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基于流场特性的连续循环阀结构优化
1
作者
张文博
华泽君
+3 位作者
刘晓民
薛宪波
张诚成
关皓纶
《石油工业技术监督》
2025年第3期57-64,共8页
连续循环阀是避免井下事故的关键设备,其内部流场作用下主阀板的顺利开闭,是形成连续循环的关键。因此,通过建立连续循环阀内部流场有限元分析模型,探究正-侧循环时阀内部的流场特性,并开展主阀的结构优化。仿真结果表明,主阀板密封锥...
连续循环阀是避免井下事故的关键设备,其内部流场作用下主阀板的顺利开闭,是形成连续循环的关键。因此,通过建立连续循环阀内部流场有限元分析模型,探究正-侧循环时阀内部的流场特性,并开展主阀的结构优化。仿真结果表明,主阀板密封锥面背侧倾斜角为160°时,最利于主阀板的开启及稳定;初始后仰角为0.7°,是侧循环流体对主阀板的最佳关闭角度;当主阀板安装在侧阀对侧时,最利于主阀板关闭。最后对改进的主阀板进行关闭功能性室内测试,实验结果表明,改进后的主阀板可在0.12 MPa液体压差下顺利关闭,提高了连续循环阀的工况适用性。
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关键词
连续循环阀
流场分析
结构优化
后仰角
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职称材料
海上CCS/CCUS作业模式探讨与分析
2
作者
黄杰
张新平
+3 位作者
陈召
孙久强
贾振冲
华泽君
《石油科技论坛》
2024年第3期112-117,共6页
CO_(2)地质封存与利用是应对温室气体排放、实现碳达峰碳中和目标的关键技术。从CCS/CCUS作业类型、CO_(2)来源等角度对全球海上CCS/CCUS项目进行分析,总结形成4类海上CCS/CCUS作业模式。通过对CO_(2)相态变化、杂质含量等因素对CO_(2)...
CO_(2)地质封存与利用是应对温室气体排放、实现碳达峰碳中和目标的关键技术。从CCS/CCUS作业类型、CO_(2)来源等角度对全球海上CCS/CCUS项目进行分析,总结形成4类海上CCS/CCUS作业模式。通过对CO_(2)相态变化、杂质含量等因素对CO_(2)性能的影响研究,分析了海上CO_(2)源汇匹配、运输、注入的难点。结合国内海上CCS/CCUS业务现状与发展需求,从海上CO_(2)集群枢纽式源汇匹配模式探索、注入模式优化及配套设备研发、流动保障技术能力建设3个方向明确今后海上CCS/CCUS作业技术发展方向。
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关键词
CCS/CCUS
集群枢纽式
源汇匹配模式
运输船
干冰
水合物
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职称材料
多级径向涡轮水力驱动套管鞋在海上油田的应用
被引量:
1
3
作者
张新平
刘晓民
+3 位作者
华泽君
薛宪波
黄杰
关皓纶
《石油矿场机械》
CAS
2024年第2期69-73,共5页
为解决大斜度井、水平井井段套管下入困难、下不到位的难题,同时提高井眼质量与固井效率,研制出一种多级径向涡轮水力驱动套管鞋。该工具由定子总成、转子总成以及轴承系统三大模块组成,定子与转子互相配合,利用水力驱动,通过多级专用...
为解决大斜度井、水平井井段套管下入困难、下不到位的难题,同时提高井眼质量与固井效率,研制出一种多级径向涡轮水力驱动套管鞋。该工具由定子总成、转子总成以及轴承系统三大模块组成,定子与转子互相配合,利用水力驱动,通过多级专用的径向涡轮增大驱动扭矩,配合外侧镶嵌有合金齿的螺旋筋条,增强耐磨、修整井眼和扩眼的能力。该工具长度为传统涡轮结构套管鞋的1/3~1/5,结构简单可靠,尺寸紧凑,通过狗腿度能力强,输出扭矩可达传统划眼工具的5~10倍。多口现场案例井作业表明,该工具可保障复杂井段套管安全下入到位,大幅减少固井过程中的非生产作业时间和通井时间。
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关键词
套管鞋
径向涡轮
水力驱动
下套管
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职称材料
修井用双活塞驱动式小油管内割刀设计及试验
4
作者
李勇
肖寒
+4 位作者
华泽君
王伟军
陈治中
郑云鹤
康桂蓉
《石油机械》
北大核心
2024年第10期125-131,共7页
为解决修井作业中小油管内割刀切割效率低和压力不稳定的问题,提出了双活塞驱动式小油管内割刀结构。对工具结构和工作原理进行了介绍,对双活塞和割刀刀具等关键结构进行了设计,并对割刀本体开展了力学仿真分析,研究其关键部位受力情况...
为解决修井作业中小油管内割刀切割效率低和压力不稳定的问题,提出了双活塞驱动式小油管内割刀结构。对工具结构和工作原理进行了介绍,对双活塞和割刀刀具等关键结构进行了设计,并对割刀本体开展了力学仿真分析,研究其关键部位受力情况;通过地面试验验证了双活塞割刀的性能和应用效果。研究结果表明:螺纹根部最大应力为225 MPa,割刀安装位置最大应力为212 MPa,螺纹孔应力为206 MPa,活塞接触面最大应力为159 MPa,割刀本体整体应力分布较均匀;单活塞切割?73.00 mm油管时长为269 s,双活塞切割时长为181 s,切割时长缩短32%;双活塞割刀刀具磨损较轻,油管切割断口光滑平整。试验结果说明双活塞驱动式割刀切割效率和切割稳定性提升显著。研究结果可为修井现场油管切割作业提供理论和技术支撑。
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关键词
小油管切割
内割刀
双活塞
仿真分析
试验验证
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职称材料
新型临时封井工具研制与应用
被引量:
2
5
作者
李勇
董海宽
+4 位作者
刘国振
张新平
华泽君
卢艳
郭龙龙
《石油机械》
北大核心
2023年第12期73-77,共5页
海上油气田在进行老旧采油树改造、更换和维修时,需要实施临时封井作业。目前普遍采用的临时封井方法是RTTS封隔器+风暴阀封井,但其存在封井效果差、封井失效的风险。为此研制了一种新型的临时封井工具。该工具主要由液压坐封封隔器+可...
海上油气田在进行老旧采油树改造、更换和维修时,需要实施临时封井作业。目前普遍采用的临时封井方法是RTTS封隔器+风暴阀封井,但其存在封井效果差、封井失效的风险。为此研制了一种新型的临时封井工具。该工具主要由液压坐封封隔器+可开关球阀、封隔器坐封工具+球阀开关工具、回收工具3部分构成,采用液压方式进行封井管柱的坐封,利用液压驱动或机械脱手,上提管柱实现解封、回收工具。室内试验和现场应用结果表明:该新型临时封井工具可以有效封闭油管、套管环空,坐封、解封、回收安全可靠,克服了传统封井方法受限于修井管柱重力坐封,无法坐封浅井段、存在井控和环保风险等诸多不足。研究结果可为海上油气井临时封井提供新方案和试验数据。
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关键词
海上油气井
临时封井
封井工具
液压坐封
全井筒封隔
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职称材料
超短半径钻井技术现状及发展趋势
被引量:
14
6
作者
张勇
刘晓民
+3 位作者
华泽君
薛宪波
张文博
关皓纶
《钻采工艺》
CAS
北大核心
2023年第2期41-45,共5页
随着油气开发的不断深入,使用超短半径钻井技术重新激活老油田实现增产被广泛认为是有效的技术手段之一。目前国内外主流的超短半径钻井技术有两种:基于柔性钻具的超短半径钻井技术和基于高造斜率螺杆的超短半径钻井技术。文章对上述两...
随着油气开发的不断深入,使用超短半径钻井技术重新激活老油田实现增产被广泛认为是有效的技术手段之一。目前国内外主流的超短半径钻井技术有两种:基于柔性钻具的超短半径钻井技术和基于高造斜率螺杆的超短半径钻井技术。文章对上述两种超短半径钻井技术的工艺配套、优势弊端及应用情况进行了调研和分析。其中,基于柔性钻具的超短半径钻井技术曲率半径小,可以以钻水平井的模式开发厚度小于3 m的薄层油藏或井筒高部位的剩余油层,快速提高采收率;基于高造斜率螺杆的超短半径钻井技术水平位移较长,可实现井周储量定深度、定方位精准靶向挖潜。针对两项技术的应用效果,提出了两项技术未来的发展趋势,以期超短半径钻井技术的持续发展。
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关键词
超短半径
柔性钻具
高造斜率螺杆
薄层油藏
剩余油层
靶向挖潜
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职称材料
套管开窗侧钻工具力学分析与结构参数优选
被引量:
3
7
作者
杨保健
华泽君
+1 位作者
关皓纶
薛宪波
《东北石油大学学报》
CAS
北大核心
2023年第5期92-100,124,I0006-I0007,共12页
挠性短节和磨铣工具的几何形态和力学状态直接影响套管侧钻开窗效率和侧钻窗口形态。根据套管开窗侧钻工艺原理,分析挠性短节和磨铣工具受力、振动和弯曲状态,设计“五因素四水平”正交实验,获取工具结构和作业的优水平参数,研究不同优...
挠性短节和磨铣工具的几何形态和力学状态直接影响套管侧钻开窗效率和侧钻窗口形态。根据套管开窗侧钻工艺原理,分析挠性短节和磨铣工具受力、振动和弯曲状态,设计“五因素四水平”正交实验,获取工具结构和作业的优水平参数,研究不同优水平参数对挠性短节Mises应力、铣锥切削力和侧向力的影响规律。结果表明:钻压、短节径厚比和短节长度对工具力学性能影响较大,转速和套管型号影响较小。套管开窗作业用时减少,总体开窗效率较同区块其他常规开窗井平均水平提升30.6%。该方法能够有效提高工具效率及寿命,优水平参数组合为不同工况下开窗工具型号及参数的优选提供参考。
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关键词
套管开窗
侧钻
挠性短节
磨铣工具
力学分析
结构参数
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职称材料
题名
基于流场特性的连续循环阀结构优化
1
作者
张文博
华泽君
刘晓民
薛宪波
张诚成
关皓纶
机构
中海油田服务股份有限公司一体化和新能源事业部
出处
《石油工业技术监督》
2025年第3期57-64,共8页
文摘
连续循环阀是避免井下事故的关键设备,其内部流场作用下主阀板的顺利开闭,是形成连续循环的关键。因此,通过建立连续循环阀内部流场有限元分析模型,探究正-侧循环时阀内部的流场特性,并开展主阀的结构优化。仿真结果表明,主阀板密封锥面背侧倾斜角为160°时,最利于主阀板的开启及稳定;初始后仰角为0.7°,是侧循环流体对主阀板的最佳关闭角度;当主阀板安装在侧阀对侧时,最利于主阀板关闭。最后对改进的主阀板进行关闭功能性室内测试,实验结果表明,改进后的主阀板可在0.12 MPa液体压差下顺利关闭,提高了连续循环阀的工况适用性。
关键词
连续循环阀
流场分析
结构优化
后仰角
Keywords
continuous circulation valve
flow field analysis
structure optimization
angle of back elevation/rear elevation angle
分类号
TE92 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
海上CCS/CCUS作业模式探讨与分析
2
作者
黄杰
张新平
陈召
孙久强
贾振冲
华泽君
机构
中海油田服务股份有限公司
出处
《石油科技论坛》
2024年第3期112-117,共6页
基金
国家重点研发计划“CO_(2)驱油及封存安全监测技术”(编号:2023YFB4104200)。
文摘
CO_(2)地质封存与利用是应对温室气体排放、实现碳达峰碳中和目标的关键技术。从CCS/CCUS作业类型、CO_(2)来源等角度对全球海上CCS/CCUS项目进行分析,总结形成4类海上CCS/CCUS作业模式。通过对CO_(2)相态变化、杂质含量等因素对CO_(2)性能的影响研究,分析了海上CO_(2)源汇匹配、运输、注入的难点。结合国内海上CCS/CCUS业务现状与发展需求,从海上CO_(2)集群枢纽式源汇匹配模式探索、注入模式优化及配套设备研发、流动保障技术能力建设3个方向明确今后海上CCS/CCUS作业技术发展方向。
关键词
CCS/CCUS
集群枢纽式
源汇匹配模式
运输船
干冰
水合物
Keywords
CCS/CCUS
in the form of cluster and hub
model for matching source sink
carrier
dry ice
hydrate
分类号
X701 [环境科学与工程—环境工程]
TE5 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
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职称材料
题名
多级径向涡轮水力驱动套管鞋在海上油田的应用
被引量:
1
3
作者
张新平
刘晓民
华泽君
薛宪波
黄杰
关皓纶
机构
中海油田服务股份有限公司一体化和新能源事业部
出处
《石油矿场机械》
CAS
2024年第2期69-73,共5页
基金
中海油田服务股份有限公司科研项目“多级振荡提速技术研究与关键工具研制”(YSB22YF021)。
文摘
为解决大斜度井、水平井井段套管下入困难、下不到位的难题,同时提高井眼质量与固井效率,研制出一种多级径向涡轮水力驱动套管鞋。该工具由定子总成、转子总成以及轴承系统三大模块组成,定子与转子互相配合,利用水力驱动,通过多级专用的径向涡轮增大驱动扭矩,配合外侧镶嵌有合金齿的螺旋筋条,增强耐磨、修整井眼和扩眼的能力。该工具长度为传统涡轮结构套管鞋的1/3~1/5,结构简单可靠,尺寸紧凑,通过狗腿度能力强,输出扭矩可达传统划眼工具的5~10倍。多口现场案例井作业表明,该工具可保障复杂井段套管安全下入到位,大幅减少固井过程中的非生产作业时间和通井时间。
关键词
套管鞋
径向涡轮
水力驱动
下套管
Keywords
casing shoe
radial turbine
hydraulic drive
casing running
分类号
TE952 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
修井用双活塞驱动式小油管内割刀设计及试验
4
作者
李勇
肖寒
华泽君
王伟军
陈治中
郑云鹤
康桂蓉
机构
中海油田服务股份有限公司
四川麦斯威石油钻采工具有限公司
出处
《石油机械》
北大核心
2024年第10期125-131,共7页
基金
中国海洋石油集团有限公司“十四五”重大科技项目“海上油田钻完修井关键工具研发与应用”(E-23238006)。
文摘
为解决修井作业中小油管内割刀切割效率低和压力不稳定的问题,提出了双活塞驱动式小油管内割刀结构。对工具结构和工作原理进行了介绍,对双活塞和割刀刀具等关键结构进行了设计,并对割刀本体开展了力学仿真分析,研究其关键部位受力情况;通过地面试验验证了双活塞割刀的性能和应用效果。研究结果表明:螺纹根部最大应力为225 MPa,割刀安装位置最大应力为212 MPa,螺纹孔应力为206 MPa,活塞接触面最大应力为159 MPa,割刀本体整体应力分布较均匀;单活塞切割?73.00 mm油管时长为269 s,双活塞切割时长为181 s,切割时长缩短32%;双活塞割刀刀具磨损较轻,油管切割断口光滑平整。试验结果说明双活塞驱动式割刀切割效率和切割稳定性提升显著。研究结果可为修井现场油管切割作业提供理论和技术支撑。
关键词
小油管切割
内割刀
双活塞
仿真分析
试验验证
Keywords
tubing cutting
inside cutter
double-piston
simulation analysis
experimental verification
分类号
TE935 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
新型临时封井工具研制与应用
被引量:
2
5
作者
李勇
董海宽
刘国振
张新平
华泽君
卢艳
郭龙龙
机构
中海油田服务股份有限公司
中海石油(中国)有限公司天津分公司
西安石油大学机械工程学院
出处
《石油机械》
北大核心
2023年第12期73-77,共5页
基金
中海油田服务股份有限公司科研项目“油气井液压提效打捞关键技术及工具研究”(E-23238003)。
文摘
海上油气田在进行老旧采油树改造、更换和维修时,需要实施临时封井作业。目前普遍采用的临时封井方法是RTTS封隔器+风暴阀封井,但其存在封井效果差、封井失效的风险。为此研制了一种新型的临时封井工具。该工具主要由液压坐封封隔器+可开关球阀、封隔器坐封工具+球阀开关工具、回收工具3部分构成,采用液压方式进行封井管柱的坐封,利用液压驱动或机械脱手,上提管柱实现解封、回收工具。室内试验和现场应用结果表明:该新型临时封井工具可以有效封闭油管、套管环空,坐封、解封、回收安全可靠,克服了传统封井方法受限于修井管柱重力坐封,无法坐封浅井段、存在井控和环保风险等诸多不足。研究结果可为海上油气井临时封井提供新方案和试验数据。
关键词
海上油气井
临时封井
封井工具
液压坐封
全井筒封隔
Keywords
offshore oil and gas well
temporary wellbore sealing
wellbore sealing tool
hydraulic setting
full wellbore sealing
分类号
TE952 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
超短半径钻井技术现状及发展趋势
被引量:
14
6
作者
张勇
刘晓民
华泽君
薛宪波
张文博
关皓纶
机构
中海石油(中国)有限公司深圳分公司
中海油服一体化和新能源事业部
出处
《钻采工艺》
CAS
北大核心
2023年第2期41-45,共5页
基金
中海油田服务股份有限公司科技项目“超短半径多分支水平井钻井工艺研究”(编号:YTH-GCJS-YSYJY-2022-001)资助。
文摘
随着油气开发的不断深入,使用超短半径钻井技术重新激活老油田实现增产被广泛认为是有效的技术手段之一。目前国内外主流的超短半径钻井技术有两种:基于柔性钻具的超短半径钻井技术和基于高造斜率螺杆的超短半径钻井技术。文章对上述两种超短半径钻井技术的工艺配套、优势弊端及应用情况进行了调研和分析。其中,基于柔性钻具的超短半径钻井技术曲率半径小,可以以钻水平井的模式开发厚度小于3 m的薄层油藏或井筒高部位的剩余油层,快速提高采收率;基于高造斜率螺杆的超短半径钻井技术水平位移较长,可实现井周储量定深度、定方位精准靶向挖潜。针对两项技术的应用效果,提出了两项技术未来的发展趋势,以期超短半径钻井技术的持续发展。
关键词
超短半径
柔性钻具
高造斜率螺杆
薄层油藏
剩余油层
靶向挖潜
Keywords
ultra-short radius
flexible drilling tools
high build up rate screw
thin reservoir
remaining oil reservoir
targeted exploitation
分类号
TE24 [石油与天然气工程—油气井工程]
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职称材料
题名
套管开窗侧钻工具力学分析与结构参数优选
被引量:
3
7
作者
杨保健
华泽君
关皓纶
薛宪波
机构
中海石油(中国)有限公司天津分公司
中海油服一体化和新能源事业部
出处
《东北石油大学学报》
CAS
北大核心
2023年第5期92-100,124,I0006-I0007,共12页
基金
中国海洋石油集团公司科技项目(YSB19YF025)。
文摘
挠性短节和磨铣工具的几何形态和力学状态直接影响套管侧钻开窗效率和侧钻窗口形态。根据套管开窗侧钻工艺原理,分析挠性短节和磨铣工具受力、振动和弯曲状态,设计“五因素四水平”正交实验,获取工具结构和作业的优水平参数,研究不同优水平参数对挠性短节Mises应力、铣锥切削力和侧向力的影响规律。结果表明:钻压、短节径厚比和短节长度对工具力学性能影响较大,转速和套管型号影响较小。套管开窗作业用时减少,总体开窗效率较同区块其他常规开窗井平均水平提升30.6%。该方法能够有效提高工具效率及寿命,优水平参数组合为不同工况下开窗工具型号及参数的优选提供参考。
关键词
套管开窗
侧钻
挠性短节
磨铣工具
力学分析
结构参数
Keywords
casing window
sidetracking
flexible short joint
milling tool
mechanical analysis
structural parameter
分类号
TE921 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于流场特性的连续循环阀结构优化
张文博
华泽君
刘晓民
薛宪波
张诚成
关皓纶
《石油工业技术监督》
2025
0
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职称材料
2
海上CCS/CCUS作业模式探讨与分析
黄杰
张新平
陈召
孙久强
贾振冲
华泽君
《石油科技论坛》
2024
0
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职称材料
3
多级径向涡轮水力驱动套管鞋在海上油田的应用
张新平
刘晓民
华泽君
薛宪波
黄杰
关皓纶
《石油矿场机械》
CAS
2024
1
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职称材料
4
修井用双活塞驱动式小油管内割刀设计及试验
李勇
肖寒
华泽君
王伟军
陈治中
郑云鹤
康桂蓉
《石油机械》
北大核心
2024
0
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职称材料
5
新型临时封井工具研制与应用
李勇
董海宽
刘国振
张新平
华泽君
卢艳
郭龙龙
《石油机械》
北大核心
2023
2
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职称材料
6
超短半径钻井技术现状及发展趋势
张勇
刘晓民
华泽君
薛宪波
张文博
关皓纶
《钻采工艺》
CAS
北大核心
2023
14
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职称材料
7
套管开窗侧钻工具力学分析与结构参数优选
杨保健
华泽君
关皓纶
薛宪波
《东北石油大学学报》
CAS
北大核心
2023
3
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职称材料
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