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防喷器超级剪切闸板研制及应用
1
作者 冯少波 王春生 +4 位作者 王红杰 周波 张绪亮 郭雪 赵密锋 《石油矿场机械》 2025年第3期78-84,共7页
防喷器作为井控系统的最终屏障,其主要部件剪切闸板在井喷失控时需高效剪断高强度管具,剪切能力直接影响钻井安全。通过对比国外主流技术的优缺点,指出V形结构在适配性与居中要求上具有明显优势;W形刀体虽具有低剪切压力,但局限性依赖... 防喷器作为井控系统的最终屏障,其主要部件剪切闸板在井喷失控时需高效剪断高强度管具,剪切能力直接影响钻井安全。通过对比国外主流技术的优缺点,指出V形结构在适配性与居中要求上具有明显优势;W形刀体虽具有低剪切压力,但局限性依赖管具居中。针对国内需求,研发了分体式超级剪切闸板,采用V形刀体结构,优化剪切夹角(90°)与负前角(3°~6°),结合超高强度合金钢材料及互锁导向设计,显著提升了剪切效率和可靠性。超级剪切闸板在深井、超深井复杂工况中的应用,具有应对高压、高含硫地层及极端环境的能力,为钻井安全提供可靠保障,具有显著的安全效益与行业推广价值。 展开更多
关键词 防喷器 超级剪切闸板 井喷 钻井
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超高温高压油气井完井封隔器研制与应用
2
作者 程文佳 郭志霞 +2 位作者 张清龙 秦小飞 魏瑞涛 《石油矿场机械》 2025年第1期53-61,共9页
随着深井深层油气田的勘探开发,超高温高压腐蚀性的特殊油气田日益增多,对完井封隔器提出了更高要求,国内现有封隔器不能完全满足工况需求。开发了一种耐高温、高压、腐蚀的新型特种氟橡胶材料和多材料复合密封单元结构,研制了温压指标... 随着深井深层油气田的勘探开发,超高温高压腐蚀性的特殊油气田日益增多,对完井封隔器提出了更高要求,国内现有封隔器不能完全满足工况需求。开发了一种耐高温、高压、腐蚀的新型特种氟橡胶材料和多材料复合密封单元结构,研制了温压指标232℃/103.4 MPa超高温高压油气井完井封隔器。研制中进行了仿真分析和室内测试,并在现场作业中进行了应用。结果表明,在232℃/103.4 MPa测试条件下,密封单元密封完好,封隔器整机满足API-11D1 V0等级的测试要求。在超高温高压环境累计14井次应用过程中,完井封隔器密封良好,无泄漏或失效情况发生,满足油田生产需求,具有现场应用推广价值。 展开更多
关键词 超高温高压 氟橡胶 封隔器 密封单元 有限元分析
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致密气水平井带压修井关键技术研究及应用
3
作者 杨青松 文绍桃 +4 位作者 王斐 杨文 杨飞 翟洪柱 何兆纬 《石油矿场机械》 2025年第2期83-91,共9页
针对长庆油田部分致密气水平井出现油管穿孔、节流器故障等问题,根据管串基本尺寸、结构特点、井筒压力、井筒环境等因素,合理选择设备配套和压力控制工艺技术,形成了带压修井处理节流器工艺。结合现场管内异常复杂情况,通过管柱力学分... 针对长庆油田部分致密气水平井出现油管穿孔、节流器故障等问题,根据管串基本尺寸、结构特点、井筒压力、井筒环境等因素,合理选择设备配套和压力控制工艺技术,形成了带压修井处理节流器工艺。结合现场管内异常复杂情况,通过管柱力学分析、计算中和点及油管无支撑长度控制,以及油管压力控制、带压倒扣、对扣等工艺技术的优化应用,形成了关键井控技术推荐方法,保障了工艺的可靠性和安全性。该工艺克服了常规修井污染储层、影响产能、作业后排液复产困难、废液处理等问题,现场在30口水平井进行了成功应用,恢复气井产能可达每年近5.0×10^(9) m^(3),涵盖油管穿孔、断脱、节流器断脱、变形、砂埋等复杂工况,最高作业压力23 MPa,有效验证了工艺的可靠性,已成为低渗透致密气藏水平井井筒故障治理的一项重要技术,为气田安全经济高效开发提供了有力支撑。 展开更多
关键词 致密气藏 水平井 带压修井 井控技术 气田开发
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基于多机协同策略的管柱智联控制系统设计
4
作者 张奇志 吴凡 石宪峰 《石油矿场机械》 2025年第3期1-7,共7页
随着国产石油钻机研发逐步走向智能化,推动管柱处理设备智联化进程发展,设备间的协调联控问题已经显现。以长庆ZJ70DB系列钻机为研究对象,针对当前管柱处理过程中存在的通讯和联动控制问题,提出一种基于多机协同策略的管柱智联控制系统... 随着国产石油钻机研发逐步走向智能化,推动管柱处理设备智联化进程发展,设备间的协调联控问题已经显现。以长庆ZJ70DB系列钻机为研究对象,针对当前管柱处理过程中存在的通讯和联动控制问题,提出一种基于多机协同策略的管柱智联控制系统,以实现整套设备作业的全自动化决策与控制。系统采用环形以太网拓扑结构并整合多种通讯协议构建出稳定、高速的通信网络平台;结合现场设备传感器、执行器和控制器,制定多机协同策略,包含关键管柱设备作业流程,多设备协同控制以及安全互锁;根据系统需求,设计简洁直观的司钻终端交互界面。结果表明,与传统管柱处理系统相比,智联控制系统的作业效率提高约20%,更加安全可靠。 展开更多
关键词 管柱自动化 联动控制 多机协同 安全互锁 人机交互界面
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超深井旋塞阀力学性能及摩擦力矩分析
5
作者 卢俊安 张超 +3 位作者 黄文鑫 蒋光强 张政 郭岩宝 《石油矿场机械》 2025年第3期33-39,共7页
旋塞阀是一种重要的内防喷工具,其服役性能直接影响井控作业的效率和安全。为了评估旋塞阀在超深井复杂工况下的综合性能,利用ABAQUS建立了旋塞阀三维模型,模拟了井下高吨位、大扭矩等极端工况,分析了旋塞阀本体的力学性能及承载性能,... 旋塞阀是一种重要的内防喷工具,其服役性能直接影响井控作业的效率和安全。为了评估旋塞阀在超深井复杂工况下的综合性能,利用ABAQUS建立了旋塞阀三维模型,模拟了井下高吨位、大扭矩等极端工况,分析了旋塞阀本体的力学性能及承载性能,评估了旋塞孔的密封性能,计算和分析了旋塞启闭力矩。结果表明:在5000 kN+50 kN·m极端载荷下,最大应力为700 MPa,阀体材料性能满足要求,温度对阀体的应力影响较小。高吨位载荷导致旋塞孔轴向被拉长,旋塞孔径向两侧区域出现应力集中且发生形变,此处形变量约为0.9 mm,刺漏风险增大。高吨位载荷造成旋塞阀整体形变,增大阀芯与阀座的摩擦力矩,导致无法关闭,应提高旋塞阀整体的刚度,减小形变。研究结果对超深井内防喷工具的优化升级具有重要的参考意义。 展开更多
关键词 旋塞阀 力学性能 密封性能 摩擦力矩 超深井
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连续油管压裂后完井防喷工艺管柱研究与应用
6
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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基于近钻头工程参数的钻井参数优化方法研究
7
作者 范进朝 张涛 +4 位作者 房超 刘伟 许朝辉 林子力 庞海波 《石油矿场机械》 2025年第1期37-43,共7页
在实际钻井作业中,地面录井参数采样频率低、数据信息量少、距离钻头远,无法准确判断井下钻头工作状态,钻井参数调整主要依靠地面工程师的经验及对钻井数据的简单分析。鉴于此,开展基于近钻头工程参数测量数据的钻井参数优化方法研究。... 在实际钻井作业中,地面录井参数采样频率低、数据信息量少、距离钻头远,无法准确判断井下钻头工作状态,钻井参数调整主要依靠地面工程师的经验及对钻井数据的简单分析。鉴于此,开展基于近钻头工程参数测量数据的钻井参数优化方法研究。建立基于ANN神经网络的机械比能、机械钻速、粘滑振动水平之间的预测模型,平均绝对误差分别为43.865、0.013、0.099。提出了基于DE-NSGA-Ⅱ算法的钻井参数优化方法,利用该方法优化后的钻井参数,实现了最大的机械钻速、最小的机械比能、最大限度地抑制井下粘滑振动等目标,并给出最终的参数优化建议,从而有利于提升钻井效率,实现安全、高效、快速钻井。 展开更多
关键词 近钻头工程参数 人工神经网络 差分进化 非支配排序遗传算法
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基于多目标粒子群算法的分层注聚流线型阀芯结构优化
8
作者 张仕帆 贾德利 龚斌 《石油矿场机械》 2025年第2期46-56,共11页
在分层注聚过程中,满足分层配压的同时降低聚合物溶液的黏度损失,是困扰配注器节流阀芯结构优化设计的难题。以流线形阀芯为研究对象,通过数值模拟验证了流线形阀芯的调压与黏损机理。以节流压差与平均剪切速率为性能指标,采用Plackett-... 在分层注聚过程中,满足分层配压的同时降低聚合物溶液的黏度损失,是困扰配注器节流阀芯结构优化设计的难题。以流线形阀芯为研究对象,通过数值模拟验证了流线形阀芯的调压与黏损机理。以节流压差与平均剪切速率为性能指标,采用Plackett-Burman试验分析结构因素的显著性,利用响应面法构建其与响应值的回归模型。结合多目标粒子群优化算法和熵权法,确定了流线形阀芯的最优结构参数。研究结果表明,外径、槽间距和后槽间角是影响节流压差和平均剪切速率的显著因素。节流压差和平均剪切速率的指标权重分别为0.5022和0.4978。优化后流线形阀芯的外径为18 mm、槽间距为12 mm、前槽间角为35°以及后槽间角为45°,对应的节流压差和平均剪切速率分别为45.68 kPa和1731.32 s^(-1)。与优化前相比,节流压差提高2.33%,平均剪切速率降低1.87%,流线形阀芯的应用性能得到提高。研究成果为提升分层注聚技术中配注装置的应用性能提供了理论支撑,有助于推动油田的高效开发。 展开更多
关键词 分层注聚 流线形阀芯 结构优化 响应面法 多目标粒子群优化算法
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油气管道不动火带压堵漏装置设计与仿真研究
9
作者 刘璐 贾晓丽 +2 位作者 杨晨 李兴涛 刘海鹏 《石油矿场机械》 2025年第1期30-36,共7页
针对油气管道不动火带压堵漏的技术难题和相应设备尚不完善的现状,设计了一种适用于油气管道不动火带压堵漏装置,通过移动装置到达工作位置后使用抱紧装置将带压堵漏盒放置于管道漏点处,进而完成堵漏工作。首先,对抱紧装置进行结构简图... 针对油气管道不动火带压堵漏的技术难题和相应设备尚不完善的现状,设计了一种适用于油气管道不动火带压堵漏装置,通过移动装置到达工作位置后使用抱紧装置将带压堵漏盒放置于管道漏点处,进而完成堵漏工作。首先,对抱紧装置进行结构简图的绘制,分析并计算机构的自由度,通过理论力学中静力学对机构中构件进行受力分析。其次,基于SolidWorks软件对抱紧装置中的各个零件进行三维建模。最后,基于Ansys软件对抱紧装置的静态结构进行有限元分析,对在工作状态下的抱紧装置进行应力、应变和总形变求解,得到对应云图和参数。研究结果可为机械机构的安全稳定提供理论依据。 展开更多
关键词 不动火带压堵漏 有限元仿真 静力学分析 油气管道封
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蜗轮蜗杆传动的泥浆搅拌器设计及仿真研究
10
作者 贾继磊 王龙庭 +4 位作者 田甲珅 梁光辉 孔令宜 刘秀全 余焱群 《石油矿场机械》 2025年第2期65-70,共6页
泥浆搅拌器在泥浆循环系统中起着非常重要的作用,承担着实现泥浆搅拌均匀以及现场配浆的重任,主要由防爆电机、减速器、机座及叶轮组成。对泥浆搅拌器传动结构(蜗轮蜗杆减速器)和叶轮总成进行了结构设计;利用Ansys、Fluent软件分别对主... 泥浆搅拌器在泥浆循环系统中起着非常重要的作用,承担着实现泥浆搅拌均匀以及现场配浆的重任,主要由防爆电机、减速器、机座及叶轮组成。对泥浆搅拌器传动结构(蜗轮蜗杆减速器)和叶轮总成进行了结构设计;利用Ansys、Fluent软件分别对主要零部件(蜗轮轴、搅拌轴)的强度以及搅拌过程进行仿真模拟分析,确定了蜗轮蜗杆减速器的设计参数;确定了圆盘涡轮式斜叶片叶轮的循环流量和几何尺寸,确定了搅拌轴的设计方案。结果表明,蜗轮轴和搅拌轴强度合格,配置20 m3液罐体积偏小,固体颗粒存在沉淀现象,但整体方案可行。为保证搅拌效果,实际应用中应选择较大容积的罐体。 展开更多
关键词 泥浆搅拌器 蜗轮蜗杆减速机 叶轮 有限元分析
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基于三维井眼轨迹的连续管力学分析软件开发与应用
11
作者 贺健烽 贾晓丽 +3 位作者 刘恒祥 戴京廷 王永强 于天淼 《石油矿场机械》 2025年第2期39-45,共7页
连续管目前已在油气田勘探开发领域广泛应用,其井下受力情况复杂,易发生屈曲现象,出现下入性问题。因此在进行作业之前,有必要对连续管展开力学分析。基于三维井眼轨迹的连续管受力控制方程,并考虑螺旋屈曲影响,运用受力迭代计算方法,... 连续管目前已在油气田勘探开发领域广泛应用,其井下受力情况复杂,易发生屈曲现象,出现下入性问题。因此在进行作业之前,有必要对连续管展开力学分析。基于三维井眼轨迹的连续管受力控制方程,并考虑螺旋屈曲影响,运用受力迭代计算方法,迅速迭代求解连续管的有效轴力、地面悬重力、最大下深等参数,开发了连续管井下力学分析软件。将开发软件应用于四川胜页9-3井洗井作业以及YS137H3-4井辅助射孔作业中,与现场分析数据进行对比后发现,有效轴向力计算精度达90.49%以上,地面悬重力计算精度达89.24%,对于无法下入到井底的工程应用而言,最大下深的计算精度为93.70%。提出的连续管井下受力迭代计算方法计算结果准确可靠,且计算效率高。以此为基础开发的连续管力学模拟分析软件具有良好的实际应用推广价值。 展开更多
关键词 连续管 管柱力学 三维井眼 屈曲 软件开发
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大斜度井随钻岩屑床清除工具设计研究
12
作者 李维均 宋东东 +1 位作者 余成 席阿芳 《石油矿场机械》 2025年第3期27-32,共6页
滑动钻进是大斜度井导向钻进的重要方法。由于存在井斜,在滑动钻进过程中不可避免会有岩屑床形成,从而造成托压,因此在随钻过程中防止岩屑堆积、破坏岩屑床,对降低托压、提高钻井效率有重要意义。通过对岩屑床形成、运移机理研究,设计... 滑动钻进是大斜度井导向钻进的重要方法。由于存在井斜,在滑动钻进过程中不可避免会有岩屑床形成,从而造成托压,因此在随钻过程中防止岩屑堆积、破坏岩屑床,对降低托压、提高钻井效率有重要意义。通过对岩屑床形成、运移机理研究,设计了随钻岩屑床清除工具,CFX模拟分析了不同排量对环空流体最大速度、岩屑浓度比的影响。分析结果表明,当排量在40 L/s左右时岩屑浓度比0.91,流体最大速度50 m/s,进一步验证了岩屑床清除工具可对岩屑床有效破坏,增大环空相对流速,有利于岩屑携带返排。研究成果可为岩屑床清除工具的研制提供一定技术引导。 展开更多
关键词 大斜度井 岩屑床 清除工具 CFX模拟 岩屑浓度比
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扩张式封隔器胶筒密封性能分析及参数优化
13
作者 张衡 刘延鑫 黄志宏 《石油矿场机械》 2025年第1期24-29,共6页
封隔器作为油气资源开发过程中的重要工具,保证封隔器具有良好的密封性能对于油田增产增收具有重要意义。胶筒的力学性能和密封性能是封隔器具有良好密封的重要保障。利用国产工业仿真平台Simdroid对某型号扩张式封隔器胶筒进行有限元分... 封隔器作为油气资源开发过程中的重要工具,保证封隔器具有良好的密封性能对于油田增产增收具有重要意义。胶筒的力学性能和密封性能是封隔器具有良好密封的重要保障。利用国产工业仿真平台Simdroid对某型号扩张式封隔器胶筒进行有限元分析,分析在不同坐封压力下封隔器胶筒的力学性能和密封性能,并根据仿真结果对封隔器胶筒的结构参数进行优化。结果表明,胶筒与套管壁的接触应力随着内压的增大而增大,且基本成线性关系。优化后的结构较优化之前胶筒锚定力提升16.5%,可适应更加复杂的现场工况。 展开更多
关键词 封隔器胶筒 有限元 数值仿真 工作性能 Simdroid
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复合脉冲钻井提速工具的设计及试验分析
14
作者 许朝辉 查春青 +1 位作者 范进朝 张谧 《石油矿场机械》 2025年第1期1-5,共5页
为了提高定向井硬质地层中的机械钻速,设计了一种短长度全金属的复合脉冲钻井提速工具。该工具能同时产生高频低幅的扭转冲击和轴向脉动冲击,且两种冲击为串联结构。基于所设计的工具特点及工作原理,利用理论分析与数值模拟相结合的方式... 为了提高定向井硬质地层中的机械钻速,设计了一种短长度全金属的复合脉冲钻井提速工具。该工具能同时产生高频低幅的扭转冲击和轴向脉动冲击,且两种冲击为串联结构。基于所设计的工具特点及工作原理,利用理论分析与数值模拟相结合的方式,分析了扭转冲击压降及水力脉冲结构内部流场域,并对工具样机进行了性能试验。研究表明,该工具中扭转冲击喷嘴尺寸越小,扭转冲击压降越大,近似成二次函数关系;试验中,摆锤两端面会产生压差波动,两端面的压力呈正压差、负压差交替波动趋势,表明扭转冲击能够及时完成换向,推动摆锤往复运动;该工具中水力脉冲能产生轴向脉动冲击,且压降随流量增加而增大,近似呈二次函数关系,同时明确了轴向水力脉冲产生轴向冲击的原理。该工具的研制为定向井的提速提效提供了一种新手段。 展开更多
关键词 扭转冲击 轴向冲击 水力脉冲 流场计算
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页岩气水平井井筒压降模型研究
15
作者 蔺景德 李焕文 +3 位作者 刘印华 徐思渊 刘永辉 曹玉峰 《石油矿场机械》 2025年第1期6-11,共6页
准确预测井筒压力是气井动态分析和排水采气工艺设计的关键。页岩气井不同生产阶段井筒流动参数变化范围大,初期产液量高套管生产,中后期产气量大幅度下降油管生产,现有工程常用压力模型难以准确预测页岩气井全生命周期井筒压降。采用... 准确预测井筒压力是气井动态分析和排水采气工艺设计的关键。页岩气井不同生产阶段井筒流动参数变化范围大,初期产液量高套管生产,中后期产气量大幅度下降油管生产,现有工程常用压力模型难以准确预测页岩气井全生命周期井筒压降。采用试验、理论与工程应用相结合的思路分析了井筒压降组成,开展了气水两相井筒流动试验,明确了气流速、液流速、管径和井倾角对持液率的影响规律。基于井筒压降分析结果,以环状流与非环状流的流型转变界限作为压降建模界限。利用气芯和液膜动量平衡方程构建了环状流压降机理模型;基于Mukheijee-Brill模型,构建流动相似准数,拟合了适用于不同管径的持液率模型,形成了页岩气水平井井筒压降组合模型。收集现场94口页岩气井的数据,新模型平均百分误差为0.46%,表明模型预测精度高,能够满足工程需求。 展开更多
关键词 页岩气井 气水两相流 井筒压力降 持液率
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Φ73型水力振荡器动力短节部位流固冲蚀特性分析
16
作者 魏玉华 张浩 +4 位作者 王先伟 陈雄 徐圣龙 田琪 史文洋 《石油矿场机械》 2025年第3期49-58,共10页
为了研究固体颗粒对Φ73型水力振荡器动力短节部位冲蚀磨损规律,在计算流体动力学相关理论的基础上,基于Ansys Fluent DPM模型,通过改变颗粒直径、流体速度及颗粒质量流量参数,分别对不同偏心距下的动力短节部位进行了冲蚀磨损模拟。结... 为了研究固体颗粒对Φ73型水力振荡器动力短节部位冲蚀磨损规律,在计算流体动力学相关理论的基础上,基于Ansys Fluent DPM模型,通过改变颗粒直径、流体速度及颗粒质量流量参数,分别对不同偏心距下的动力短节部位进行了冲蚀磨损模拟。结果表明,当偏心距较小时,在xy截面和xz截面上均呈现出压降变化较小的特征。在yz截面上,随着偏心距增大,流体压降逐渐增大,速度越大的位置压强越小,直管段流速基本不变,压强整体维持在30MPa左右。当流量变化时,主流道路速度波动较大,在偏心位置速度最大,流速在偏心圆出口附近逐渐变小。当管道为直管时,冲蚀主要集中临近斜丁字管偏心圆的流道入口附近位置,而当存在偏心矩时,冲蚀最大位置从偏心圆入口处转移至偏心圆过渡位置,此过渡位置的冲蚀度与速度也呈现正相关关系,且当存在偏心度时,偏心圆处的冲蚀速率远大于斜丁字管偏心圆入口位置。随着颗粒直径增大,三种偏心矩下最大冲蚀速率均随着颗粒直径的增大而呈现下降的趋势,偏心度较大工况下,质量流量和冲蚀度之间基本呈线性关系。 展开更多
关键词 水力振荡器 偏心度 质量流量 冲蚀率
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海上油田采油工程设计延寿降耗举措及攻关方向
17
作者 杨阳 于继飞 +5 位作者 曹砚锋 李孟龙 陈欢 姬煜晨 张晓彤 王彪 《石油矿场机械》 2025年第3期71-77,共7页
延长海上油田油井的寿命和降低能耗是保障海上油田开发生产时效,以及低碳节能目标实现的重要环节。在海上油田前期研究采油工程方案中,应从源头设计在油田开发全生命周期实现油井的延寿降耗。在初期设计阶段,根据不同油田的油藏特点,“... 延长海上油田油井的寿命和降低能耗是保障海上油田开发生产时效,以及低碳节能目标实现的重要环节。在海上油田前期研究采油工程方案中,应从源头设计在油田开发全生命周期实现油井的延寿降耗。在初期设计阶段,根据不同油田的油藏特点,“一油田一策”优选电潜泵、螺杆泵、气举等人工举升方式。针对高气液比、稠油冷采、大位移双泵井等特殊井况,采用“一井一策”针对性设计电潜泵举升方案,降低后期故障率,延长电潜泵井检泵周期,保障油田高效开发。在延寿降耗技术方面,提出永磁电机举升系统能效评价及提升措施、井下油水分离技术、气举规模化应用、大排量注水管柱优化、多级注水与提压增注等技术攻关和发展建议。研究成果可为实现海上油田油井的延寿降耗提供参考。 展开更多
关键词 海上油田 延寿 降耗 采油工程 人工举升 优化
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国内修井机技术发展现状与展望
18
作者 何军国 《石油矿场机械》 2025年第1期12-18,共7页
从修井机型谱、动力、节能、维护和标准化等方面,分析了国内修井机技术和应用现状,指出了修井机存在的问题。阐述了修井机自动化设备及其控制系统技术和应用现状,并从散热、集成控制技术、控制逻辑等方面指出了自动化修井机存在的问题,... 从修井机型谱、动力、节能、维护和标准化等方面,分析了国内修井机技术和应用现状,指出了修井机存在的问题。阐述了修井机自动化设备及其控制系统技术和应用现状,并从散热、集成控制技术、控制逻辑等方面指出了自动化修井机存在的问题,提出了修井机“ZMS策略”、“三停”、“三保护”以及“手、自、遥”多元控制技术等概念,修井机应向高端、绿色、智能方向发展。研究结果可为新型修井机研制与应用提供借鉴。 展开更多
关键词 修井机 自动化 智能化 绿色 展望
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防喷器手动锁紧操作装置研制与应用
19
作者 陈文云 毛雪平 +3 位作者 杨长彪 陈章瑞 曾发明 张颖慧 《石油矿场机械》 2025年第2期77-82,共6页
为有效解决钻井现场防喷器组位置高、操作平台搭建多、人员操作耗时费力、作业安全风险大等问题,研发了防喷器手动锁紧操作装置。该装置装置由箱体、传动机构、高度调节机构、锁紧杆、连接轴、手轮等部分组成,传动机构由伞齿轮传动箱、... 为有效解决钻井现场防喷器组位置高、操作平台搭建多、人员操作耗时费力、作业安全风险大等问题,研发了防喷器手动锁紧操作装置。该装置装置由箱体、传动机构、高度调节机构、锁紧杆、连接轴、手轮等部分组成,传动机构由伞齿轮传动箱、独立传动轴、可伸缩输出轴、输出传动箱等部件组成。借助伞齿轮传动优势,优化传动比,提高传动效率,降低作业人员劳动强度。同时利用“滑轮+钢丝绳+双向自锁绞盘”的组合形式构建了防喷器高度调节机构,对高低不等的锁紧杆进行高度调节,并将防喷器组所有操作锁紧杆集成到同一操作面板上。通过结构优化设计,实现通用性配套安装。介绍了装置的结构、工作原理及具备的主要功能,经过厂内测试及现场应用试验,进一步优化了结构。应用试验结果表明,该装置整体性能稳定,满足设计要求,可在同一操作台上实现对防喷器闸板的锁紧与解锁,也可对锁紧杆高度进行调节,降低高处作业风险,提高作业安全性。 展开更多
关键词 防喷器 手动锁紧装置 通用性 安全 伞齿轮传动
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基于热力耦合仿真的PDC齿磨损特性及破岩机理研究
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作者 张诗峥 赵东雅 王文博 《石油矿场机械》 2025年第3期40-48,共9页
PDC钻头在触及高温硬岩等复杂地质条件时,往往会遭遇环境温度、载荷以及切削热等多重因素的耦合作用,使得PDC齿的磨损加剧。为了揭示三棱形PDC钻头在热力耦合作用下的磨损规律与破岩特性,基于ABAQUS/Explicit有限元分析平台构建了PDC齿... PDC钻头在触及高温硬岩等复杂地质条件时,往往会遭遇环境温度、载荷以及切削热等多重因素的耦合作用,使得PDC齿的磨损加剧。为了揭示三棱形PDC钻头在热力耦合作用下的磨损规律与破岩特性,基于ABAQUS/Explicit有限元分析平台构建了PDC齿磨损与破岩仿真模型,模拟了热力载荷下PDC齿不同结构参数对磨损率、齿面温度、切削力以及破岩比功的影响规律。分析结果表明:当PDC三棱齿脊面倾角从4°增加到16°时,磨损率降低了47.92%,最大磨损深度减小了54.76%,并且齿面摩擦热与磨损点具有一定的相关性;PDC三棱齿切削破岩时,推荐最优前倾角在15°~20°之间,此时对地层具有更好的破岩效果;PDC三棱齿冲击破岩时,需要关注齿面底部三角形区域的磨损率和变形失效,并且PDC齿切削力和破岩比功随脊面倾角的增大而减小,当脊面倾角为16°时,最节约破岩输入能量。该研究可为优选适用于深层、超深层勘探的耐高温PDC齿提供理论指导与技术储备。 展开更多
关键词 PDC钻头 磨损规律 破岩机理 热力耦合 数值模拟
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