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题名螺杆钻具十字万向轴瓣齿裂纹扩展规律
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作者
刘书杰
马传华
叶道辉
肖平
关勤勤
张锐尧
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机构
中海油海南能源有限公司
中国石化江钻石油机械有限公司
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出处
《特种油气藏》
北大核心
2025年第3期168-174,共7页
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基金
国家重点研发计划“3000米级深海油气钻探关键技术与装备研究”(2022YFC2806500)
国家自然科学基金联合基金“海相深层高温高压钻完井工程基础理论及控制方法”(U19B6003-05)。
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文摘
为了解决螺杆钻具十字万向轴在井下复杂载荷条件下瓣齿易断裂、使用寿命短的问题,提出了梯形、矩形或扇形的瓣齿截面结构优化方案,基于断裂理论和裂纹扩展数值模拟方法,建立了虚拟裂纹扩展仿真物理模型,研究了裂纹分别位于瓣齿根部左侧(Ⅰ区)、中间(Ⅱ区)、右侧(Ⅲ区)时,原结构与优化结构在裂纹区域的等效应力与裂纹应力强度因子分布规律,并开展现场测试对优化结构的使用效果进行了验证。研究表明:当裂纹分布在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区时,优化结构均可以减小裂纹尖端等效应力与应力强度因子,裂纹扩展能力平均降低18.6%、16.2%、12.1%,其中,矩形截面强化结构为最优方案。裂纹位于瓣齿根部Ⅱ区时,裂纹尖端应力最大,扩展能力也最强;当裂纹位于瓣齿根部Ⅰ区时,裂纹尖端应力最小,裂纹扩展能力最弱,当裂纹位于瓣齿根部Ⅲ区时,扩展能力居于两者之间。现场测试结果验证了优化结构的可靠性,平均使用寿命可提升18.77%。该研究可为十字万向轴瓣齿的寿命预测与结构优化提供借鉴。
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关键词
螺杆钻具
十字万向轴
瓣齿优化
断裂
裂纹扩展
应力强度因子
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Keywords
screw drilling tools
cardan universal joint
petal tooth optimization
fracture
crack pattern
stress intensity factor
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分类号
TE27
[石油与天然气工程—油气井工程]
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题名稠油油藏直井侧钻重力火驱开发效果的数值模拟研究
被引量：3
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作者
袁士宝
李乐泓
蒋海岩
孙新革
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机构
西安石油大学石油工程学院
陕西省油气田特种增产技术重点实验室
中国石化江钻石油机械有限公司
中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院
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出处
《油气地质与采收率》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期71-78,共8页
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基金
国家自然科学基金项目“基于燃料沉积演化机制的火烧油层启动与控制”(51674198),西安石油大学研究生创新与实践能力培养计划(YCS20213138)。
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文摘
火烧油层作为接替蒸汽吞吐后的稠油开发方式,在厚层稠油油藏中常面临纵向波及效率低、易发生窜槽型燃烧等诸多问题。针对该类油藏的特点及开发历程,提出一种利用已有的蒸汽吞吐开发井网,对采油直井开窗侧钻水平段,变平面火驱为重力火驱的方法。从油藏地质因素和开发工程因素2方面考虑,分析了不同因素对直井侧钻重力火驱开采效果的影响,进一步研究了该方法的内在增产机理,并采用多元线性回归方程建立了采收率与主控因素之间的评价模型。结果表明,直井侧钻重力火驱对于厚层稠油油藏的采收率提高幅度达42%;直井侧钻长度约为井距的1/2时可获得较好的开采效果;建立的采收率评价模型与数值模拟得到的结果吻合度达到85%以上,能够为矿场转换开采方式时机及中长远规划提供一定的指导。
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关键词
稠油
蒸汽吞吐
直井侧钻
重力火驱
数值模拟
线性回归
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Keywords
heavy oil
steam stimulation
sidetracking of vertical wells
gravity fire flooding
numerical simulation
linear re⁃gression
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分类号
TE357.44
[石油与天然气工程—油气田开发工程]
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