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题名深部岩石高效破碎方法研究
被引量：10
- 1
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作者
张辉
蔡志翔
姜敞
艾军
徐向
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机构
中国石油大学石油工程学院
中石化重庆涪陵页岩气勘探开发有限公司
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出处
《西部探矿工程》
CAS
2018年第9期75-79,共5页
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基金
自然基金面上项目"液相放电等离子体破岩机理与破岩规律研究"(批准号:51774304)
中石油联合基金项目"页岩气水平井井筒完整性失效机理与控制方法"(批准号:U1762211)
+2 种基金
国家科技重大专项课题"复杂结构井
丛式井设计与控制新技术"(合同号:2017ZX05009-003)
中石化项目"页岩气水平井提高钻速技术研究"(合同号:31400970-17-ZC0607-0001)
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文摘
随着油气需求量的增加和浅部油气资源的日益减少,深层油气资源和深层干热岩的勘探开发将是我国未来研究的重点。深部岩石硬度大、研磨性强、可钻性差,为提高深井、超深井地层、地热井的破岩效率,国内外学者提出了多种高效破岩方法。着重介绍当前一些主要的高效破岩方法,如激光破岩、等离子体破岩、微波破岩和粒子冲击破岩等,分别综述各种高效破岩方法的作用机理、优缺点、发展趋势及当前应用情况。分析发现,大部分破岩方法依靠热应力裂解或高温熔化来破碎岩石。因此对岩石热作用机理深入研究对推动这些破岩技术的发展至关重要。分析结果表明:粒子冲击破岩可能首先实现商业应用,等离子体液电冲击破岩因其可控高效等特点可显著提高深层油气资源和干热岩开发的钻井速度。
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关键词
破岩方法
深部岩石
干热岩
激光
等离子体
超临界水热燃烧
粒子冲击
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分类号
TE2
[石油与天然气工程—油气井工程]
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题名破岩钻井方法及高压水射流破岩机理研究
被引量：23
- 2
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作者
王瑞和
倪红坚
周卫东
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机构
石油大学油气井工程学科
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出处
《石油钻探技术》
CAS
2003年第5期7-10,共4页
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文摘
简要分析回顾了破岩和钻井方法的发展,论述了激光钻井和高压水射流钻井的发展潜力,阐明了高压水射流钻井技术已具备工业应用的可行性。分析了高压水射流破岩机理研究中的关键问题及解决途径,介绍了利用数值模拟和试验相结合的方法研究高压水射流破岩机理所取得的一些突破性进展,提出了建立和完善高压水射流破岩理论体系、发展水射流钻井技术的研究方向。
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关键词
破岩钻井方法
高压水射流钻井
破岩机理
油气资源
油气藏
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Keywords
drilling
fluidics
rock breaking
mechanism
numerical simulation
simulation testing
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分类号
TE24
[石油与天然气工程—油气井工程]
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题名粒子重复冲击破岩细观损伤及破碎特征试验研究
被引量：4
- 3
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作者
鞠明和
陶泽军
李晓锋
蔚立元
姜礼杰
李晓昭
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机构
中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室
多伦多大学土木与矿物工程学院
中铁工程装备集团有限公司
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第12期3281-3293,共13页
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基金
国家自然科学基金(No.52104101,No.52179118)
岩土力学与工程国家重点实验室开放基金课题(No.SKLGME021016)
中国博士后科学基金(No.2022M713369)。
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文摘
粒子冲击破岩作为一种新型辅助破岩技术已在钻探和油气开采等领域得到有效运用,其在极坚硬岩层中隧(巷)道辅助掘进方面具有广阔的应用前景。从试验角度研究了粒子的冲击次数、颗粒强度及冲击速度等因素对极坚硬花岗岩表面冲击坑损伤破碎特征的影响,对冲击坑三维形貌、岩石碎屑及坑内矿物破碎特征进行了定量分析。结果表明:成坑最大深度随冲击次数增加呈抛物线趋势增大,而成坑体积和坑顶面积随冲击次数增加呈线性增长;成坑体积随冲击速度呈先增大后减小的规律,该临界冲击速度约为82.5 m/s;冲击坑中心与外部的细观破碎机制差异导致岩石碎屑平均尺寸具有明显的双峰特征。从能量角度分析发现,成坑体积、坑顶面积和最大深度随粒子动能在双对数坐标系下线性增长。基于图像处理方法获得了冲击坑周边主要矿物内部裂纹分布随冲击速度和次数增加的分形维数变化规律。破岩效果表明,增大粒子冲击速度和冲击次数能有效扩大岩石冲击坑的损伤范围,但冲击速度的影响程度显著大于冲击次数。
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关键词
岩石动力学
粒子冲击
辅助破岩方法
动态破碎
损伤特征
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Keywords
rock dynamics
particle impact
assisting rock-breakage method
dynamic fragmentation
damage characteristics
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分类号
TU45
[建筑科学—岩土工程]
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题名超声波高频旋冲钻井技术破岩效果试验研究
被引量：7
- 4
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作者
路宗羽
郑珺升
蒋振新
赵飞
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机构
中国石油新疆油田分公司工程技术研究院
中国石油集团渤海钻探工程有限公司第二钻井工程分公司
中国石油集团工程技术研究院有限公司
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出处
《石油钻探技术》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期20-25,共6页
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基金
中国石油天然气集团公司科学研究与技术开发项目“深层与复杂地层钻完井新技术新方法研究”(编号:2019A-3908)部分研究内容。
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文摘
为了研究超声波高频旋冲钻井技术相较于常规旋转钻井技术的提速效果,以及钻进条件和参数对超声波高频旋冲破岩效率的影响规律,设计了超声波振动发生短节,搭建了超声波破岩模拟试验台,采用控制变量法和正交试验法,开展了超声波破岩提速试验及影响超声波破岩效率的试验,得到了钻压、超声波振幅、转速和钻头直径对超声波高频旋冲破岩效率的影响规律。结果表明:在实验室常规温度和压力条件下,与常规旋转破岩技术相比,超声波高频旋冲钻井技术的破岩效率更高,平均提高幅度达77.65%;影响超声波高频旋冲破岩效率的因素从大到小依次是钻压、振幅、钻头直径和转速;钻压和振幅对超声波高频旋冲破岩效率的影响显著,且振幅越大,超声波高频旋冲破岩的效率越高。研究结果表明,超声波高频旋冲钻井技术可为提高深部硬地层机械钻速提供一种新的破岩方法。
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关键词
超声波
振动短节
高频旋冲
正交试验
破岩方法
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Keywords
ultrasonic
vibration pup joint
high frequency rotary-percussive
orthogonal experiment
rock breaking method
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分类号
TE242
[石油与天然气工程—油气井工程]
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题名油气钻井组合式破岩技术研究
被引量：6
- 5
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作者
张正禄
刘运荣
胡琼
任小玲
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机构
中石化石油机械装备重点实验室
中石化石油工程机械有限公司石油机械研究院
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出处
《石油钻探技术》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第6期49-52,共4页
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基金
中国石化集团基础前瞻性项目"井壁陶瓷化钻井技术可行性研究"(编号:JP13051)资助
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文摘
为了提高钻井效率,对油气钻井组合式破岩技术进行了深入研究,摩擦热-机械破岩、微波-机械破岩、激光-气体机械破岩等新型组合破岩技术较常规机械破岩方法能明显提高破岩效率,但也有各种技术瓶颈需要突破,距工业化应用还存在一定距离,机械破岩仍是高效破岩的主体。在研究岩石热物理特性、空气钻井装备工具、高温材料等的基础上,提出燃烧热能-机械能综合破岩方法是最有发展前景的新型破岩方法。采用燃烧热能-机械能综合破岩,双壁钻杆及双通道水龙头提供燃料通道,耐热材料用于研制高温钻头,高温造壁器将破岩形成的井眼井壁玻璃化,可实现深井和超深井钻井,并保护储层。
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关键词
破岩方法
机械破岩
热能
岩石强度
燃烧热能
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Keywords
rock-breaking method
mechanical rock-breaking
thermal energy
rock strength
heating power
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分类号
TE122.14
[石油与天然气工程—油气勘探]
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题名自激振荡式旋转冲击钻井工具水力元件性能分析与优化
被引量：18
- 6
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作者
雷鹏
倪红坚
王瑞和
宋慧芳
王鹏
宋维强
钟强
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机构
中国石油大学(华东)
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出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2014年第19期175-180,198,共7页
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基金
国家自然科学基金(51174227)
国家重点基础研究发展计划(973计划)课题(2010CB226703)资助
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文摘
基于提高水力能量的利用效率可有效提高钻速的认识,提出了自激振荡式旋转冲击钻井方法。采用大涡模拟的方法分析了自激振荡式旋转冲击钻井工具水力元件的工作机制。采用正交试验方案设计法,对水力元件的结构参数进行了数值模拟优化,并据优化结果研制了自激振荡式旋转冲击钻井工具。现场试验结果显示,优化后的自激振荡式旋转冲击钻井工具的提速效果明显优于优化前,表明所采用的分析和优化方法正确可行。研究结果为自激振荡式旋转冲击钻井技术的发展提供了依据。
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关键词
大涡模拟
结构优化
自激振荡
破岩方法
提速
现场应用
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Keywords
larger eddy simulation
structure optimization
self-oscillating
rock breaking methods
improve ROP
field application
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分类号
TK730
[交通运输工程—轮机工程]
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题名文献选摘
- 7
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出处
《矿产勘查》
2000年第7期52-54,共3页
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关键词
复合地基承载力
深层搅拌桩
钻孔灌注桩
深基坑
本构方程
土钉支护
地基沉降
干振碎石桩
内蕴时间理论
现代破岩方法
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分类号
TU47
[建筑科学—结构工程]
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