磨材料不足,提出了耐磨材料的改进方向与延长装备使用寿命的策略。目的是降低石油开采成本、提高工程作业效率。 展开更多
关键词 石油固井泵 易磨损材料 改进设计 装备使用寿命 延长策略
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PFT-180A注氮泡沫固井车的研制
3
作者 魏灯莱 《石化技术》 2026年第1期81-83,共3页
随着低密度泡沫固井技术在漏失层、高温层、出水地层和低压高渗透地层中得到应用,泡沫固井装备的小型化、自动化和高度集成化逐渐成为发展趋势。基于此,针对性研制了PFT-180A注氮泡沫固井车,通过研究泡沫固井装备的作业流程原理、深冷... 随着低密度泡沫固井技术在漏失层、高温层、出水地层和低压高渗透地层中得到应用,泡沫固井装备的小型化、自动化和高度集成化逐渐成为发展趋势。基于此,针对性研制了PFT-180A注氮泡沫固井车,通过研究泡沫固井装备的作业流程原理、深冷液氮汽化机理、各系统选型优化设计、泡沫水泥浆密度自动化控制技术和泡沫发生器混浆性能等内容,集成化设计整台泡沫固井车载装备,简化了实际作业流程,可以满足不同工况低密度泡沫固井作业要求,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 固井 低密度固井 机械充气 泡沫水泥浆 泡沫发生器
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油田固井机械设备维护与保养策略研究
4
作者 陈思桥 《石化技术》 2026年第1期105-107,共3页
固井作业是油气井建设过程中的关键环节之一,其质量直接影响井筒的完整性以及后续采油作业的安全性和效率,固井机械设备作为完成这一关键作业的重要支撑,其运行状态对作业质量和安全水平具有决定性影响。为了保障油田固井机械设备运行... 固井作业是油气井建设过程中的关键环节之一,其质量直接影响井筒的完整性以及后续采油作业的安全性和效率,固井机械设备作为完成这一关键作业的重要支撑,其运行状态对作业质量和安全水平具有决定性影响。为了保障油田固井机械设备运行效率以及可靠性,首先对油田固井机械设备维护保养的重要性进行分析,在此基础上,开展油田固井机械设备维护与保养策略研究,为提高维护与保养工作的效果与效率奠定基础。 展开更多
关键词 固井作业 机械设备 维护保养 策略
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深层页岩气水平井套管下入安全评价方法研究 被引量：1
5
作者 曾波 李睿 +4 位作者 沈骋 陈珂 易清洋 牟易升 方潘 《石油机械》 北大核心 2025年第10期40-47,共8页
为了明确深层页岩气井套管下入过程中的通过性、未压先变等问题,采用梁柱微元法理论建立了套管下入弯曲井眼轨迹力学模型,利用微分方法确定了套管自由下入允许环空间隙、强制下入极限弯曲角、下入安全强度和下入阻力的计算方法。以川南... 为了明确深层页岩气井套管下入过程中的通过性、未压先变等问题,采用梁柱微元法理论建立了套管下入弯曲井眼轨迹力学模型,利用微分方法确定了套管自由下入允许环空间隙、强制下入极限弯曲角、下入安全强度和下入阻力的计算方法。以川南某深层页岩气水平井为例,验证了套管下入深层页岩气水平井安全评价方法。研究结果表明:在增斜绕障段和增斜入靶段,套管自由下入最小允许环空间隙均大于实际环空间隙,需强制下入弯曲井眼段;套管弯曲应力不得超过管材屈服极限,否则可能诱发套管未压先变;套管下入阻力随着井斜角的增大呈现出交替升降的趋势。研究成果可为深层页岩气水平井套管下入的安全评价提供思路。 展开更多
关键词 深层页岩气 水平井 环空间隙 套管下入 弯曲应力 安全评价
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压力平衡式顶部驱动液压尾管悬挂器研制与试验
6
作者 张瑞 陈武君 《石油机械》 北大核心 2025年第11期97-103,共7页
为解决深层超深层用尾管悬挂器耐压能力不足和下尾管遇阻等问题,开展了压力平衡式顶部驱动液压尾管悬挂器及其关键技术研究。通过将液压驱动机构转移至送入工具,增加压力平衡的防提前坐挂机构,并设计高承载悬挂机构和分瓣式可涨开球座... 为解决深层超深层用尾管悬挂器耐压能力不足和下尾管遇阻等问题,开展了压力平衡式顶部驱动液压尾管悬挂器及其关键技术研究。通过将液压驱动机构转移至送入工具,增加压力平衡的防提前坐挂机构,并设计高承载悬挂机构和分瓣式可涨开球座等关键部件,研发出φ244.5 mm×φ177.8 mm压力平衡式顶部驱动液压尾管悬挂器。该尾管悬挂器承载能力达2700 kN,整体抗内压能力105.0 MPa,且下尾管中途允许的循环排量和泵压不受工具限制;可涨开球座的密封能力达25 MPa以上,涨开后的通径可达70 mm,并在四川地区的新蓬X井完成了现场适应性评价。研究结果表明,压力平衡式顶部驱动液压尾管悬挂器性能可靠,不仅消除了常规尾管悬挂器潜在的耐压薄弱点,而且能够满足下尾管中途大排量高泵压循环洗井和悬挂固井要求。研究结果可为深层超深层复杂油气井尾管固井提供新方法。 展开更多
关键词 尾管悬挂器 高温高压 顶部驱动液压 压力平衡 可涨开球座 承载能力
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耐高温锌阳极电化学性能及适用性试验研究
7
作者 沈金才 刘乔平 《石油管材与仪器》 2025年第3期25-33,57,共10页
油井管(油管和套管)在使用过程中会发生CO_(2)腐蚀及溶解氧、溶解盐、冲蚀和细菌腐蚀,油气井中的压力和温度变化也会加剧油井管的腐蚀。以某地区的井下模拟采出液作为环境介质,模拟1.5 MPa井下运行环境,绘制了P110和N80油管材料在60℃... 油井管(油管和套管)在使用过程中会发生CO_(2)腐蚀及溶解氧、溶解盐、冲蚀和细菌腐蚀,油气井中的压力和温度变化也会加剧油井管的腐蚀。以某地区的井下模拟采出液作为环境介质,模拟1.5 MPa井下运行环境,绘制了P110和N80油管材料在60℃和90℃条件下的极化曲线,并采用标准规定的牺牲阳极电化学性能试验方法,获得了不同试验条件下高温锌阳极的工作电位、表面形貌、实际消耗率和电流效率。研究结果表明,温度升高会导致P110和N80材料的电流密度增大;高温锌阳极在1.5 MPa和常压下的开路电位相似,即牺牲阳极在高温高压环境下具有较好的电位稳定性,高温高压条件对电位的影响较小。高温锌阳极在高压环境下的电流效率低于常压下的电流效率,但均达到了使用要求。 展开更多
关键词 井下环境 高温锌阳极 极化 电流效率 油井管
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堵漏模拟评价装置研究进展
8
作者 段志伟 马春旭 +2 位作者 马云朋 杨智程 崔新森 《广州化工》 2025年第7期19-21,29,共4页
堵漏模拟评价装置作为一种有效的模拟堵漏效果的手段,在优选堵漏材料方面具有显著的现实意义,目前国内外尚无统一的堵漏模拟评价装置及方法。本文综述了现有的堵漏模拟评价装置,堵漏模拟评价装置从静态到动态再到某些特殊装置的研发,都... 堵漏模拟评价装置作为一种有效的模拟堵漏效果的手段,在优选堵漏材料方面具有显著的现实意义,目前国内外尚无统一的堵漏模拟评价装置及方法。本文综述了现有的堵漏模拟评价装置,堵漏模拟评价装置从静态到动态再到某些特殊装置的研发,都是国内外科研人员对油气井防漏堵漏工作的突破与发展,随着认识逐步加深,能够有效模拟动态堵漏过程的评价装置的开发,越来越成为技术共识,同时完善设备的测试模块、提高设备使用温度压力等,是后续堵漏模拟评价装置开发的重点。 展开更多
关键词 固井 堵漏 装置 评价
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高强度易钻浮箍浮鞋研制及应用
9
作者 董赵朋 蒋海涛 +5 位作者 曹靖瑜 郝楠 张京华 宋剑鸣 苟旭东 刘新哲 《石油矿场机械》 2026年第2期68-75,共8页
针对常规水泥填充式浮箍浮鞋在固井作业中存在的密封失效、易受冲蚀、强度不足及引鞋易断裂等问题,研制了一种高强度易钻式浮箍浮鞋。通过优化设计核心阀体与阀芯结构、优选高性能抗冲蚀材料,并结合有限元仿真进行模拟分析,使工具的关... 针对常规水泥填充式浮箍浮鞋在固井作业中存在的密封失效、易受冲蚀、强度不足及引鞋易断裂等问题,研制了一种高强度易钻式浮箍浮鞋。通过优化设计核心阀体与阀芯结构、优选高性能抗冲蚀材料,并结合有限元仿真进行模拟分析,使工具的关键性能指标得到大幅提升,其反向承压能力超过35 MPa,阀芯钻除时间控制在60 min以内。室内测试表明,在40 L/s排量的泥浆中经受48 h冲蚀后,工具阀系完好,并能保持良好的密封可靠性。塔里木油田现场应用结果表明,该工具有效克服了常规产品的缺陷,表现出优异的耐冲蚀性和可钻性,显著提高了固井工具的密封可靠性和作业效率,具有较高的工程应用价值。 展开更多
关键词 浮箍 浮鞋 易钻性 耐冲蚀性
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远程控制顶部驱动水泥头密封面烧伤分析
10
作者 王秉武 高超杰 +3 位作者 万有成 乔建勋 叶锐 任小伟 《中国设备工程》 2026年第S1期330-332,共3页
远程控制顶部驱动水泥头组装过程中,多次出现上下主体之间,以及芯轴和指示器主体轴孔密封配合面烧结的问题。为了查明此次事故原因,对各连接件主体的化学成分、材料力学性能、配合密封面的硬度进行全面分析。结果表明,各项指标均符合相... 远程控制顶部驱动水泥头组装过程中,多次出现上下主体之间,以及芯轴和指示器主体轴孔密封配合面烧结的问题。为了查明此次事故原因,对各连接件主体的化学成分、材料力学性能、配合密封面的硬度进行全面分析。结果表明,各项指标均符合相关要求,由于各连接件主体之间采用了大螺距短齿梯形螺纹,该螺纹齿侧间隙远大于螺纹前端轴孔密封结构的尺寸公差,造成安装时螺纹对中性差,是造成事故的主要原因。在产品自身结构不变的情况下,提高轴孔配合密封面部位硬度,最终解决了轴孔密封面出现的反复损伤难题,经过现场多次反复拆装试验,问题得到了彻底解决。 展开更多
关键词 水泥头 密封面 硬度 激光熔覆
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多级压裂对生产套管抗外挤强度的影响分析 被引量：1
11
作者 张俊成 李军 +4 位作者 张辉 连威 刘献博 王典 李辉 《石油机械》 北大核心 2025年第4期71-79,共9页
多级压裂过程工序复杂,井筒内外环境多变,容易导致套管损伤,强度降低。为探究多级压裂对水平段套管抗外挤强度的影响,考虑多级压裂全过程中温度、压力剧烈变化时套管应力的变化规律及强度变化情况;以松辽盆地页岩油井为例,建立三维数值... 多级压裂过程工序复杂,井筒内外环境多变,容易导致套管损伤,强度降低。为探究多级压裂对水平段套管抗外挤强度的影响,考虑多级压裂全过程中温度、压力剧烈变化时套管应力的变化规律及强度变化情况;以松辽盆地页岩油井为例,建立三维数值模型,从管柱力学和静力学理论出发,分段模拟了整个多级压裂过程中套管应力的变化;并以此为基础计算了压裂后套管的剩余抗外挤强度百分比,还考虑多级压裂导致的附加应力,分析了附加应力对套管剩余抗外挤强度的影响。分析结果表明:多级压裂导致的套管应力增量越大,套管抗外挤强度下降幅度越大,呈线性下降趋势;套管钢级越高,压裂产生的影响越小,同比之下剩余抗外挤强度越大;同时考虑多级压裂和套管轴向力时,套管所受应力增量与其剩余抗外挤强度的关系不变,但轴向拉力会造成套管的抗外挤强度降低,轴向压力则相反;随着钢级增加,套管剩余强度越来越大,套管所受轴向力和套管上的应力增量变化对剩余抗外挤强度的影响越来越小。研究结果可为页岩油气水平井多级压裂过程中井筒完整性控制和高效开发提供理论支撑。 展开更多
关键词 多级压裂 轴向力 生产套管 抗外挤强度 应力增量 套管钢级
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大位移井套管外壁磨损剩余强度变化规律研究 被引量：1
12
作者 刘剑 李忠慧 +3 位作者 黄熠 胡棚杰 曹天宝 孟凡奇 《石油机械》 北大核心 2025年第4期132-138,共7页
目前针对套管磨损的研究集中在内壁磨损,但在大位移井下套管过程中,套管外壁磨损不可忽略,研究套管外壁磨损后剩余强度变化规律对套管柱强度校核具有重要意义。依据弹塑性力学理论,采用数值模拟方法建立了套管外壁磨损有限元分析模型;... 目前针对套管磨损的研究集中在内壁磨损,但在大位移井下套管过程中,套管外壁磨损不可忽略,研究套管外壁磨损后剩余强度变化规律对套管柱强度校核具有重要意义。依据弹塑性力学理论,采用数值模拟方法建立了套管外壁磨损有限元分析模型;结合第四强度理论,研究了不同外壁磨损深度、套管钢级、外壁磨损半径和套管轴向载荷对套管强度的影响。研究结果表明:在外挤载荷作用下,套管外壁磨损后von Mises应力最大值出现在磨损最深处的外壁上,且受应力集中效应影响,随着磨损深度增加,套管磨损区内、外壁应力不均匀分布明显加剧;随着磨损深度的增加,套管剩余强度逐渐下降,当磨损深度大于2.19 mm时,N80钢级生产套管均有损坏风险;在相同磨损深度下,磨损半径越大,套管剩余强度越小;轴向压应力可以增大套管剩余强度,轴向拉应力会减小套管剩余强度。所得结果可为套管磨损后的损坏提出预警,为套管柱全寿命周期强度校核提供参考。 展开更多
关键词 套管磨损 剩余强度 轴向载荷 大位移井 磨损半径 von Mises应力
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旋转引鞋套管下放工具研制与试验 被引量：1
13
作者 郭朝辉 李振 +3 位作者 姚辉前 刘伟 管锋 刘先明 《石油机械》 北大核心 2025年第1期68-73,88,共7页
针对深井超深井以及水平井等高难度井井筒内普遍存在砂桥、岩屑床等导致的套管难以下放到位的问题,研制了一款以涡轮为动力元件的旋转引鞋套管下放工具。通过建立涡轮定、转子的三维模型,利用ANSYS仿真软件对其进行流道抽取、仿真分析... 针对深井超深井以及水平井等高难度井井筒内普遍存在砂桥、岩屑床等导致的套管难以下放到位的问题,研制了一款以涡轮为动力元件的旋转引鞋套管下放工具。通过建立涡轮定、转子的三维模型,利用ANSYS仿真软件对其进行流道抽取、仿真分析和水力性能预测,并搭建了10级涡轮试验台架进行水力性能试验。试验结果表明:试验数据与仿真数据相符;涡轮最佳转速区间为600~1000 r/min,扭矩120~180 N·m,压降稳定在1.6 MPa左右;在工作转速100~200 r/min时,涡轮扭矩为245~290 N·m,满足250 N·m的最大扭矩需求。所得结论可为旋转引鞋套管下放工具的设计和优化提供技术支持。 展开更多
关键词 旋转引鞋 套管下放工具 涡轮 偏心导向头 涡轮性能试验
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基于半隐式法的超短半径水平井井筒内管柱非线性屈曲分析
14
作者 罗敏 崔文磊 +1 位作者 徐亭亭 李巧珍 《计算力学学报》 北大核心 2025年第3期471-477,共7页
井筒内管柱受轴向载荷作用容易发生螺旋屈曲,导致管柱下入困难,螺旋屈曲严重时可发生自锁,甚至对管柱自身造成破坏。在静力学求解管柱屈曲时,容易出现计算不收敛和结果不稳定问题,而用动力学求解时,则会导致计算时间长和计算效率低的问... 井筒内管柱受轴向载荷作用容易发生螺旋屈曲,导致管柱下入困难,螺旋屈曲严重时可发生自锁,甚至对管柱自身造成破坏。在静力学求解管柱屈曲时,容易出现计算不收敛和结果不稳定问题,而用动力学求解时,则会导致计算时间长和计算效率低的问题。为此,将隐式求解和显式求解的优点相结合,提出井筒内管柱非线性屈曲分析的半隐式法,在保证计算效率的同时,解决了管柱屈曲分析的收敛和稳定性问题。通过算例验证了半隐式方法的有效性。基于半隐式法建立了超短半径水平井井筒内管柱屈曲的有限元分析模型,分析了管柱在井筒内的屈曲形态、横向位移和接触压力等。研究结果表明,管柱发生螺旋屈曲之前先发生三维横向屈曲,且发生三维横向屈曲的临界载荷大于发生螺旋屈曲的载荷,在发生三维横向屈曲后,很容易演变为螺旋屈曲。管柱等效应力最大值为359 MPa,塑性应变最大值为0.234,管柱屈曲程度越严重,管柱轴向载荷传递效率越小。 展开更多
关键词 半隐式法 管柱 非线性 屈曲 有限元法 超短半径水平井
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大尺寸超重套管下入过程接箍强度及风险
15
作者 冯少波 史君林 +3 位作者 艾正青 张强 卢强 施太和 《石油机械》 北大核心 2025年第4期114-122,共9页
针对万米超深井大尺寸超重套管的下入,传统的分析模型并没有考虑吊卡台阶支撑超重套管接箍的情况,在超重套管下入时套管与接箍缺乏安全性评估。以SDTK1井二开下入ø365.12 mm×13.88 mm套管为例,采用有限元方法建立吊卡-套管-... 针对万米超深井大尺寸超重套管的下入,传统的分析模型并没有考虑吊卡台阶支撑超重套管接箍的情况,在超重套管下入时套管与接箍缺乏安全性评估。以SDTK1井二开下入ø365.12 mm×13.88 mm套管为例,采用有限元方法建立吊卡-套管-接箍的有限元模型,分析了拉伸、吊卡台阶支撑套管接箍,以及吊卡与套管存在偏心、吊卡磨损等情况,得出了各类情况下吊卡、套管、接箍及管体的应力状态。有限元计算结果表明:在拉伸和悬挂下入套管时,管体螺纹和接箍螺纹的应力状态存在显著差异,吊卡强度和套管螺纹的密封是需要重点关注的部位;吊卡台阶支撑下的套管在7500 kN载荷下入是安全的,但在极限8500 kN载荷时,接箍螺纹存在塑性贯通的风险;偏心和吊卡孔磨损对吊卡影响较大,建议当吊卡孔磨损达到1 mm时更换新吊卡,或者在套管悬重超过500 t时,采用卡瓦型吊卡进行套管下入。所得结论可为超重套管的下入操作和安全性提供参考。 展开更多
关键词 大尺寸套管 超重套管 套管下入 强度评定 接箍 吊卡
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基于SPH的射孔弹炸高和射流倾斜角对侵彻效果的影响
16
作者 李明飞 贾建鹏 问晓勇 《含能材料》 北大核心 2025年第12期1428-1438,共11页
考虑深井小井眼对炸高的限制和穿透射孔液的影响,基于SPH方法,以外径139.70 mm、壁厚9.17 mm套管配合外径89.00 mm射孔枪的典型深井枪弹组合,用网格节点法建立射孔弹三维SPH模型,分析射孔弹炸高和射流倾斜角对侵彻效果的影响。研究表明... 考虑深井小井眼对炸高的限制和穿透射孔液的影响,基于SPH方法,以外径139.70 mm、壁厚9.17 mm套管配合外径89.00 mm射孔枪的典型深井枪弹组合,用网格节点法建立射孔弹三维SPH模型,分析射孔弹炸高和射流倾斜角对侵彻效果的影响。研究表明,网格节点转换为SPH粒子模型方法较网格中心法的粒子排布更均匀,边界处粒子分布更光滑。在深井典型油套管、枪弹组合工况下,炸高由12 mm增加18 mm,最大轴向速度减小了7.72%;炸高由18 mm增加到24 mm,最大轴向速度减小了5.27%。倾斜角60°时,金属射流触靶速度为6564 m·s^(-1),倾斜角45°时,触靶速度为6283 m·s^(-1);减小了4.28%。倾斜角为60°和45°时的金属射流最大能量和剩余能量差异较小,分别相差1.05%和2.5%。 展开更多
关键词 射孔弹 能量和速度分析 SPH方法 炸高 倾斜角 侵彻效果
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套管变形井压裂用超小直径可溶桥塞螺旋卡瓦结构设计
17
作者 喻成刚 杨建 +4 位作者 付玉坤 王康 姜杰 石昌帅 梅蕾 《石油机械》 北大核心 2025年第10期72-78,共7页
随着四川盆地页岩气勘探开发逐步向深层迈进,地层温度压力更高、水平段更长、施工压力更大,套管变形井数量显著增加,套管变形程度也愈发严重。传统可溶桥塞受外径大小限制,在套管变形井下入时存在遇阻、遇卡等问题,导致不能顺利下放至... 随着四川盆地页岩气勘探开发逐步向深层迈进,地层温度压力更高、水平段更长、施工压力更大,套管变形井数量显著增加,套管变形程度也愈发严重。传统可溶桥塞受外径大小限制,在套管变形井下入时存在遇阻、遇卡等问题,导致不能顺利下放至目的层段,影响正常层段压裂施工作业。为此,设计了一种螺旋式卡瓦机构,建立小直径可溶桥塞+螺旋卡瓦+套管组合的有限元模型,并对螺旋卡瓦的螺距、圈数、旋向进行数值模拟分析与室内验证。研究结果表明:随着螺旋卡瓦螺距和圈数的增加,螺旋卡瓦最大锚定力均呈现减小趋势,螺旋卡瓦螺距推荐40 mm、螺旋卡瓦圈数推荐1圈;螺旋卡瓦旋向与螺旋胀锥旋向相反时,超小直径可溶桥塞的锚定性能更好;螺旋卡瓦最大锚定力为502.3 kN,可满足套管变形井条件下小直径锚定大环空的分段压裂需求。所得结论可为超小直径可溶性桥塞设计提供参考。 展开更多
关键词 套变井 超小直径可溶桥塞 螺旋卡瓦 结构设计 仿真模拟
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白马区块页岩气水平井断层滑移对射孔套管应力影响研究
18
作者 秦文斌 王莉 +3 位作者 李忠慧 刘剑 张峻岚 董吉宁 《石油机械》 北大核心 2025年第9期111-119,共9页
目前套管变形问题严重制约了白马区块页岩气开发利用,为了明晰断层滑移下射孔套管应力变化规律,采用现场地震资料与模拟相结合的方式进行研究。综合考虑断层滑移角度、滑移距离以及套管射孔参数,建立射孔套管-水泥环-滑移地层数值模拟模... 目前套管变形问题严重制约了白马区块页岩气开发利用,为了明晰断层滑移下射孔套管应力变化规律,采用现场地震资料与模拟相结合的方式进行研究。综合考虑断层滑移角度、滑移距离以及套管射孔参数,建立射孔套管-水泥环-滑移地层数值模拟模型,开展有限元模拟试验,研究断层滑移下射孔套管应力变化规律。研究结果表明:白马区块83%的套管变形发生在压裂施工期间,44%的套管变形点位于射孔段,水力压裂导致断层裂缝活动,进而诱发断层滑移使得套管变形;在断层滑移过程中,射孔套管应力变化规律与未射孔套管相似,随着滑移距离增大,套管应力逐渐增大;随着滑移角度增大,套管应力先增大后减小,倾角为60°时套管应力最大;考虑射孔参数时,射孔孔径及孔密越大,套管应力越大,相比于未射孔套管,滑移距离为1 mm时,套管应力受射孔影响较大,射孔套管平均应力为未射孔套管应力的1.5倍;随着滑移距离和滑移角度增大,断层滑移成为套管应力主要影响因素。研究成果可为断层滑移下套管射孔参数优选,以及页岩气套管变形机理提供研究思路和理论依据。 展开更多
关键词 页岩气 套管变形 数值模拟 断层滑移 射孔 白马区块
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基于响应面法的小型井下油水分离器操作参数优化
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作者 曹砚锋 邱浩 +4 位作者 文敏 王通 赵军伟 邹明华 潘豪 《石油机械》 北大核心 2025年第5期125-132,共8页
油水分离器不仅可以有效分离油水混合物,还可提高生产效率、减轻环境污染,并降低生产成本。为了进一步提升油水分离器的分离效率,降低溢流压力损失,以设计的小型井下油水分离器为研究对象,基于响应面法,建立了油相密度、处理量和分流比... 油水分离器不仅可以有效分离油水混合物,还可提高生产效率、减轻环境污染,并降低生产成本。为了进一步提升油水分离器的分离效率,降低溢流压力损失,以设计的小型井下油水分离器为研究对象,基于响应面法,建立了油相密度、处理量和分流比3种操作参数与分离效率及压降之间的数学关系,分析了油相密度、处理量和分流比对分离效率和压降的单独影响,探讨了它们之间的交互影响关系,确定了最佳的操作参数组合形式,并对响应模型进行了验证。研究结果表明:方差分析与显著性检验显示模型的线性回归决定系数R~2分别为0.9729、0.9911,表明响应模型的相关性较好;当油相密度为800 kg/m^(3)、来液处理量为1.413 m^(3)/h及分流比为39.419%时,分离效果最优;优化后分离器分离效率由初始操作参数的79.56%提升至96.37%;操作参数优化后的分离器底流附近油相体积分数明显降低,溢流附近(油相出口)的含油体积分数提升了5个百分点。所得结果和研究方法可为井下油水分离器的结构再优化及现场应用提供指导。 展开更多
关键词 油水分离器 响应面法 操作参数 结构优化 分离效率 数值模拟
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涡轮驱动式振荡旋转套管引鞋研制及应用
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作者 陈小元 吴波 +4 位作者 史怀忠 熊超 屈子骁 王委 周志刚 《石油机械》 北大核心 2025年第1期55-61,共7页
针对长水平井以及大斜度斜井套管下入摩阻大、易卡套、下入难等问题,研制了井下涡轮驱动式振荡旋转套管引鞋。建立了工具的三维模型,并通过Fluent软件搭建了涡轮定子、转子流场计算数值模型,探究了不同叶轮安放角对叶片压力及表面流速... 针对长水平井以及大斜度斜井套管下入摩阻大、易卡套、下入难等问题,研制了井下涡轮驱动式振荡旋转套管引鞋。建立了工具的三维模型,并通过Fluent软件搭建了涡轮定子、转子流场计算数值模型,探究了不同叶轮安放角对叶片压力及表面流速的影响,进而对叶轮结构参数进行优化设计。搭建了套管动力引鞋工具地面测试试验平台,对其关键性能参数进行测试,结果满足设计需求,并开展了相关现场试验。试验结果表明:该工具可通过钻井液循环带动井下引鞋头旋转,从而进行井壁的修整和井筒的冲洗,并帮助完井套管柱的顺利下入,极大提高了作业效率。该研究可为水平井以及大斜度井完井管柱降阻下入工具的研制与应用提供技术借鉴,进而提高完井作业效率,降低施工成本。 展开更多
关键词 水平井 岩屑床 涡轮驱动 套管引鞋 井下动力引鞋
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