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基于Finnie冲蚀模型的井口八通冲蚀预测及施工参数优选
1
作者 史小东 张浩 +4 位作者 王晓岗 赵宁 李建鹏 王芫芫 赵震程 《石油钻采工艺》 北大核心 2025年第4期500-510,532,共12页
压裂井口八通管线冲蚀磨损是影响压裂效益的关键难题,当前一些冲蚀模型对井口八通的冲蚀预测不准确,因此开展了井口八通冲蚀预测新方法的研究。基于有限元数值模拟方法,建立压裂井口八通几何模型,根据实际压裂施工数据,分别构建Generic... 压裂井口八通管线冲蚀磨损是影响压裂效益的关键难题,当前一些冲蚀模型对井口八通的冲蚀预测不准确,因此开展了井口八通冲蚀预测新方法的研究。基于有限元数值模拟方法,建立压裂井口八通几何模型,根据实际压裂施工数据,分别构建Generic模型、Oka模型、Finnie模型等冲蚀模型并进行冲蚀模拟,比较冲蚀速率模拟结果与实际井口八通冲蚀率,分析各冲蚀模型预测结果的准确度,明确了所采用的Finnie冲蚀模型的预测结果更准确,然后依据Finnie冲蚀模型开展各施工参数对冲蚀磨损的影响机制研究。研究结果表明,针对井口八通的冲蚀模拟,其他冲蚀模型的预测准确率较低,而Finnie冲蚀模型的预测准确率达90.32%。依据Finnie模型研究不同施工参数对管壁冲蚀率的影响机制,通过优化注入排量、颗粒直径等施工参数,使优化后模型预测的管壁冲蚀率比原始施工参数下的预测值降低19.12%,比原始施工参数下的实际冲蚀率降低11.29%。Finnie冲蚀模型能准确预测井口八通的冲蚀情况,依据Finnie冲蚀模型评价施工参数对冲蚀率的影响,从而获得更加合理的施工参数组合以降低冲蚀率。 展开更多
关键词 井口八通 Finnie冲蚀模型 冲蚀预测 数值模拟 施工参数优选 冲蚀率
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井口增压装置在天然气井生产中的应用效果评价
2
作者 贾连超 薛永强 +5 位作者 蒋明艳 强小龙 王婷娟 叶葱林 赵轩刚 张俊旭 《石油化工应用》 2025年第8期86-88,共3页
气井开发后期,产量递减明显,携液能力下降,只有采用间歇方式生产。常规的排水采气措施只能短期有效,没有持续性的带液效果。引入井口增压装置对气井数较多的井组进行井口增压,降低汇管外输压力,从而提高气井产量,将井筒积液带出,提高气... 气井开发后期,产量递减明显,携液能力下降,只有采用间歇方式生产。常规的排水采气措施只能短期有效,没有持续性的带液效果。引入井口增压装置对气井数较多的井组进行井口增压,降低汇管外输压力,从而提高气井产量,将井筒积液带出,提高气井开井时率,由间歇生产转化为连续生产,提高单井产量及累产气量。利用燃气发电机作为压缩机动力,作业时间长,可较为彻底地带出井筒,乃至储层内积液,提升气井开发效果。同时经济效益显著,投入产出比达到1.00∶3.47,推广应用前景广阔。 展开更多
关键词 间歇生产 产量递减 携液能力 井口增压装置 开井时率
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脉冲电流修复含多裂纹高压弯头效果对比研究
3
作者 张思 周名将 +2 位作者 梁玉恒 付必伟 徐昊 《石油机械》 北大核心 2025年第11期114-122,135,共10页
高压弯头由于环境腐蚀、内部载荷冲击以及热加工缺陷等因素的影响,会产生微小裂纹,常以多裂纹形式存在,且裂纹分布存在较大随机性,对脉冲电流修复工艺提出了更高要求。采用理论分析与仿真模拟分析相结合的方法,探究典型双平行裂纹、双... 高压弯头由于环境腐蚀、内部载荷冲击以及热加工缺陷等因素的影响,会产生微小裂纹,常以多裂纹形式存在,且裂纹分布存在较大随机性,对脉冲电流修复工艺提出了更高要求。采用理论分析与仿真模拟分析相结合的方法,探究典型双平行裂纹、双垂直裂纹、平行-垂直-平行裂纹以及垂直-平行-垂直4种多裂纹组合形式对高压弯头裂纹修复效果的影响,分析脉冲电流作用后不同裂纹组合形式下弯头基体的温度场和应力场分布情况,以及裂纹缺口的闭合规律。研究结果表明:双平行裂纹前缘与邻近区域基体之间的温差仅有20℃,不利于裂纹愈合;双垂直裂纹达到修复条件所需要的能量是单垂直裂纹的1.06倍;垂直和平行的复合形式裂纹中,对电流起到截留作用的主要是垂直裂纹,可以改变电极方向使得电流流动方向垂直于裂纹平面,从而提高裂纹修复效果。研究结果可为脉冲电流修复法在石油装备领域中的运用提供理论基础和工艺指导。 展开更多
关键词 高压弯头 多裂纹 裂纹修复 脉冲电流 数值模拟 温度场 热压应力
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基于模糊PID的液驱往复式天然气增压器恒压控制
4
作者 何顺安 李茂 +3 位作者 王登海 毛勇 李耀 陈晓刚 《石油化工应用》 2025年第1期59-62,共4页
液驱往复式天然气增压器是智能气液混输一体化集成装置重要的增压设备,对其进行恒压控制应用研究,有利于装置可靠平稳运行。基于液驱往复式天然气增压器工作原理,建立了模糊PID算法,并进行仿真和应用。仿真结果表明,液驱往复式天然气增... 液驱往复式天然气增压器是智能气液混输一体化集成装置重要的增压设备,对其进行恒压控制应用研究,有利于装置可靠平稳运行。基于液驱往复式天然气增压器工作原理,建立了模糊PID算法,并进行仿真和应用。仿真结果表明,液驱往复式天然气增压器的模糊PID算法较普通PID算法具有响应速度更快、误差更小的特点。对液驱往复式天然气增压器模糊PID算法进行现场应用,可以提升效率,保持天然气出口压力稳定在一定范围内。 展开更多
关键词 液压 增压 应用 混输
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多时频分析方法下压裂管汇紧固螺栓振动信号处理方法研究
5
作者 史小东 王晓岗 张浩 《石化技术》 2025年第2期239-241,232,共4页
在石油生产检测领域,精确螺栓振动时频分析技术能有效展示信号的时域及频域特征,进而有效实现其振动故障监测。本文采用石油压裂泵车管汇振动检测器实测数据,对施工现场振动数据分别实施,四种常用信号变换方法。通过实测数据计算结果可... 在石油生产检测领域,精确螺栓振动时频分析技术能有效展示信号的时域及频域特征,进而有效实现其振动故障监测。本文采用石油压裂泵车管汇振动检测器实测数据,对施工现场振动数据分别实施,四种常用信号变换方法。通过实测数据计算结果可以看出,希尔伯特变换具有相对较好的时频聚焦性以及较高的局部可辨识特征。本文同时分析了三轴测量通道的x、y、z轴3组数据的时频结果,实验结果同样证明了希尔伯特变换在处理螺栓振动信号时的优越性。 展开更多
关键词 螺栓振动 时频分析 傅里叶变换 小波变换 希尔伯特变换
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基于流体压力渗透的压裂泵V形组合柱塞密封性能分析 被引量：1
6
作者 赵明博 侯勇俊 +2 位作者 唐瑞欢 李华川 刘有平 《机械强度》 北大核心 2025年第4期87-95,共9页
压裂泵柱塞密封副长期在变载荷、往复摩擦及高压、酸性压裂液的环境下运行,是压裂泵液力端最容易失效的部件之一。为研究过盈量、介质压力等对V形密封圈密封性能的影响,采用自动收缩配合模拟V形密封圈的装配过程,基于流体压力渗透模拟V... 压裂泵柱塞密封副长期在变载荷、往复摩擦及高压、酸性压裂液的环境下运行,是压裂泵液力端最容易失效的部件之一。为研究过盈量、介质压力等对V形密封圈密封性能的影响,采用自动收缩配合模拟V形密封圈的装配过程,基于流体压力渗透模拟V形密封圈的实际流体压力作业工况,建立了V形组合密封圈的有限元模型;分析了V形密封圈在准静态和动态密封下的最大Mises应力和接触压力的变化规律;提出了一种双级压差的柱塞密封结构,并对该结构进行了密封性能分析。结果表明,密封圈的最大接触压力都出现在靠近高压流体侧的V形密封圈处,最大应力主要在V形密封圈与支撑环和压环相接触的唇部和肩部;V形密封圈与柱塞接触一侧更容易发生失效;采用双级压差柱塞密封能够有效减小V形密封圈的Mises应力、剪切应力,以及与柱塞间的摩擦力,可延长压裂泵柱塞密封的工作寿命,提高压裂作业的可靠性和经济性。 展开更多
关键词 V形密封圈 过盈装配 流体压力渗透 结构设计 密封性能
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压裂支管的振动特性与减振抑振分析
7
作者 王晓岗 田波 +4 位作者 齐静静 张浩 赵宁 吴漫 李美求 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第8期3209-3216,共8页
为了减小压裂支管在压裂作业过程中的振动,采用流固耦合分析方法,考虑压裂泵自身振动和高压压裂液对压裂支管冲击作用的基础上,对压裂支管开展模态分析和谐响应分析,研究弯头角度和压裂支管支撑数量对压裂支管振动的影响。结果表明:在... 为了减小压裂支管在压裂作业过程中的振动,采用流固耦合分析方法,考虑压裂泵自身振动和高压压裂液对压裂支管冲击作用的基础上,对压裂支管开展模态分析和谐响应分析,研究弯头角度和压裂支管支撑数量对压裂支管振动的影响。结果表明:在当前布局下,管汇的前六阶模态振型主要振动位置出现在双弯头2、3、4处,表明压裂支管主要振动变形发生在其下端,即远离压裂车的双弯头处,针对双弯头2、3、4处为薄弱部位,以最大位移响应幅值为准则,得出各双弯头在各连接角度下的较小位移响应幅值,表明各连接角度为现场实际压裂作业的最优选择;当采用4个弹性支撑时,最大振幅远小于2、3个弹性支撑,表明在压裂支管下端增加弹性支撑可减弱振动幅值,得出在具体工作范围内下的最优方案。研究成果可为压裂支管的振动特性及减振抑振提供理论指导。 展开更多
关键词 压裂支管 振动特性 减振抑振 谐响应分析 模态分析 弯头角度 支撑数量
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超低温可溶球座的研发与应用
8
作者 凌金权 李治 +4 位作者 叶葱林 陈天宇 高伟 唐波 张向京 《石油化工应用》 2025年第8期78-80,103,共4页
为解决鄂尔多斯盆地东部储层埋藏浅,地层温度低等原因导致的可溶球座溶解不彻底,性能不达标等问题,对现有的可溶球座进行了结构设计和制造工艺的优化。超低温可溶球座设计降低了溶解温度,结构提高了锚定和密封性能,在鄂尔多斯盆地东部... 为解决鄂尔多斯盆地东部储层埋藏浅,地层温度低等原因导致的可溶球座溶解不彻底,性能不达标等问题,对现有的可溶球座进行了结构设计和制造工艺的优化。超低温可溶球座设计降低了溶解温度,结构提高了锚定和密封性能,在鄂尔多斯盆地东部运用效果良好。缩短了球座溶解时间,提高了气井排液速度,减少了异常情况发生,提高了压裂作业的成功率和经济效益,建议在鄂尔多斯盆地东部及其他类似地质条件的地区加大推广应用力度。 展开更多
关键词 鄂尔多斯盆地东部 致密储层 可溶球座 技术优化 效果分析
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连续油管压裂后完井防喷工艺管柱研究与应用
9
作者 赵旭阳 姚飞 +2 位作者 高飞 颜凡全 范明 《石油矿场机械》 2025年第3期66-70,共5页
针对连续油管压裂后井筒压力高,后续低效、高成本完井下泵工艺措施问题,攻关形成了连续油管压裂后完井防喷工艺管柱。管柱主要由可溶防喷桥塞和坐封器组成。优选了可溶铝镁合金作为桥塞的主体材料,测试了可溶胶筒的溶解性能,设计了锚定... 针对连续油管压裂后井筒压力高,后续低效、高成本完井下泵工艺措施问题,攻关形成了连续油管压裂后完井防喷工艺管柱。管柱主要由可溶防喷桥塞和坐封器组成。优选了可溶铝镁合金作为桥塞的主体材料,测试了可溶胶筒的溶解性能,设计了锚定、密封及活堵结构,保证了桥塞的承压可靠性及整体溶解性能。研制了高承压、大推力坐封器,为桥塞坐封、丢手提供了辅助工具。通过室内及现场试验,验证了可溶防喷桥塞最高承压25 MPa,有效承压时间大于10 d,完全溶解时间120 d,满足现场作业需求。该工艺管柱的研制实现了对井筒内溢流的源头控制,为连续油管压裂后常规作业队完井下泵创造了便利条件。 展开更多
关键词 连续油管压裂 可溶桥塞 井筒防喷 室内试验
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高压大排量柔性管快速连接压裂管汇系统设计 被引量：1
10
作者 牟新明 钟山 +3 位作者 聂鹏 陈跃龙 乔汉杰 吴俊伟 《机械工程师》 2025年第6期110-113,共4页
为了解决压裂管汇能力不足,安全性、效率低下,自动化程度不高等瓶颈问题,对超高压力、长寿命、大通径、高效快连的压裂管汇系统进行研究,重点对大通径单通道管汇、超高压长寿命柔性管快连管汇、高压管汇群控等关键技术进行攻关,形成一... 为了解决压裂管汇能力不足,安全性、效率低下,自动化程度不高等瓶颈问题,对超高压力、长寿命、大通径、高效快连的压裂管汇系统进行研究,重点对大通径单通道管汇、超高压长寿命柔性管快连管汇、高压管汇群控等关键技术进行攻关,形成一套排量18 m^(3)/min、额定压力140 MPa的柔性高效高压集成压裂管汇解决方案,形成高效、安全、低作业强度的压裂管汇作业模式,满足压裂提速提效的要求,降低人身事故风险和人工成本,更好地保障油气资源的勘探开发。 展开更多
关键词 压裂管汇 大通径 柔性管 快速连接
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可溶压裂球受力模拟及性能对比分析
11
作者 丁柯宇 周后俊 +5 位作者 任正军 韩永亮 詹鸿运 尚晓峰 王贵学 徐敏 《石油矿场机械》 2025年第4期28-34,共7页
针对目前油田使用的2种不同结构的可溶压裂球,采用计算静态结构力学方法对2种可溶压裂球进行受力模拟。在球座锥角20°~60°,压裂球受力10~80 MPa的工况下研究压裂球的受力差异。基于有限元分析,采用标准接触模型建立了数值仿... 针对目前油田使用的2种不同结构的可溶压裂球,采用计算静态结构力学方法对2种可溶压裂球进行受力模拟。在球座锥角20°~60°,压裂球受力10~80 MPa的工况下研究压裂球的受力差异。基于有限元分析,采用标准接触模型建立了数值仿真模型,分析了2种可溶压裂球在不同工况下的受力分布规律,根据应力应变分布情况探究静压分布出现的原因。绘制压裂球的外特性曲线,包括应力、应变与球座锥角和压力的关系,发现压裂球特性出现变化的工况点与模拟受力分析结果相对应。根据模拟受力结果分析了2种压裂球所适用的工况。分析结果表明,在相同压裂工况下,可溶压裂信息球的性能与传统压裂球的性能接近。由于可溶压裂信息球的内部具有电路装置,外形尺寸受限,传统压裂球在尺寸方面的选择范围更宽,对于井下压裂阶段的数据采集需求,可溶压裂信息球具有较大优势。 展开更多
关键词 可溶压裂信息球 传统压裂球 承压能力 数据采集
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大排量离心泵固液两相流磨损特性仿真分析 被引量：1
12
作者 彭俊威 周青 +4 位作者 耿鹏 董富强 孙天惠 邓伟 李森 《石油矿场机械》 2025年第1期44-52,共9页
针对大排量混砂离心泵,采用CFD-DEM耦合计算方法建立固液两相流仿真模型,对离心泵内两相流流场进行了研究。得到了不同叶轮转速、流量、颗粒粒径和混砂浓度等因素对离心泵外特性的影响。使用OKA、Archard磨损模型计算得到蜗壳及叶轮的... 针对大排量混砂离心泵,采用CFD-DEM耦合计算方法建立固液两相流仿真模型,对离心泵内两相流流场进行了研究。得到了不同叶轮转速、流量、颗粒粒径和混砂浓度等因素对离心泵外特性的影响。使用OKA、Archard磨损模型计算得到蜗壳及叶轮的磨损量,分析不同工况下颗粒运动过程及颗粒对过流部件的定性定量的磨蚀规律,得到平均磨损率随时间变化曲线,并对不同镀层的离心泵进行数值计算。结果表明,叶轮主要磨损区在根部和压力面中部,转速每增加100 r/min,最大磨损量为叶轮冲击磨损,增加28.5%;流量增加20%,最大磨损量为蜗壳的冲击磨损,增加85%。使用碳化钨镀层,叶轮和蜗壳磨损速率分别降低28.1%和39.95%。研究结果可为混砂离心泵参数设计提供指导意义。 展开更多
关键词 混砂离心泵 CFD-DEM 磨蚀规律 镀层
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混砂泵固液两相流流致振动仿真分析
13
作者 戴启平 孙天惠 +4 位作者 彭俊威 董富强 李森 周青 唐霄 《石油机械》 北大核心 2025年第6期117-124,共8页
针对压裂用混砂泵装备所面临的工作环境恶劣导致的振动失效问题,采用CFD-DEM耦合计算方法,建立了固液两相流仿真模型,在不同叶轮转速、流量、粒径和混砂体积分数条件下,对固液两相流工况下离心泵外特性的影响进行分析。同时,监测并分析... 针对压裂用混砂泵装备所面临的工作环境恶劣导致的振动失效问题,采用CFD-DEM耦合计算方法,建立了固液两相流仿真模型,在不同叶轮转速、流量、粒径和混砂体积分数条件下,对固液两相流工况下离心泵外特性的影响进行分析。同时,监测并分析了离心泵蜗壳和叶轮在x、y、z这3个方向上的流体作用力,通过周期图法获得了蜗壳和叶轮在x、y、z这3个方向上的功率谱密度曲线。研究结果表明:颗粒相的加入导致了离心泵扬程和效率的降低,叶轮和蜗壳的主要振动方向分别为叶轮轴向和蜗壳出口方向,主要振动频率为叶频;叶轮转速和流量是影响离心泵振动功率的主要因素,叶轮转速每上升100 r/min,叶轮和蜗壳的主要振动功率平均上升36.15%和37.71%;流量每增加3.78 m^(3)/min,叶轮主振动功率平均上升28.45%,蜗壳主要振动功率平均下降11.27%;混砂体积分数和颗粒粒径对振动的影响相对较小。研究结果可为混砂泵的安装及作业参数设置提供参考。 展开更多
关键词 混砂泵 固流两相流 CFD-DEM 功率谱密度 流致振动
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长庆油田水平井体积压裂工具发展浅析 被引量：37
14
作者 任勇 冯长青 +4 位作者 胡相君 张文星 何华 蒙鑫 赵粉霞 《中国石油勘探》 CAS 北大核心 2015年第2期75-81,共7页
长庆油田致密油资源丰富,水平井钻井及体积压裂工艺是主要开发方式,而体积压裂工具是工艺实现的关键。通过对前期水平井分段改造管柱及配套工具对比分析,结合体积压裂工艺在作业排量、多簇射孔方式等方面对工具的要求,重点介绍了水力喷... 长庆油田致密油资源丰富,水平井钻井及体积压裂工艺是主要开发方式,而体积压裂工具是工艺实现的关键。通过对前期水平井分段改造管柱及配套工具对比分析,结合体积压裂工艺在作业排量、多簇射孔方式等方面对工具的要求,重点介绍了水力喷射分段多簇体积压裂工具、大通径快钻桥塞压裂工具和可开关套管滑套压裂工具。结果表明,在139.7mm套管固井完井条件下,当施工总排量低于8m3/min时,水力喷射分段多簇体积压裂工具具有操作简单、作业成本低的优点,成为长庆油田水平井体积压裂主体工具,已规模应用505口油田水平井;当施工排量超过8m3/min时,则采用大通径快钻桥塞压裂工具,该工具压后无需钻磨,可直接放喷、投产,已在长庆油田应用井数42口;而可开关套管滑套压裂工具不仅可以满足大排量压裂改造,还考虑了后期分层测试以及找水、堵水、重复改造等需要,将是最具有发展潜力的工具,它代表着体积压裂工具的发展方向。 展开更多
关键词 油田水平井 体积压裂工具 水力喷射分段多簇压裂工具 大通径快钻桥塞 可开关套管滑套压裂工具
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无线射频识别技术在多级滑套压裂工具中的应用探讨 被引量：27
15
作者 秦金立 戴文潮 +2 位作者 万雪峰 赵晨熙 韩峰 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期123-126,共4页
为了实现多级滑套压裂工具全通径、无级数限制和智能操控,研究了无线射频识别(RFID)技术驱动滑套的工作原理和施工工艺。RFID滑套由胶囊标签、天线单元、控制单元、执行单元、动作单元和连接单元等部分构成。胶囊标签携带信息码通过RFI... 为了实现多级滑套压裂工具全通径、无级数限制和智能操控,研究了无线射频识别(RFID)技术驱动滑套的工作原理和施工工艺。RFID滑套由胶囊标签、天线单元、控制单元、执行单元、动作单元和连接单元等部分构成。胶囊标签携带信息码通过RFID滑套,激活控制单元接收信息码,当信息匹配时,控制单元输出控制命令,启动执行单元动作,实现滑套的打开或关闭动作。通过技术调研,掌握了RFID滑套的工作原理和施工工艺,明确了RFID滑套研制的关键技术难点,为无线射频识别技术在多级滑套压裂工具中的应用提供了技术支持。 展开更多
关键词 RFID技术 电子标签 RFID滑套 多级滑套压裂工具
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大通径桥塞压裂用可溶解球研制及性能评价 被引量：26
16
作者 魏辽 马兰荣 +3 位作者 朱敏涛 吴晋霞 朱玉杰 韩峰 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期90-94,共5页
为解决国内可溶解憋压球无法满足大通径桥塞压裂要求的问题,采用网络结构设计了以镁铝合金为基体并添加Zn、Cu等材料而形成的多元材料,以抗压强度、屈服强度、溶解速率为目标优化了材料中Zn、Cu的加量,研制了与大通径桥塞压裂配套用的... 为解决国内可溶解憋压球无法满足大通径桥塞压裂要求的问题,采用网络结构设计了以镁铝合金为基体并添加Zn、Cu等材料而形成的多元材料,以抗压强度、屈服强度、溶解速率为目标优化了材料中Zn、Cu的加量,研制了与大通径桥塞压裂配套用的大直径、高强度、可溶解合金材料及憋压球。经测试合金材料的抗压强度与屈服强度分别超过了430和330 MPa,直径89.027mm憋压球承压超过70 MPa,且喷涂防护膜后球体稳定承压达到6h;93℃条件下在3%KCl溶液中球体溶解90%体积所需时间约为92h;在胍胶压裂液中的溶解速率虽然比在1%KCl溶液慢,但200h也能溶解球体90%的体积。这表明,大直径可溶解憋压球能满足大通径桥塞压裂所需的高强度、快速溶解的性能要求。 展开更多
关键词 桥塞 可溶解合金 憋压球 分段压裂
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织构化柱塞对压裂泵密封副的摩擦学性能影响 被引量：18
17
作者 何霞 钟林 +2 位作者 王国荣 杨昌海 蒋龙 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期364-370,共7页
采用精密机械雕刻技术在压裂泵柱塞试样表面雕刻微凹坑阵列表面织构,利用MDW-100型微机控制立式万能摩擦磨损试验机对具有不同尺寸形状的微凹坑柱塞-丁晴橡胶密封试样进行摩擦磨损试验,研究了织构化柱塞试件与丁晴橡胶摩擦副在流体动压... 采用精密机械雕刻技术在压裂泵柱塞试样表面雕刻微凹坑阵列表面织构,利用MDW-100型微机控制立式万能摩擦磨损试验机对具有不同尺寸形状的微凹坑柱塞-丁晴橡胶密封试样进行摩擦磨损试验,研究了织构化柱塞试件与丁晴橡胶摩擦副在流体动压润滑条件下的润滑特性.结果表明:压裂泵柱塞试件表面合理织构组合可以显著地提高柱塞密封系统摩擦副的润滑和减摩性能,其中面积比为5.86%、均匀分布的圆柱形与条形混合凹坑织构是较优的,其摩擦副的摩擦系数、温升及磨损量相对于无织构试件分别降低了80%、90%及79.3%,且表面磨痕也显著低于无织构及其他织构组合的柱塞密封摩擦副. 展开更多
关键词 压裂泵 柱塞 机械雕刻 表面织构 摩擦
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裸眼分段压裂投球式滑套球座关键技术研究 被引量：18
18
作者 秦金立 吴姬昊 +2 位作者 崔晓杰 李富平 邹传元 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期52-56,共5页
投球式滑套为裸眼分段压裂管柱中建立压裂级数和压裂过流通道的关键部件,但目前国内尚未开展滑套球座与其匹配的憋压球的密封能力、滑套球座的可钻性与耐冲蚀性方面的研究。通过滑套球座的结构设计、憋压球的材料优选及球座与憋压球密... 投球式滑套为裸眼分段压裂管柱中建立压裂级数和压裂过流通道的关键部件,但目前国内尚未开展滑套球座与其匹配的憋压球的密封能力、滑套球座的可钻性与耐冲蚀性方面的研究。通过滑套球座的结构设计、憋压球的材料优选及球座与憋压球密封能力的有限元分析与试验,研究了滑套球座与憋压球之间的密封技术;通过滑套球座材料优选和相关试验,研究了滑套球座的可钻性;通过滑套球座表面硬化处理探讨及冲蚀和密封试验,研究了其耐冲蚀性能。8井次共72段的现场试验表明,滑套设计合理,性能可靠,解决了投球式滑套高承压密封及完井管柱的全通径问题。 展开更多
关键词 分段压裂 滑套 球座 冲蚀 密封
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压裂泵柱塞密封副优化技术的发展与展望 被引量：9
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作者 王国荣 廖代胜 +3 位作者 何霞 钟林 李梦媛 魏刚 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期73-80,共8页
为了打破压裂泵柱塞密封副优化技术的瓶颈、进一步提升压裂设备的工作性能、实现油气增产,从压裂泵柱塞密封系统的实际工况和密封机理出发,概述了压裂泵柱塞密封副失效的研究现状,梳理和总结了现有的压裂泵柱塞密封副优化技术;在此基础... 为了打破压裂泵柱塞密封副优化技术的瓶颈、进一步提升压裂设备的工作性能、实现油气增产,从压裂泵柱塞密封系统的实际工况和密封机理出发,概述了压裂泵柱塞密封副失效的研究现状,梳理和总结了现有的压裂泵柱塞密封副优化技术;在此基础上,结合摩擦学和材料学等相关领域的最新研究成果,对我国压裂泵柱塞密封副优化技术未来的发展提出了建议和展望。研究结果表明:①表面织构技术已被证实能显著降低柱塞密封副的摩擦磨损,应积极设计和开展压裂泵实际工况下的全尺寸织构化柱塞密封系统试验,以推动表面织构化柱塞的应用进程;②针对橡胶密封件的性能短板以及压裂泵柱塞密封系统的工作要求,亟需采用材料改性技术来进一步增强密封橡胶的综合性能;③表面织构技术、表面涂层技术、材料改性技术在减摩抗磨等方面的协同效应决定了将其复合成压裂泵柱塞密封副优化新技术的可行性和必要性,未来应着手解决复合技术在压裂泵工况下的实际应用问题。结论认为,我国油气资源的勘探开发现状对压裂设备的工作性能提出了更高的要求,压裂泵柱塞密封副的优化必须结合自身实际,对多学科领域的相关理论和方法进行借鉴、消化、吸收与再创新,进而形成一套符合我国实际的压裂泵柱塞密封副优化技术。 展开更多
关键词 压裂泵 柱塞密封副 往复密封 失效 表面织构 材料改性 优化技术 发展 展望
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P110油管钢在压裂过程中的冲蚀行为 被引量：11
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作者 马文海 段永刚 +2 位作者 王治国 李臻 窦益华 《钢铁研究学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期38-43,共6页
大庆徐深气田在大规模压裂改造过程中,高速携砂压裂液对油管造成了严重的冲蚀,导致压裂施工风险增加。采用自主研制的喷射式冲蚀实验装置,以质量分数为0.2%的胍胶压裂液和石英砂形成的液固两相流体为介质,研究了压裂液流速、液体入射角... 大庆徐深气田在大规模压裂改造过程中,高速携砂压裂液对油管造成了严重的冲蚀,导致压裂施工风险增加。采用自主研制的喷射式冲蚀实验装置,以质量分数为0.2%的胍胶压裂液和石英砂形成的液固两相流体为介质,研究了压裂液流速、液体入射角对P110油管钢冲蚀行为的影响。研究表明,随压裂液速度的增加,冲蚀速率并非呈线性关系增加,而是存在"临界"流速,超过此流速时,油管钢冲蚀速率会以指数形式增长;油管在胍胶压裂液中的材料损伤机理为"微切削"与"冲击锻打"2种机理并存,在液体入射角为45°时冲蚀速率最大。通过上述研究拟合得到的冲蚀速率计算模型,可预测出P110油管钢在注入不同液体量后,其壁厚损失随压裂液排量的变化。研究结果为徐深气田油管在大规模压裂施工中的安全评价提供了有力支撑。 展开更多
关键词 P110油管钢 压裂 胍胶 冲蚀
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