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海上钻井表层导管表面摩擦力变化机理研究 被引量：3
1
作者 胡南丁 杨进 +4 位作者 于辰 包苏都娜 周健一 王佳康 丁益达 《石油机械》 北大核心 2022年第1期75-80,共6页
表面摩擦力对海上钻井表层导管承载力和井口稳定性具有至关重要的作用,但关于表层导管喷射过程中和喷射完成后的表面摩擦力变化机理尚不清楚。为此,建立了表面摩擦力的计算模型,分析了导管喷射过程中和喷射完成后土体应力状态的变化情况... 表面摩擦力对海上钻井表层导管承载力和井口稳定性具有至关重要的作用,但关于表层导管喷射过程中和喷射完成后的表面摩擦力变化机理尚不清楚。为此,建立了表面摩擦力的计算模型,分析了导管喷射过程中和喷射完成后土体应力状态的变化情况,认为在表层导管喷射下入过程中超孔隙水压力的形成和消散是表面摩擦力变化的主要原因。现场模拟试验结果表明:表层导管底部传感器测得的径向应力较大;各层的有效应力随时间的延长而下降,在达到一定值后又逐渐增大,这与钻井过程中桩的径向应力变化规律吻合;喷射完成后,土体表面摩擦力随时间的延长呈现出非线性增加的趋势,变化率在前12 h逐渐上升,72 h之后表面摩擦力曲线逐渐趋于平缓。研究结果可为表层导管的现场作业和后续研究提供理论依据。 展开更多
关键词 表层导管 表面摩擦力 静置时间 径向应力 有效应力 模拟试验
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海洋环境载荷对自升式平台就位的影响 被引量：4
2
作者 胡南丁 杨进 +3 位作者 杨国栋 刘询 庞达 王奕辰 《石油工程建设》 2019年第1期13-17,共5页
海洋环境载荷的影响会导致自升式平台就位位置与设计位置发生偏差。针对自升式平台就位位置偏差问题,通过分析自升式平台就位过程与步骤,得到海洋环境载荷中海流载荷为影响自升式平台精确就位的主要原因。以东海某自升式平台为例,结合... 海洋环境载荷的影响会导致自升式平台就位位置与设计位置发生偏差。针对自升式平台就位位置偏差问题,通过分析自升式平台就位过程与步骤,得到海洋环境载荷中海流载荷为影响自升式平台精确就位的主要原因。以东海某自升式平台为例,结合自升式平台桩腿桁架结构特点,利用桩腿受海流载荷作用的特征面积法和结构力学中悬臂梁弯曲理论,建立了自升式平台桩腿受海流载荷时桩腿挠度计算模型,对比分析了该计算模型得到的就位偏移量与数值模拟结果。结果表明,利用本文建立的平台最大偏移量计算模型得到的自升式平台就位偏移量与数值模拟结果吻合,可指导自升式平台精确就位作业。 展开更多
关键词 自升式平台 精就位 海流载荷 偏移量
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深水低压井口下入工具结构设计与承载特性分析 被引量：4
3
作者 阚长宾 杨进 +4 位作者 周建良 刘书杰 张思敏 胡南丁 殷启帅 《石油科学通报》 2017年第2期279-287,共9页
深水低压井口下入工具是低压井口管柱的唯一平台转移和钻台下入工具,影响着深水导管的安全高效下入作业。为打破国外技术服务公司的长期技术垄断,通过对深水低压井口下入工具的结构设计、工作原理、工作过程及深水钻井平台操作工况、作... 深水低压井口下入工具是低压井口管柱的唯一平台转移和钻台下入工具,影响着深水导管的安全高效下入作业。为打破国外技术服务公司的长期技术垄断,通过对深水低压井口下入工具的结构设计、工作原理、工作过程及深水钻井平台操作工况、作业程序、作业关键技术难题的研究,设计了一种采用圆头T型卡簧推杆、锥面轴套及卡簧相配合的新型深水低压井口下入工具的锁紧与释放结构;应用该锁紧与释放设计结构并配合安装导向头设计结构,可使下入工具适应于深水恶劣操作工况条件;通过对不同作业工况条件下的承载力学特性分析和操作过程仿真分析,研究了结构系统安全性及工具锁紧与释放过程的可行性;数值模拟分析表明,起吊、下入最危险操作工况条件下,许用应力安全系数分别为3.87、4.98。本研究可为安全、高效地开展深水低压井口头平台转运及下入作业提供一种新的设计思路和方法。 展开更多
关键词 深水钻井 下入工具 结构设计 承载特性 仿真分析
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自升式钻井平台就位风险评估与安全控制系统建设及应用 被引量：5
4
作者 付建民 韦龙贵 +2 位作者 张宝平 杨进 胡南丁 《石油工程建设》 2020年第3期24-29,共6页
自升式钻井平台就位风险识别与安全控制是钻井作业关键技术之一。中海油将信息技术与自升式钻井平台就位风险评估与安全就位控制技术紧密结合,建成了自升式钻井平台就位风险评估与安全控制系统。主要介绍了该系统的基本内容,分析了其主... 自升式钻井平台就位风险识别与安全控制是钻井作业关键技术之一。中海油将信息技术与自升式钻井平台就位风险评估与安全就位控制技术紧密结合,建成了自升式钻井平台就位风险评估与安全控制系统。主要介绍了该系统的基本内容,分析了其主要技术手段、功能及现场应用情况。现场应用表明:该系统实现了自升式钻井平台智能化选型,能有效降低作业风险,提高作业效率,降低自升式钻井平台就位作业风险,对提高油田开发效益具有重要意义。 展开更多
关键词 钻井平台 风险评估 安全控制 平台优选
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冲砂同心管用Z331型自封封隔器研制 被引量：3
5
作者 阚长宾 杨进 +5 位作者 于晓聪 闫莉 李春燕 傅超 胡南丁 殷启帅 《石油矿场机械》 2017年第5期37-41,共5页
在同心管冲砂方式转化作业过程中,自封型封隔器是实现井底冲砂液流转向所必需的井下工具。为解决常规皮碗状自封封隔器使用寿命短、易砂阻、易砂卡的技术难题,研制了同心管用Z331型囊状自封封隔器。通过封隔器的结构设计、工作原理及囊... 在同心管冲砂方式转化作业过程中,自封型封隔器是实现井底冲砂液流转向所必需的井下工具。为解决常规皮碗状自封封隔器使用寿命短、易砂阻、易砂卡的技术难题,研制了同心管用Z331型囊状自封封隔器。通过封隔器的结构设计、工作原理及囊状橡胶密封圈的有限元数值模拟,研究了Z331型囊状封隔器的工作特性、密封有效性及冲砂作业适用性能。耐磨蚀囊状橡胶密封胶筒可有效预防封隔器密封胶筒落砂,有效控制砂阻、砂卡管柱,同时提高了橡胶密封面因冲砂作业反复活动起下管柱而所需的耐磨蚀性能。为冲砂同心管型自封封隔器的设计提供了一种新的方法。 展开更多
关键词 冲砂 同心管 封隔器 结构
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探井隔水导管在台风期间力学影响研究 被引量：1
6
作者 李艳飞 杨进 +2 位作者 马永奇 胡南丁 施山山 《石油矿场机械》 2018年第6期8-12,共5页
针对探井延长测试周期长,隔水导管在作业时出现旋转和偏移等问题,探究隔水导管在环境载荷作用下的真实受力。以中国海上某探井为现场试验场地,进行台风期间的隔水导管应变采集试验,明确了不同环境载荷条件和不同顶张力对隔水导管应变大... 针对探井延长测试周期长,隔水导管在作业时出现旋转和偏移等问题,探究隔水导管在环境载荷作用下的真实受力。以中国海上某探井为现场试验场地,进行台风期间的隔水导管应变采集试验,明确了不同环境载荷条件和不同顶张力对隔水导管应变大小的关系。结果表明,隔水导管应变随着环境载荷增加而增加,且增加的幅度越来越大。在不考虑管柱内外压情况下,隔水导管应变与理论计算结果,精度达到98%;隔水导管应变随着顶张力的增大而减小,在遭遇台风的极限工况下,应适当增加张力器上提力,减少隔水导管受力和横向偏移。隔水导管实际受力与理论计算结果较为吻合,可为海上探井作业提供技术支撑。 展开更多
关键词 隔水导管 延长测试 试验研究 应变采集 顶张力
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海洋钻井套管安全下放速度计算模型研究
7
作者 刘宝生 杨进 +5 位作者 孟炜 胡南丁 仝刚 侯泽宁 李磊 张东昱甫 《石油科学通报》 2017年第4期519-526,共8页
由于海上探井泥线以上的井筒结构为长细杆结构,下套管时过大的冲击载荷常常会造成井口损坏或井筒失稳,确定套管极限下放速度是安全作业控制的关键。本文从探井井身结构的特征入手,开展了井口与井筒管柱的整体受力分析。基于压杆稳定性理... 由于海上探井泥线以上的井筒结构为长细杆结构,下套管时过大的冲击载荷常常会造成井口损坏或井筒失稳,确定套管极限下放速度是安全作业控制的关键。本文从探井井身结构的特征入手,开展了井口与井筒管柱的整体受力分析。基于压杆稳定性理论,建立了探井作业条件下井口和井筒承载力计算模型。利用能量守恒定理,建立了坐挂套管条件下冲击载荷的计算模型。以隔水导管承载力、井口结构强度、井筒失稳和薄弱地层破裂压力为约束条件,建立了套管最大下放速度计算模型。以渤海海上典型探井为例,结合地层土质参数与钻井作业工况,利用该模型分析了套管下放速度对井口载荷及井筒稳定性的影响。经海上探井的现场应用与实践证明,所建立的理论模型对海上钻井设计和现场施工具有很好的指导意义。 展开更多
关键词 海洋钻井 套管 下放速度 井口载荷 井筒稳定性 地层承载力
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浅水水下沉箱开发模式表层建井方法
8
作者 仝刚 王名春 +4 位作者 徐国贤 胡南丁 王彬 张会增 邹欣 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期211-216,共6页
中国渤海部分油气田由于渔业、通航等用海重叠,无法通过常规新建导管架进行开发,亟需改变开发模式。浅水水下沉箱开发模式,将采油树、管汇等设施安装在沉入泥线下的钢圆筒中,可避免在水面上新建工程设施,是解决受限区油气开发的创新设... 中国渤海部分油气田由于渔业、通航等用海重叠,无法通过常规新建导管架进行开发,亟需改变开发模式。浅水水下沉箱开发模式,将采油树、管汇等设施安装在沉入泥线下的钢圆筒中,可避免在水面上新建工程设施,是解决受限区油气开发的创新设计。基于作业特点,本文针对钻入法、喷射法、锤入法开展了建井方式分析,优选锤入法并开展了针对性设计。首先,基于工程实际,从理论层面分析了水下井口的强度和疲劳寿命,可以满足作业需要;其次,对于采用自升式钻井平台作业下送入立管无支撑长度大的特点,采用有限元模拟分析了45 m立管自由段的应力和弯矩响应,结果显示可以满足最大3 500次锤击数的要求;最后,水下井口的上部接头螺纹需要在打桩后与送入工具倒扣,其能否顺利操作及倒扣后的接头是否损伤需要确认,采用工程实际装备开展原尺寸打桩实验,经过3 500锤锤击后,最终可以顺利卸扣,卸扣力可满足现场设备要求,超声波探伤结果合格。本文提出的浅水水下沉箱开发模式表层建井方法,可为渤海油田浅水水下开发提供借鉴。 展开更多
关键词 浅水水下沉箱开发模式 建井方式 锤入法 疲劳强度
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钻井隔水导管稳定性校核模型改进与应用 被引量：2
9
作者 桑军 谢涛 +4 位作者 于辰 周健一 吴晓东 刘询 胡南丁 《石油工程建设》 2021年第1期4-9,共6页
隔水导管作为海上油气资源开发的重要井口持力结构,其安全稳定性对于钻完井作业以及后续的油气生产过程至关重要。基于ANSYS有限元模拟软件,针对隔水导管受力情况,综合考虑风浪流、腐蚀、附着海生物、海底土作用等多种影响因素,建立了... 隔水导管作为海上油气资源开发的重要井口持力结构,其安全稳定性对于钻完井作业以及后续的油气生产过程至关重要。基于ANSYS有限元模拟软件,针对隔水导管受力情况,综合考虑风浪流、腐蚀、附着海生物、海底土作用等多种影响因素,建立了隔水导管有限元模型。提出了以限位层分段校核隔水导管稳定性的方法,优化了隔水导管管身结构。采取分段校核、定点优化的方法,能够大幅节约隔水导管用材,降低开发成本。通过对南海某油田隔水导管的现场应用模拟分析发现,该油田隔水导管在生产周期内满足稳定性要求,经济效益大幅提高,具有较高精度和良好的应用前景。 展开更多
关键词 隔水导管 稳定性 ANSYS 分段校核
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隔水导管复合管柱载荷转移技术
10
作者 万军 胡南丁 +3 位作者 庞洪林 王佳康 吴景健 刘询 《中国海洋平台》 2023年第3期30-33,54,共5页
为降低导管架平台建造成本,采用将导管架平台载荷转移至隔水导管-水泥环-表层套管复合管柱结构的方式以提高导管架平台承载能力的方法。分析导管架平台与复合管柱结构相互作用的机理,并建立复合管柱结构与导管架平台刚性连接时的载荷转... 为降低导管架平台建造成本,采用将导管架平台载荷转移至隔水导管-水泥环-表层套管复合管柱结构的方式以提高导管架平台承载能力的方法。分析导管架平台与复合管柱结构相互作用的机理,并建立复合管柱结构与导管架平台刚性连接时的载荷转移效率计算模型及复合管柱结构极限承载力计算模型。以渤海典型六腿平台为例进行平台载荷转移分析,采用载荷转移方式在保证复合管柱结构强度和稳定性的前提下可将导管架平台12.5%的载荷转移至复合管柱结构且减少导管架平台桩管入泥深度,为导管架平台结构优化设计和简化施工提供理论指导。 展开更多
关键词 导管架平台 隔水导管-水泥环-表层套管复合管柱结构 承载力转移 数值模拟
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