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空化射流水力振荡器研制与试验
被引量：
1
1
作者
郑文龙
张飞
+4 位作者
王小鹏
张元峰
程占全
周宇平
韩媛媛
《石油机械》
北大核心
2024年第7期62-69,共8页
为解决油井井筒存在结垢现象后导致卡钻的风险与石油产出率降低的问题,利用淹没射流产生剪切空化,设计一种空化射流水力振荡器,与高压旋转射流除垢装置配套使用提升井筒除垢效率,利用数值模拟对空化射流水力振荡器内部相关结构参数进行...
为解决油井井筒存在结垢现象后导致卡钻的风险与石油产出率降低的问题,利用淹没射流产生剪切空化,设计一种空化射流水力振荡器,与高压旋转射流除垢装置配套使用提升井筒除垢效率,利用数值模拟对空化射流水力振荡器内部相关结构参数进行优化,得到最优结构参数和振荡频率、幅值。通过开展现场试验,检验空化射流水力振荡器的具体参数是否符合井筒除垢要求。通过正交模拟得到射流喷嘴到喉管距离L=13.52 mm、喉管长度D=64.47 mm和射流喷嘴角度α=156.92°的最优参数,且该参数下的振荡频率为9.92 Hz。现场试验结果表明,空化射流水力振荡器与旋转冲洗器配合使用比传统水力振荡器与旋转冲洗器除垢速度最高提高16.2%。这表明空化射流水力振荡器对除垢装置的除垢效率有明显的提升,空化射流水力振荡器内部结构无相对运动部件使得振荡器运行稳定且装置维护成本低。所得结论可为水力振荡器的研究与工程应用提供技术指导。
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关键词
水力振荡器
空化效应
高压射流
井筒除垢
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职称材料
油井酚醛树脂封堵剂封堵固化机理研究
被引量：
7
2
作者
陈世军
陈鹏
+2 位作者
刘标
程占全
穆凯
《应用化工》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期19-22,共4页
为了保证酚醛树脂堵剂的注入性和封堵效果,设计了将热塑性的树脂预聚体注入地层后在地层中再固化而形成连续的高强度树脂封堵带的段塞封堵材料工艺。水溶性酚醛树脂固化效果是封堵剂能否成功的关键。利用红外光谱与DSC,测定酚醛树脂固...
为了保证酚醛树脂堵剂的注入性和封堵效果,设计了将热塑性的树脂预聚体注入地层后在地层中再固化而形成连续的高强度树脂封堵带的段塞封堵材料工艺。水溶性酚醛树脂固化效果是封堵剂能否成功的关键。利用红外光谱与DSC,测定酚醛树脂固化过程分子结构变化趋势,获得了树脂预聚体固化机理,结果表明,树脂预聚体固化后形成的羟基缔合结构是树脂具有高强度的主要原因,随着温度升高,当温度达到70℃后,固化时间7 h以后,酚醛树脂完全固化后,3414.5 cm^-1处发现了缔合羟基峰,在1400 cm^-1出现对-对位连接方式产生的亚甲基桥吸收峰,出现了酚醛树脂固化后网状缔合结构,使得酚醛树脂材料具有较高强度。
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关键词
油井堵水
酚醛树脂
固化机理
羟基缔合
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职称材料
钻铤涡动模拟和钻铤接头累积疲劳损伤评估
被引量：
3
3
作者
刘安兵
南丽华
+1 位作者
常大伟
程占全
《石油机械》
北大核心
2018年第8期20-30,共11页
大多数的钻铤接头失效归因于弯曲振动引起的累积疲劳,其中旋转钻铤偏心引起的涡动是最重要的弯曲振动之一。钻铤和井壁之间的接触引起极度有害的反向涡动,甚至是无序涡动。挪威科技大学的研究人员使用集中质量模型表示钻铤,采用修正Karn...
大多数的钻铤接头失效归因于弯曲振动引起的累积疲劳,其中旋转钻铤偏心引起的涡动是最重要的弯曲振动之一。钻铤和井壁之间的接触引起极度有害的反向涡动,甚至是无序涡动。挪威科技大学的研究人员使用集中质量模型表示钻铤,采用修正Karnopp摩擦模型模拟BHA的黏滑旋转振动。基于涡动时域响应,使用雨流计数法将连续弯曲应力历史分解为若干个应力范围,计算了相关的循环次数,并采用Miner方法评估了累积疲劳损伤。研究结果表明:增大稳定器间隙可能会引起钻铤侧向振动和动力学模拟的不稳定;如果稳定器间隙超过一定值,钻铤会无序侧向间歇撞击井壁;振动是接头疲劳的重要原因,当考虑黏滑振动时,稳定的正向涡动变为无序侧向振动,甚至在较低钻速下,黏滑振动都可能会引起无序侧向振动;在240 h内,无序侧向振动引起钻铤接头累积损伤达1.9%;虽然每小时损伤率仅为0.008%,但如果考虑其他恶劣井下环境,该值可能更大。研究结果有助于缓解钻铤疲劳损伤。
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关键词
钻铤
涡动
钻铤接头
疲劳寿命
累积疲劳损伤
振动
模拟
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职称材料
题名
空化射流水力振荡器研制与试验
被引量：
1
1
作者
郑文龙
张飞
王小鹏
张元峰
程占全
周宇平
韩媛媛
机构
安徽理工大学
长庆油田分公司第七采油厂
出处
《石油机械》
北大核心
2024年第7期62-69,共8页
基金
国家科技重大专项“低渗-超低渗油藏提高储量动用关键技术”(2017ZX05013-005)
安徽省重点研究与开发计划项目“微通道内声场强化纳米流体协同传热关键技术研发”(2022a05020030)
安徽理工大学研究生创新基金项目“偏滤器多强化换热结构传热特性研究”(2022CX2062)。
文摘
为解决油井井筒存在结垢现象后导致卡钻的风险与石油产出率降低的问题,利用淹没射流产生剪切空化,设计一种空化射流水力振荡器,与高压旋转射流除垢装置配套使用提升井筒除垢效率,利用数值模拟对空化射流水力振荡器内部相关结构参数进行优化,得到最优结构参数和振荡频率、幅值。通过开展现场试验,检验空化射流水力振荡器的具体参数是否符合井筒除垢要求。通过正交模拟得到射流喷嘴到喉管距离L=13.52 mm、喉管长度D=64.47 mm和射流喷嘴角度α=156.92°的最优参数,且该参数下的振荡频率为9.92 Hz。现场试验结果表明,空化射流水力振荡器与旋转冲洗器配合使用比传统水力振荡器与旋转冲洗器除垢速度最高提高16.2%。这表明空化射流水力振荡器对除垢装置的除垢效率有明显的提升,空化射流水力振荡器内部结构无相对运动部件使得振荡器运行稳定且装置维护成本低。所得结论可为水力振荡器的研究与工程应用提供技术指导。
关键词
水力振荡器
空化效应
高压射流
井筒除垢
Keywords
hydro-oscillator
cavitation effect
high-pressure jet
wellbore descaling
分类号
TE927 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
油井酚醛树脂封堵剂封堵固化机理研究
被引量：
7
2
作者
陈世军
陈鹏
刘标
程占全
穆凯
机构
西安石油大学化学化工学院
玉门油田环庆分公司
中国石油长庆油田分公司第七采油厂
出处
《应用化工》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期19-22,共4页
基金
国家科学自然基金项目(21763030)。
文摘
为了保证酚醛树脂堵剂的注入性和封堵效果,设计了将热塑性的树脂预聚体注入地层后在地层中再固化而形成连续的高强度树脂封堵带的段塞封堵材料工艺。水溶性酚醛树脂固化效果是封堵剂能否成功的关键。利用红外光谱与DSC,测定酚醛树脂固化过程分子结构变化趋势,获得了树脂预聚体固化机理,结果表明,树脂预聚体固化后形成的羟基缔合结构是树脂具有高强度的主要原因,随着温度升高,当温度达到70℃后,固化时间7 h以后,酚醛树脂完全固化后,3414.5 cm^-1处发现了缔合羟基峰,在1400 cm^-1出现对-对位连接方式产生的亚甲基桥吸收峰,出现了酚醛树脂固化后网状缔合结构,使得酚醛树脂材料具有较高强度。
关键词
油井堵水
酚醛树脂
固化机理
羟基缔合
Keywords
oil well plugging
phenolic resin
curing mechanism
hydroxyl association
分类号
TQ311 [化学工程—高聚物工业]
TE39 [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
钻铤涡动模拟和钻铤接头累积疲劳损伤评估
被引量：
3
3
作者
刘安兵
南丽华
常大伟
程占全
机构
长庆油田分公司第一采油厂
中石油江汉机械研究所有限公司
长庆油田分公司第八采油厂
长庆油田分公司第七采油厂
出处
《石油机械》
北大核心
2018年第8期20-30,共11页
基金
中石化前瞻项目"非油气领域科技成果的启示作用跟踪调研"(JP14023)的部分内容
文摘
大多数的钻铤接头失效归因于弯曲振动引起的累积疲劳,其中旋转钻铤偏心引起的涡动是最重要的弯曲振动之一。钻铤和井壁之间的接触引起极度有害的反向涡动,甚至是无序涡动。挪威科技大学的研究人员使用集中质量模型表示钻铤,采用修正Karnopp摩擦模型模拟BHA的黏滑旋转振动。基于涡动时域响应,使用雨流计数法将连续弯曲应力历史分解为若干个应力范围,计算了相关的循环次数,并采用Miner方法评估了累积疲劳损伤。研究结果表明:增大稳定器间隙可能会引起钻铤侧向振动和动力学模拟的不稳定;如果稳定器间隙超过一定值,钻铤会无序侧向间歇撞击井壁;振动是接头疲劳的重要原因,当考虑黏滑振动时,稳定的正向涡动变为无序侧向振动,甚至在较低钻速下,黏滑振动都可能会引起无序侧向振动;在240 h内,无序侧向振动引起钻铤接头累积损伤达1.9%;虽然每小时损伤率仅为0.008%,但如果考虑其他恶劣井下环境,该值可能更大。研究结果有助于缓解钻铤疲劳损伤。
关键词
钻铤
涡动
钻铤接头
疲劳寿命
累积疲劳损伤
振动
模拟
Keywords
drill collar
whirl
drill collar connection
fatigue life
cumulative fatigue damage
vibration
simulation
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
空化射流水力振荡器研制与试验
郑文龙
张飞
王小鹏
张元峰
程占全
周宇平
韩媛媛
《石油机械》
北大核心
2024
1
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职称材料
2
油井酚醛树脂封堵剂封堵固化机理研究
陈世军
陈鹏
刘标
程占全
穆凯
《应用化工》
CAS
CSCD
北大核心
2021
7
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职称材料
3
钻铤涡动模拟和钻铤接头累积疲劳损伤评估
刘安兵
南丽华
常大伟
程占全
《石油机械》
北大核心
2018
3
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