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煤层气水平井钻柱摩阻计算与优化
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作者 苗强 辛江 +5 位作者 王维 林伟 曹振义 李世超 李柯 祝效华 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2024年第5期15-23,共9页
煤层气的开发方式主要分为多分支水平井和从式水平井,由于两种生产方式均采用了水平井,因此钻柱在钻井过程中的摩阻和托压一直是业界关注的热点,但到目前为止,该问题仍未得到有效解决。为此,文章以大吉-吉县区块的深部煤层气水平井为例... 煤层气的开发方式主要分为多分支水平井和从式水平井,由于两种生产方式均采用了水平井,因此钻柱在钻井过程中的摩阻和托压一直是业界关注的热点,但到目前为止,该问题仍未得到有效解决。为此,文章以大吉-吉县区块的深部煤层气水平井为例,通过对全井钻柱系统建立动力学模型和应用数值仿真方法进行水平井摩阻研究。研究结果表明:钻压对煤层气水平井造斜段的摩阻影响较大,其中小井斜造斜段的摩阻与钻压成反比,大井斜造斜段的摩阻与钻压成正比,稳斜井眼段的摩阻对钻压变化不敏感;受钻柱屈曲变形的影响,水平段钻柱摩阻上升10.2%。因水平井大井斜井眼段和水平段较长,因此煤层气水平井的总摩阻整体来讲与钻压成正比。文章通过建模和数值仿真方法,揭示了深部煤层气水平井各井段摩阻对钻压的敏感性,并可根据不同钻压条件下对井眼轨迹进行了优化,以此指导现场作业,降低井下摩阻,提高机械钻速。 展开更多
关键词 煤层气 水平井 摩阻计算 钻柱动力学 钻压 井眼轨迹优化
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高温高压下CO_2泡沫压裂液摩阻计算研究 被引量:10
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作者 杨胜来 邱吉平 +3 位作者 何建军 袁秀杰 刘春梅 崔飞飞 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2007年第6期1-4,共4页
进行了CO2泡沫压裂液的室内配制、流变性测定以及摩阻计算方法研究。通过室内试验,观测了CO2泡沫压裂液的形成、动态变化和泡沫结构,测定了CO2泡沫压裂液在高温高压(35-110℃、20-50 MPa)条件下的视粘度变化。结果表明,CO2泡沫压裂液... 进行了CO2泡沫压裂液的室内配制、流变性测定以及摩阻计算方法研究。通过室内试验,观测了CO2泡沫压裂液的形成、动态变化和泡沫结构,测定了CO2泡沫压裂液在高温高压(35-110℃、20-50 MPa)条件下的视粘度变化。结果表明,CO2泡沫压裂液属于屈服假塑性非牛顿流体,其流变参数(n、K)随温度、压力、泡沫质量、配方等变化,为多元复合函数。为了便于求解,假设配方、温度、压力等主要影响泡沫质量,而流变参数(n、K)仅是泡沫质量的一元函数。在井筒中,泡沫压裂液物性随温度和压力(均为井深的函数)而变化,反过来泡沫压裂液的物性又影响井筒内流体温度和压力分布,是一个耦合的非线性问题。提出了一种计算摩阻压降的简化方法,将整个井筒分为若干计算段,每一段内将复杂的耦合关系简化为3个计算过程:1)由温度、压力和排量计算泡沫质量;2)由泡沫质量计算流变参数;3)由流变参数计算摩阻。计算结果与井筒内CO2泡沫压裂液摩阻压降实测结果符合较好,误差在合理范围内,可以在工程中应用。 展开更多
关键词 CO2 泡沫 压裂 摩阻计算 流变性 实验室试验
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热油管道流态界限划分及层流摩阻计算 被引量:2
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作者 张维志 张慧 +1 位作者 洪斌 刘志民 《特种油气藏》 CAS CSCD 2004年第6期103-104,共2页
热油管道在输送过程中,由于温度逐渐降低,油流粘度增大,流动状态可能由紊流变为层流。流态变化所产生的摩阻损失不仅与原油物性有关,还与管道的热力条件有关。径向温降是影响热油管道层流状态摩阻损失的一个重要因素。本文根据能耗的连... 热油管道在输送过程中,由于温度逐渐降低,油流粘度增大,流动状态可能由紊流变为层流。流态变化所产生的摩阻损失不仅与原油物性有关,还与管道的热力条件有关。径向温降是影响热油管道层流状态摩阻损失的一个重要因素。本文根据能耗的连续性和合理性确定出流态划分的界限,并根据水力学公式和热力学公式,确定热油管道层流状态下的摩阻计算方法。 展开更多
关键词 热油管道 流态界限 层流 摩阻计算 径向温降
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RTP非金属管道沿程水力摩阻计算研究
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作者 李晓伟 霍富永 +2 位作者 朱国承 矫捷 何利民 《油气田地面工程》 2019年第8期23-28,共6页
全钢质管道强度高,输油输气过程中的工艺计算方法成熟。RTP管道具有耐酸性好、使用寿命长、保温性优良等优点,已在油气运输工程中开始应用,但是,目前缺乏针对RTP管道的水力摩阻计算方法,严重影响RTP管道工艺设计准确性。为此,以波拉修斯... 全钢质管道强度高,输油输气过程中的工艺计算方法成熟。RTP管道具有耐酸性好、使用寿命长、保温性优良等优点,已在油气运输工程中开始应用,但是,目前缺乏针对RTP管道的水力摩阻计算方法,严重影响RTP管道工艺设计准确性。为此,以波拉修斯(Blasius)公式和达西(Darcy)公式为基础,建模过程增加流体与RTP管道内壁滑移边界的影响,采用模型求解摩擦力,并通过实验完善理论建模中缺乏的内壁滑移速度线性关系式。实验显示,在水力光滑区,相对于波拉修斯公式和达西公式,使用滑移速度摩阻计算方法可以进一步增加RTP管道中摩阻计算的准确性。根据实验及模型,在RTP管道设计过程中可以考虑对内表面进行特殊处理,增强其疏水疏油性,从工艺设计上降低管输过程中的水力摩阻。 展开更多
关键词 RTP管道 摩阻计算 滑移速度 水力光滑区 波拉修斯公式
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考虑扶正器作用下连续油管摩阻计算模型与下入能力分析 被引量:3
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作者 谢天涯 张文远 +5 位作者 王新 赵继斌 乔东宇 李富强 许得禄 徐小喧 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2023年第4期88-94,共7页
超长水平段连续油管作业过程中,连续油管由于质量轻、刚度小、挠度大、径向尺寸小,在上提、下放过程中容易发生屈曲甚至自锁,下放摩阻大,制约了超长水平段连续油管作业效率。为此,开展了考虑扶正器影响的水平井连续油管受力分析及摩阻... 超长水平段连续油管作业过程中,连续油管由于质量轻、刚度小、挠度大、径向尺寸小,在上提、下放过程中容易发生屈曲甚至自锁,下放摩阻大,制约了超长水平段连续油管作业效率。为此,开展了考虑扶正器影响的水平井连续油管受力分析及摩阻计算研究。基于纵横弯曲连续梁理论,建立了三维空间内考虑扶正器作用的连续油管侧向力及摩阻计算模型,并以某油田J-3井开展了验证试验。结果表明:安放扶正器后,连续油管的下入能力增加,表现在管柱屈曲消失、下放井口轴向力增加、下放摩阻降低;同时,连续油管的安全性也有所提升,表现在上提井口轴向力降低、最大Mises应力降低。本文所建立的考虑扶正器作用下的连续油管受力数学模型和研究结果可为水平井连续油管作业扶正器安放及优化设计提供理论依据和设计参考。 展开更多
关键词 扶正器 水平井 连续油管 摩阻计算 优化设计
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压裂施工动态摩阻模型建立及其敏感性分析 被引量:9
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作者 路智勇 《断块油气田》 CAS 2013年第6期783-787,共5页
准确掌握压裂施工动态是提高压裂工艺成功率的关键,施工压力是反映压裂施工动态的最直接有效的指标,而压裂施工动态摩阻会对施工压力产生干扰。在理论分析的基础上,分别建立了压裂施工过程中的管柱摩阻、射孔孔眼摩阻及裂缝迂曲摩阻计... 准确掌握压裂施工动态是提高压裂工艺成功率的关键,施工压力是反映压裂施工动态的最直接有效的指标,而压裂施工动态摩阻会对施工压力产生干扰。在理论分析的基础上,分别建立了压裂施工过程中的管柱摩阻、射孔孔眼摩阻及裂缝迂曲摩阻计算模型,并对各类摩阻的影响因素进行了敏感性分析,最后通过实例验证了压裂摩阻计算模型的准确性。研究结果表明:所建立的压裂施工动态摩阻计算模型基本能满足工程需要;当孔眼密度足够大时,与管柱摩阻和裂缝迂曲摩阻相比,射孔孔眼摩阻可忽略不计;裂缝宽度对裂缝迂曲摩阻的影响最为显著,在压裂施工过程中,保证足够的裂缝宽度能有效降低裂缝迂曲摩阻。 展开更多
关键词 压裂施工 动态分析 摩阻计算模型 敏感性分析
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基于侧钻水平井完井管柱的摩阻分析 被引量:3
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作者 崔之健 孟鹏 +1 位作者 葛海江 冯宇 《石油矿场机械》 2008年第9期52-55,共4页
分析并建立了弯曲井段的受迫弯曲摩阻计算模型,对新疆百口泉油田百乌18井、8607井完井管柱入井的井口载荷进行了计算。计算结果表明,所建立的摩阻计算模型误差小于±10%,验证了模型的准确度。该模型具有改进完井管柱的设计、使完井... 分析并建立了弯曲井段的受迫弯曲摩阻计算模型,对新疆百口泉油田百乌18井、8607井完井管柱入井的井口载荷进行了计算。计算结果表明,所建立的摩阻计算模型误差小于±10%,验证了模型的准确度。该模型具有改进完井管柱的设计、使完井管柱下入阻力减小、预测实钻井眼中完井管柱下入的可能性等优点。 展开更多
关键词 侧钻水平井 摩阻计算 强度分析
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水平井扶正器安放优化设计及先导试验 被引量:4
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作者 朱礼平 《天然气技术与经济》 2015年第3期45-48,79,共4页
在"十二五"川西工区及外围页岩气藏推进水平井开发模式下,因地质条件复杂、固井工艺技术等条件限制,水平井存在着套管下不到位、水平段固井质量不合格等问题,难以保证水平段长效封固质量。从水平井套管扶正器设计入手,在开展... 在"十二五"川西工区及外围页岩气藏推进水平井开发模式下,因地质条件复杂、固井工艺技术等条件限制,水平井存在着套管下不到位、水平段固井质量不合格等问题,难以保证水平段长效封固质量。从水平井套管扶正器设计入手,在开展井眼—套管相容性、套管居中及下入摩阻分析上建立了水平井套管扶正器优化设计方法,通过对不同套管扶正器组合下套管下入与居中度分析,形成了水平井扶正器优化方案,指导完成了K8-6HF和X505HF水平井油层套管固井施工,X505HF井水平段固井优良率达91.24%,确保了套管下入和保证水平段固井质量。 展开更多
关键词 水平井 套管扶正器 居中度 摩阻计算 先导试验
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