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基于数字孪生的油气井井喷失控抢险技术研究 被引量:2
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作者 罗园 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2024年第4期80-85,共6页
井喷失控是石油天然气工业领域的灾难性事故,尤其是高压高产高含硫井井喷失控着火后,复杂抢险环境对抢险技术、抢险装备和作业人员的安全带来了极大的挑战。将数字孪生技术应用于油气井井喷失控抢险领域,通过对失控井场、抢险机具等进... 井喷失控是石油天然气工业领域的灾难性事故,尤其是高压高产高含硫井井喷失控着火后,复杂抢险环境对抢险技术、抢险装备和作业人员的安全带来了极大的挑战。将数字孪生技术应用于油气井井喷失控抢险领域,通过对失控井场、抢险机具等进行虚拟映射,模拟构建真实的复杂抢险环境,有助于解决井喷失控抢险的关键问题。首先分析了井喷失控抢险面临的挑战和数字孪生技术的难点,针对技术难点开展了井喷失控抢险数字孪生关键技术研究,初步形成了恶劣抢险环境大覆盖高速网络构建、抢险机具数字孪生控制、多源信息融合、井喷失控抢险决策指挥等技术,实现了井喷失控抢险技术与数字孪生技术的深度融合,并取得了一定的应用效果。最后指出该技术仍处于起步阶段,下一步将在提升恶劣抢险环境下高速网络的稳定性、抢险机具孪生控制协同性、多源信息融合模型的准确性等方面持续攻关。该技术将推动井喷失控抢险由“近井口无人化”向“信息化、智能化”转变,促进了国内陆上油气井井喷失控抢险技术的突破和提升。 展开更多
关键词 井喷失控 数字孪生技术 井喷失控抢险 孪生控制 决策指挥
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自动抢接止回阀装置液压伺服系统模糊控制研究
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作者 刘先明 严宇 +3 位作者 卢文平 卿玉 杭峥 管锋 《机床与液压》 北大核心 2024年第20期189-197,共9页
针对发生井喷事故时人工抢接止回阀存在的抢接时间长、可靠性差、易造成人员伤亡等问题,设计一种可用于抢接止回阀的自动化装置。为了使自动抢接止回阀装置在发生井喷时能够快速、平稳、精准地进行止回阀的对接,以装置的立柱回转关节和... 针对发生井喷事故时人工抢接止回阀存在的抢接时间长、可靠性差、易造成人员伤亡等问题,设计一种可用于抢接止回阀的自动化装置。为了使自动抢接止回阀装置在发生井喷时能够快速、平稳、精准地进行止回阀的对接,以装置的立柱回转关节和折叠臂关节为对象,采用控制理论和数值分析结合的方法,建立2种关节液压伺服系统的数学模型,研究了模糊PID控制算法,并结合专家经验设计一种模糊控制器。基于MATLAB/Simulink搭建了2种关节的液压伺服系统仿真模型,并在相同参数条件下对模糊PID控制和常规PID控制进行了仿真研究。仿真结果表明:相较于传统PID控制,所提模糊PID控制方法优势在于:当无干扰时,立柱回转关节和折叠臂关节的调节时间分别缩短3.8 s和2.25 s,最大超调量分别降低15%和13.7%;当有干扰时,立柱回转关节和折叠臂关节的震荡超调量分别下降6.2%和3.4%,调节时间分别缩短1.95 s和1 s,模糊PID控制方法使得控制系统的动态响应性能更加优异、抗干扰性能更强。 展开更多
关键词 自动抢接止回阀 液压伺服系统 PID控制 模糊控制
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自动化关井技术研究现状及展望 被引量:5
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作者 刘先明 胡益铭 +3 位作者 张尧 陆灯云 卿玉 管锋 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2023年第4期45-50,共6页
自动化关井技术与装备在应对紧急情况下的关井操作难题方面具有显著优势。对于解决关井不及时、操作效率低等问题十分有效,减少溢流量,保障钻井作业和人员安全。文章调研了国内外自动化关井技术、井控装备现状及其应用情况,包括自动化... 自动化关井技术与装备在应对紧急情况下的关井操作难题方面具有显著优势。对于解决关井不及时、操作效率低等问题十分有效,减少溢流量,保障钻井作业和人员安全。文章调研了国内外自动化关井技术、井控装备现状及其应用情况,包括自动化井控软件、一键关井装置和自动抢接钻具止回阀装置等,表明运用自动化关井工艺和自动化井控装备能够显著提高关井效率,规避手动关井造成的人为操作失误,并探讨了自动化关井工艺和自动化井控装备在可靠性和稳定性上存在的问题及其解决办法,以期为我国自动化井控技术发展提供思路。 展开更多
关键词 自动化关井 井控技术 一键关井 自动化抢接钻具止回阀
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井喷失控井一体化井口重建装置的研制 被引量:7
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作者 胡旭光 何弦桀 段慕白 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2022年第2期94-99,共6页
井喷失控是油气勘探开发过程中损失巨大的灾难性事故,必须快速恢复对井口的重新控制,而拆除旧井口后的新井口重建是最为关键、风险最高的一步。传统的井口重建装备需要人员多次近井口作业完成新井口安装,抢险人员面临巨大的安全风险且... 井喷失控是油气勘探开发过程中损失巨大的灾难性事故,必须快速恢复对井口的重新控制,而拆除旧井口后的新井口重建是最为关键、风险最高的一步。传统的井口重建装备需要人员多次近井口作业完成新井口安装,抢险人员面临巨大的安全风险且一次性成功率较低,需多次尝试。针对此种情况,研制了井喷失控井一体化井口重建装置,将原有井口重建工艺“八步法”变为“一步法”,避免抢险人员多次近井口作业。文章详细阐述了该装置的组合方式、卡紧设计及密封设计,通过有限元模拟对装置的力学性能进行校核。室内实验及应急演练表明,该装置能快速实现光套管下井喷失控井口的重建,极大简化了新井口重建流程,提高了重建效率及人员安全性,对推进井喷失控近井口作业无人化进程提供了更加完善的装备支撑。 展开更多
关键词 井喷失控 井口重建 一体化井口重建装置 重建流程 无人化
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“三高井”井喷失控着火井口重置关键技术与装备 被引量:8
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作者 胡旭光 罗园 郑冲涛 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2021年第5期7-10,共4页
“三高井”井喷失控着火后,井口火势大、热辐射高、流体冲击力强,对抢险技术、装备要求极高。井口重置作为“三高”失控井抢险救援中最关键、难度最大的环节,面临新井口下放困难、连接法兰不容易对中、人员难以近井口作业等瓶颈问题,传... “三高井”井喷失控着火后,井口火势大、热辐射高、流体冲击力强,对抢险技术、装备要求极高。井口重置作为“三高”失控井抢险救援中最关键、难度最大的环节,面临新井口下放困难、连接法兰不容易对中、人员难以近井口作业等瓶颈问题,传统的扣装法、磨装法已无法完成此任务。针对此种情况,中国石油川庆钻探工程公司经过攻关,形成了操作灵活、适用范围广、易实现对中、且对中时间短的钢丝加压法,可克服高压气流对新井口向上的冲击力的重力加压法,集卡紧装置、密封装置为一体、可以实现远程一键控制的一体化重置法。采用攻关后的“三高井”井喷失控着火井口重置关键技术及装备,已在土库曼斯坦、川渝地区、新疆地区等多口井井喷失控着火处置中发挥了极其重要作用,成功完成井口重置。目前,该技术已达到国际先进水平。 展开更多
关键词 三高井 井喷失控着火 抢险救援 井口重置
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