【摘 要】
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为了提高指向式井下闭环可控弯接头的破岩效率,利用ABAQUS软件对PDC钻头在加压回转载荷作用下,连续破碎砂岩进行动力学仿真分析,并利用Python语言对ABAQUS软件进行二次开发,生成参数化定义插件,以达到优化仿真流程的目的。研究旋转导向钻进过程中不同指向角大小对PDC钻头破岩效率的影响,得到了指向角分别为0.0°、2.5°和5.0°对破岩体积、钻头进尺、破岩速度及钻头扭矩的影响规律。研究结果表明:可控弯接头在导向钻进整个过程中,不同指向角变化对钻头扭矩作用并不明显;但当指向角为0.0°时,PDC钻头
【基金项目】
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国家自然科学基金项目“井下闭环可控弯接头导向机构基础理论研究”(51174164),陕西省自然科学基金项目“基于旋转导向钻井技术的井下闭环可控弯接头系统动力学特性研究”(2018JM5015),西安石油大学研究生创新与实践能力培养项目(YCS18213102)。
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为了提高指向式井下闭环可控弯接头的破岩效率,利用ABAQUS软件对PDC钻头在加压回转载荷作用下,连续破碎砂岩进行动力学仿真分析,并利用Python语言对ABAQUS软件进行二次开发,生成参数化定义插件,以达到优化仿真流程的目的。研究旋转导向钻进过程中不同指向角大小对PDC钻头破岩效率的影响,得到了指向角分别为0.0°、2.5°和5.0°对破岩体积、钻头进尺、破岩速度及钻头扭矩的影响规律。研究结果表明:可控弯接头在导向钻进整个过程中,不同指向角变化对钻头扭矩作用并不明显;但当指向角为0.0°时,PDC钻头
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随着超深井、短半径井和大位移井钻探数量的逐渐增多,钻杆在井下的服役条件越来越苛刻,常规的钢钻杆已经不能满足复杂井的作业需求,钛合金钻杆以其密度小、弹性模量低和耐蚀性好等特点成为油气井领域研究的热点。为了研究钛合金钻杆在短半径水平井中的使用性能,首先对钛合金钻杆管体基本强度准则进行了分析,接着开展了钛合金钻杆的疲劳试验,对其疲劳性能进行了测定,最后以超深水平井为例,对比了钛合金钻杆和钢钻杆在井下的使用性能。分析结果表明:在低应力水平下,钛合金钻杆在空气和钻井液中的疲劳寿命均达到107次以上;当应力水平一定时
为降低采油树服役期间发生失效的可能性,及时消除潜在隐患,有必要对采油树进行安全现状评估。鉴于此,在结合现场调研、无损探伤及仿真计算的数据基础上,利用层次分析法及模糊综合评价法,对渤海油田2个平台部分老旧采油树进行安全评估及安全等级划分。安全评估及安全等级划分结果显示:采油树法兰连接处存在钢圈槽腐蚀及端面腐蚀提示;采油树在额定工作压力下工作时强度满足要求,安全系数高;采油树安全性能主要影响因素重要度依次为法兰连接处缺陷、内表面腐蚀、服役年限及外表面腐蚀;依据隶属矩阵确定原则,结合采油树服役工况及自身状况,可
现有文献针对斧形PDC齿具体破岩机理研究较少,且破岩特性数据多针对现场应用数据,缺乏布齿方法的理论性依据。鉴于此,利用有限元数值模拟方法分析了斧形PDC齿破碎致密硬质砂岩特性,开展了岩石力学参数和切削工艺参数对斧形PDC齿破岩效率的影响规律研究。数值模拟结果表明:斧形PDC齿与常规PDC齿的破岩特性具有显著不同,相较于常规平面PDC齿,斧形PDC齿更容易吃入地层,且破碎同体积岩石要求的切削力更低,破岩比能更小,破岩效率更高;斧形PDC齿破岩效率与岩石密度无显著关系,但在高抗压强度、高弹性模量以及高泊松比地
钻井隔水管主管外围系附的辅助管线内径小、长度长,采用现有检测手段对其进行损伤检测时存在成本高、效率低和漏检等问题。鉴于此,引入基于磁记忆的内检测技术,研发了可变径磁记忆内检测器。该检测器配有前、后两个检测环,可以对管线内壁实现覆盖式扫描,并可在一定范围内通过调节外径大小来对不同管径辅助管线进行检测。现场试验结果表明:该检测器具有较高的稳定性与精确性,其检测数据可以直观地显示管线的环焊缝结构及损伤特征;因不需要拆卸隔水管外围绑缚的浮力块,所以大大缩减了检测工时,能够实现高效、快速、低成本的检测目标。研究结果
常规水力压裂技术在改造干热岩储层时面临起裂压力高、封隔器坐封困难等问题。超临界氮喷射压裂技术利用流体压能与冷冲击共同作用,有望实现对干热岩储层的有效压裂。为研究超临界氮射流流场的分布规律,采用计算流体力学方法,考虑超临界氮物性变化,计算得到了超临界氮射流流场的速度、压力和温度分布,并与液氮射流、超临界CO 2射流和水射流流场进行了对比分析,同时研究了在不同压降、围压和入口温度条件下,超临界氮射流的流场特征。研究结果表明:相比于其他3种射流,超临界氮射流具有最大的喷嘴出口速度和最长的射流等速核;随着喷嘴压降
压裂过程中高压管汇的运行稳定性对于保障油气田开采具有重要意义,很有必要对高压管汇的流固耦合振动特性进行研究。为此,采用ANSYS Workbench软件对高压管汇模型进行振动特性分析。分析结果表明:最大振幅位置处z方向振幅最大,x、y方向振幅相对较小,实际施工时应对z方向进行约束;随着入口平均流速增大,管汇的最大振幅和最大等效应力均不断增大;随着入口流速脉动幅值增大,最大振幅不断增大,但对最大等效应力影响不大;随着入口激振频率的增加,高压管汇的最大振幅和最大等效应力均先增大后减小,当激振频率与管汇固有频率
为了满足渤海油田高含水疏松砂岩油藏开发防砂和稳油控水的双重需求,解决传统AICD自适应控水筛管无法满足砾石充填作业和提液生产的技术难题,采用“双层筛管+循环滑套”结构设计,在循环滑套内置AICD自适应控水阀,形成一种新型可充填式自适应控水筛管,在稳油控水的同时,满足大排量充填作业和后期提液生产需求。基于新型可充填式自适应控水筛管,结合疏水亲油选择性控水颗粒充填,研究形成了防砂控水一体化技术。该一体化技术在渤海油田A1H2井成功应用,首次实现了自适应控水筛管的砾石充填防砂完井作业。现场应用结果表明,基于可充
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研究目的:通过建立线路速度、超高要求、线路交点分布之间严密的数学模型,将平曲线的速度-舒适度约束关系用于方案设计自动化的参数配置,从而让计算机能够精细化地确立最优化的曲线半径、缓长与超高.研究结论:(1)基于设计速度需求与舒适度的物理关系,建立了曲线半径、缓长与超高精密求解数学模型,实现了全线曲线交点参数自动化配置;(2)经试验验证,自动配置的曲线半径、缓长、各项技术参数与现行标准基本相符,整体超高配置水平优于标准要求,从而为实现线路的精细化设计提供了更优化的配置;(3)研究可为三维选线设计系统提供自动化