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中国石油工程作业智能支持中心模式改革与初探 被引量：2
1
作者 高健 汪海阁 +3 位作者 宋世贵 宋先知 杨培福 张彦龙 《钻采工艺》 北大核心 2025年第1期37-45,共9页
全球油气工业步入数字化转型的关键时期,物联网、云计算、大数据、人工智能、区块链等新兴数字化技术正助力石油企业向数字化转型,工程作业智能支持中心模式在部分国家、部分平台、部分超长水平段井和超深井等应用取得了良好的先导性示... 全球油气工业步入数字化转型的关键时期,物联网、云计算、大数据、人工智能、区块链等新兴数字化技术正助力石油企业向数字化转型,工程作业智能支持中心模式在部分国家、部分平台、部分超长水平段井和超深井等应用取得了良好的先导性示范效果。文章总结回顾了国内外钻井远程技术支持模式的发展历程、基本内涵、当前现状、运行模式和应用效果,介绍了中国石油工程技术远程作业支持模式发展过程中取得的一些亮点和思考,详细阐述了建设思路、规划蓝图、主要职责、组织架构和实现路径。根据探索研究指出,依托工程技术管理相关组织机构改革、理顺业务流程、配套激励政策,加快推进工程作业智能支持模式规模化应用,是中国石油工程作业迈向智能化发展的必由之路。 展开更多
关键词 智能钻井 数字化转型 智能化发展 远程支持 溢流智能报警 实时工况智能识别
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中国石油深井、超深井和水平井钻完井技术进展与挑战 被引量：53
2
作者 汪海阁 黄洪春 +5 位作者 纪国栋 陈畅畅 吕泽昊 陈伟峰 毕文欣 刘力 《中国石油勘探》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1-11,共11页
深层、超深层和非常规成为我国油气勘探开发的重要增储上产领域,“十三五”以来,工程技术围绕“五油三气”六大盆地勘探开发重点和高温高压、窄密度窗口等钻井提速难点,通过持续攻关,取得了一大批技术成果。深井、超深井、非常规水平井... 深层、超深层和非常规成为我国油气勘探开发的重要增储上产领域,“十三五”以来,工程技术围绕“五油三气”六大盆地勘探开发重点和高温高压、窄密度窗口等钻井提速难点,通过持续攻关,取得了一大批技术成果。深井、超深井、非常规水平井钻完井关键技术快速发展,形成了以非常用井身结构优化、安全高效优快钻井、抗高温钻井液、精细控压钻完井、膨胀管等为核心的关键技术,成功实施了一批标志性超深井的钻探作业。研制了大功率顶驱、一体化地质导向系统、绿色经济储层改造等装备工具,研发了耐高温高性能井筒工作液、高效防漏堵漏材料等核心助剂,加快了非常规油气资源的低成本、规模效益开发。深井钻深能力突破9000m,水平井水平段长度突破5000m,一趟钻进尺最长3700m,部分指标比肩北美,助推了塔里木富满、四川双鱼石、大庆古龙等大型油气田的发现与开发,为提高油气资源开发力度和效益提供有力的工程技术支撑。随着油气勘探开发不断推进,钻井面临的工程地质风险、新的挑战仍然不断出现,还需进一步开展地层压力精确预测、井身结构优化拓展、井眼轨迹控制、抗高温工作液体系、高效破岩与提速工具、地质工程一体化等攻关研究,以实现钻井关键技术与装备的不断迭代升级,支撑深层、超深层、非常规油气资源高效勘探开发。 展开更多
关键词 中国石油 深井 超深井 水平井 技术进展 挑战 发展建议
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储气库老井钻具传输磁测距技术研究及应用
3
作者 任宪可 车阳 +4 位作者 王国强 姚飞 赵昌明 高光磊 胡一鸣 《石油机械》 北大核心 2025年第9期54-60,共7页
针对CO_(2)储气库老井封堵需求,以及在一些大斜度井、复杂结构井施工过程中,面临缆测仪器下放困难甚至无法下入至井底的问题,结合钻具传输湿接头工艺与磁测距技术,设计了湿接头对接和多级绝缘屏蔽工艺,研发出绝缘短节、绝缘钻杆、线缆... 针对CO_(2)储气库老井封堵需求,以及在一些大斜度井、复杂结构井施工过程中,面临缆测仪器下放困难甚至无法下入至井底的问题,结合钻具传输湿接头工艺与磁测距技术,设计了湿接头对接和多级绝缘屏蔽工艺,研发出绝缘短节、绝缘钻杆、线缆连接装置等专用部件,形成了一种新的钻具传输磁测距技术,并在现场对技术进行了应用。研究与现场应用结果表明:主动磁测距钻具系统实现湿接头对接后持续激励,解决了井斜角在40°以上大井斜或其他井眼垮塌、缩径的下入问题,井型适应范围扩展至全覆盖;钻具传输模式下抗电磁干扰能力增强,现场应用效果良好;受钻井液-钻柱-地层多介质电流衰减影响,传输距离仅为缆测?3,需通过高传导钻井液与优化钻柱绝缘攻关突破。研究结论可为建设地下CO_(2)储气库和控制双水平井井间距提供参考。 展开更多
关键词 储气库 老井封堵 缆测仪器 磁测距技术 屏蔽工艺 钻具传输
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我国油气工程技术装备智能化和智能制造的探索与实践 被引量：16
4
作者 贺会群 张行 +4 位作者 巴莎 于楠 张慧筠 王逸达 汪洁 《石油机械》 北大核心 2024年第6期1-11,共11页
经过数十年发展,我国油气工程技术装备整体水平步入国际先进行列,实现了从初期的机械化到自动化和信息化,以及目前部分数字化与智能化的跨越。分析和描述了万米特深井钻机、“一键式”自动化钻机、智能钻井系统、5G加持的压裂机组、自... 经过数十年发展,我国油气工程技术装备整体水平步入国际先进行列,实现了从初期的机械化到自动化和信息化,以及目前部分数字化与智能化的跨越。分析和描述了万米特深井钻机、“一键式”自动化钻机、智能钻井系统、5G加持的压裂机组、自动化连续管装备、连续管作业智能支持中心、智能导向钻井控制系统、万米自动化顶驱、智能钻杆等国内典型油气工程技术装备的关键技术特征和智能化水平。认为国内油气工程技术装备的智能化依然以第一代“自动化”、第二代“数字化+网络化”为主,要全面实现第三代智能化,任重道远。论述了智能制造的内涵、国内油气工程技术装备智能制造的发展概况,认为国内油气工程技术装备的智能制造取得了长足进步,尤其是在应用层面已经跟上了全球发展步伐,在某些方面形成了中国特色。以连续管作业装备为制造对象,构建了“基于工业互联网的连续管装备智能制造整体解决框架”,剖析了智能工厂、制造知识、精益生产、智能装备、工业软件等关键要素。研究结果可为全面实现油气工程技术装备智能制造提供参考。 展开更多
关键词 油气工程技术装备 智能化 智能制造 万米深井 国内发展 典型案例
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岩芯自适应连续刻划试验技术研究
5
作者 陈石 呼怀刚 +3 位作者 胡大伟 杨福见 周辉 周玉玲 《岩土力学》 北大核心 2025年第10期3302-3314,3328,共14页
快速、准确获取岩石强度参数是安全建设岩体工程的必要前提。常规切割取芯―端面打磨―压缩破碎的制样与试验周期冗长,而岩芯连续刻划试验快捷便利,仅对岩芯表面造成轻微刮擦损伤,能够快速获取岩石的单轴抗压强度、内摩擦角、黏聚力参... 快速、准确获取岩石强度参数是安全建设岩体工程的必要前提。常规切割取芯―端面打磨―压缩破碎的制样与试验周期冗长,而岩芯连续刻划试验快捷便利,仅对岩芯表面造成轻微刮擦损伤,能够快速获取岩石的单轴抗压强度、内摩擦角、黏聚力参数。针对传统固定深度刻划方式无法考虑岩芯表面凹凸起伏的局限性,提出了一种精准感知岩芯表面凹凸特性与刻划深度实时自适应调整技术,并研发了相应的岩芯自适应连续刻划试验装备。基于固定深度、自适应等分、自适应选点3种刻划模式,开展了一系列致密砂岩连续刻划试验。结果表明:以标准压缩试验为对照,自适应刻划测试岩石强度参数的最大误差为10.57%;相比于传统固定深度刻划,自适应等分与自适应选点刻划的单轴抗压强度测试精度分别提升了44.44%、53.09%。此外,讨论了不同刻划模式产生强度测试误差的原因,并明确了尖刀头、钝刀头各自适用的刻划模式与应用场景。岩芯自适应连续刻划试验技术能够在不破坏岩块完整性的情况下较为准确地快速测出强度参数,优化了传统刻划无法保证实际切削深度恒定造成的荷载计量误差,为岩石力学参数快速测试提供了一种简便高效的新技术手段。 展开更多
关键词 岩芯连续刻划 自适应刻划 破碎比能 划痕强度 致密砂岩
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智能钻头技术研究现状与前景展望
6
作者 舒惠龙 汪海阁 +4 位作者 崔猛 纪国栋 丁燕 赵飞 邢世旺 《石油钻探技术》 北大核心 2025年第5期13-19,共7页
智能钻头技术通过集成感知、自适应与决策控制功能,显著提升钻井效率、延长钻头使用寿命并保障钻井安全,是钻井工程智能化发展的核心方向。系统梳理了智能钻头2大技术路径的研究进展:仪器化钻头以近钻头高频数据采集为核心,从振动监测... 智能钻头技术通过集成感知、自适应与决策控制功能,显著提升钻井效率、延长钻头使用寿命并保障钻井安全,是钻井工程智能化发展的核心方向。系统梳理了智能钻头2大技术路径的研究进展:仪器化钻头以近钻头高频数据采集为核心,从振动监测发展为多参数集成测量(如哈利伯顿Cerebro Force、贝克休斯MultiSense 2.0),实现了钻头动力学全参数感知,但实时传输与地层特性识别能力仍有待突破;自适应钻头通过被动式液压机械结构(如TerrAdapt钻头的切削深度控制套筒)或主动调节机构(如NOV可伸缩刀翼原型)动态优化切削深度和钻头形态,有效抑制了粘滑振动,但调节精度与主动响应能力受限。探讨了智能钻头的发展前景,指出仪器化、自适应技术和决策控制系统的深度融合是未来智能钻头发展的主流方向,并针对智能钻头技术当前面临的挑战提出了该技术的重点攻关方向。 展开更多
关键词 智能钻头 仪器化钻头 自适应钻头 切削深度控制 研究现状 发展前景 攻关方向
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表面工程技术在石油石化管道中的应用及展望 被引量：13
7
作者 童辉 韩文礼 +3 位作者 张彦军 林竹 魏世丞 徐滨士 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期195-201,共7页
石油石化行业中管道的服役工况十分恶劣,很多管道未达其设计寿命而失效报废,造成极大浪费,因此采用表面工程技术对其进行防护和修复具有十分重要的经济价值。主要阐述了热喷涂、自蔓延高温合成和表面镀层等三种表面工程技术对管道内外... 石油石化行业中管道的服役工况十分恶劣,很多管道未达其设计寿命而失效报废,造成极大浪费,因此采用表面工程技术对其进行防护和修复具有十分重要的经济价值。主要阐述了热喷涂、自蔓延高温合成和表面镀层等三种表面工程技术对管道内外表面的强化机理,并对它们的实际应用进行了具体介绍。热喷涂技术主要介绍了电弧喷涂、火焰喷涂和等离子喷涂三种热喷涂技术,并分别从它们的工艺原理、适用材料体系、制备涂层性能(结合强度、孔隙率等)以及经济性等方面进行了对比介绍。高温自蔓延合成技术主要从材料和工艺两方面进行了剖析,并对其所制备陶瓷内衬管的连接方法进行了具体介绍。镀层技术主要对钨合金电镀和Ni-P化学镀两种镀层技术的优缺点和适用范围进行了对比介绍。最后针对表面工程技术的特点,对其在石油石化行业的前景进行了分析与展望。 展开更多
关键词 表面工程技术 热喷涂 自蔓延高温合成 镀层 管道
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塔里木万米科探井垮塌机理研究及技术对策 被引量：2
8
作者 刘锋报 孙金声 +1 位作者 尹达 罗绪武 《钻井液与完井液》 北大核心 2024年第6期709-718,共10页
针对塔里木油田台盆地区超深、特深地层井壁失稳机理研究不足、认识不清等难题,对目标地区志留系、奥陶系和寒武系5595~10900 m露头岩石开展了系列研究。分析得出,地层发育平均尺寸在300~800 nm之间的微纳孔缝为钻井液侵入提供了有利通... 针对塔里木油田台盆地区超深、特深地层井壁失稳机理研究不足、认识不清等难题,对目标地区志留系、奥陶系和寒武系5595~10900 m露头岩石开展了系列研究。分析得出,地层发育平均尺寸在300~800 nm之间的微纳孔缝为钻井液侵入提供了有利通道,导致压力传递、提高了地层坍塌压力;水和油在泥岩表面接触角分别为5.8°和5.3°,在灰岩表面接触角分别为42.5°和15.6°;泥岩吸水率为2.74%、吸油率为3.63%,灰岩吸水率为1.42%、吸油率为2.14%;志留系和桑塔木泥岩、阿瓦塔格泥质白云岩在水中的滚动回收率分别为86.3%、92.9%和98.2%,灰岩和白云岩滚动回收率基本为100%,部分地层由于水化分散造成岩石内聚力强度降低,这些均是导致井壁失稳的主要机理。根据井壁失稳机理,使用抗超高温高效微纳米封堵剂及抗超高温抗盐聚合物降滤失剂,并构建一套特深井防塌水基钻井液体系,通过强化钻井液的封堵性,降低钻井液滤失量、减少钻井液侵入,降低地层坍塌压力;通过提高钻井液的抑制性,减少地层水化分散,提高岩石内聚力强度,实现解决塔里木深部复杂地层井壁失稳的难题。 展开更多
关键词 万米特深井 井壁失稳机理 防塌对策
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海洋天然气水合物工程地质学的提出、学科内涵与展望 被引量：1
9
作者 吴能友 李彦龙 +10 位作者 蒋宇静 孙金声 谢文卫 胡高伟 王韧 于彦江 王金堂 陈强 申凯翔 孙志文 陈明涛 《地学前缘》 北大核心 2025年第2期216-229,共14页
能源结构调整和国家“双碳”战略的实施为海洋天然气水合物作为一种潜在能源开展研究提供了难得的发展空间。随着勘探开发研究的深入,海洋天然气水合物安全高效开发面临的多种类型工程地质风险管控矛盾日益凸显,亟待发展基于现代工程地... 能源结构调整和国家“双碳”战略的实施为海洋天然气水合物作为一种潜在能源开展研究提供了难得的发展空间。随着勘探开发研究的深入,海洋天然气水合物安全高效开发面临的多种类型工程地质风险管控矛盾日益凸显,亟待发展基于现代工程地质学基本原理的海洋天然气水合物工程地质学。为此,本文阐述了天然气水合物工程地质学的提出过程,并结合国内外研究进展,论述了海洋天然气水合物工程地质学的基本学科构架、核心研究任务和主要研究手段。认为海洋天然气水合物工程地质学是海洋地球系统科学的有机组成部分,其核心目标是评估海洋天然气水合物系统的地质、工程安全承载力,并对海洋天然气水合物勘探开发提供决策支撑。海洋天然气水合物工程地质学不仅能为回答勘探开发活动与海洋天然气水合物系统之间的相互作用机制提供科学依据,也能有效地将海洋天然气水合物能源研究与地质灾害、全球气候变化研究关联起来,为实现海洋天然气水合物地质、环境、工程一体化可持续发展提供一定的理论与技术支撑。 展开更多
关键词 天然气水合物 工程地质学 学科内涵 研究任务 技术手段
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钻井液作用下割理发育煤岩失稳机理研究 被引量：1
10
作者 欧阳勇 谢文敏 +5 位作者 丁吉平 冯福平 王鹤远 杨冬临 马驰 吕海川 《油气藏评价与开发》 北大核心 2025年第2期284-291,共8页
煤岩割理裂缝的发育导致其强度较低,钻井过程中钻井液的作用将会进一步增加井壁失稳的风险。采用室内实验、理论分析与数值模拟相结合的方法,揭示了钻井液作用下割理发育煤岩失稳机理:①煤岩黏土矿物主要由不易水化的高岭石组成,无易水... 煤岩割理裂缝的发育导致其强度较低,钻井过程中钻井液的作用将会进一步增加井壁失稳的风险。采用室内实验、理论分析与数值模拟相结合的方法,揭示了钻井液作用下割理发育煤岩失稳机理:①煤岩黏土矿物主要由不易水化的高岭石组成,无易水化的蒙脱石存在且伊蒙混层的占比不高,因此水化膨胀(平均值为0.35%)和滚动分散性能(平均值为89.64%)较弱,煤岩失稳机制以力学作用为主。②垂直交错的面割理和端割理为钻井液侵入煤岩地层提供了流动通道,面割理的尺寸普遍大于端割理,因此,面割理更容易发生钻井液侵入造成井壁失稳。③钻井液侵入割理缝会导致井周地层压力上升,径向应力降低,增加井壁失稳的风险,其中对于高渗透率的面割理和穿过井眼的交叉割理,钻井液侵入更深,产生的井壁失稳风险更加严重。④割理缝的特征也会影响钻井液对煤岩割理的侵入深度。宽度更大、密度更高的割理缝中,钻井液侵入更深,并在井壁附近产生更高的压力,从而提高了井壁失稳的可能性。因此,应根据实际地层割理缝的尺寸大小设计钻井液随钻封堵粒子,且控制钻井液密度在合理的范围内,从而减少钻井液侵入引起井壁失稳情况的发生。研究提供了深入理解钻井液作用下割理发育煤岩失稳机理的新视角,为割理发育煤岩井壁稳定性分析提供了理论指导。 展开更多
关键词 钻井液 面割理 端割理 煤岩 失稳机理
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复杂大裂缝地层恶性漏失堵漏剂的研究与现场应用 被引量：1
11
作者 臧传贞 刘颖彪 +4 位作者 叶成 戎克生 鲁铁梅 刘凡 都伟超 《应用化工》 北大核心 2025年第3期804-808,共5页
大裂缝及断层恶性漏失有效治理难,严重影响钻井提质增效。“凝胶+水泥”堵漏是解决大裂缝恶性漏失的常用方法,其中凝胶材料是关键,但常规凝胶可泵性和成胶强度难以平衡且抗温性差。对此,研制了一种耐温160℃以上、交联时间1~7 h可控的... 大裂缝及断层恶性漏失有效治理难,严重影响钻井提质增效。“凝胶+水泥”堵漏是解决大裂缝恶性漏失的常用方法,其中凝胶材料是关键,但常规凝胶可泵性和成胶强度难以平衡且抗温性差。对此,研制了一种耐温160℃以上、交联时间1~7 h可控的高强度井下交联堵漏聚合物CLD体系,由0.2%~1.0%凝胶主剂(DMCs-AM-AMPS共聚物),0.4%~1.2%酚醛交联剂,1.0%~3.0%增韧材料(丝瓜瓤+超细碳酸钙)和0.02%稳定剂硫脲组成。体系配制后黏度仅有42 mPa·s、易泵送,抗水基钻井液污染性能较好;交联后凝胶黏弹性强度可达H级,缝板承压实验表明,1~3 mm楔形缝板承压可达6.5 MPa。准噶尔盆地某口预探直井在三开钻遇大裂缝,发生失返漏失,多次桥堵和水泥堵漏均失败,采用“CLD体系+水泥”堵漏工艺,一次堵漏成功,应用前景较好。 展开更多
关键词 井下交联聚合物 可控交联 大裂缝漏失 凝胶堵漏
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深层超深层钻井液技术研究进展与展望 被引量：17
12
作者 孙金声 杨景斌 +2 位作者 白英睿 吕开河 刘锋报 《石油勘探与开发》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期889-898,共10页
系统论述目前国内外深层超深层钻井液技术研究进展,分析存在的关键问题并提出未来发展方向。针对深层超深层复杂油气层钻井过程中面临的高温高压高应力、裂缝发育、井壁失稳、钻井液漏失等问题,国内外学者研发了深层超深层抗高温高盐水... 系统论述目前国内外深层超深层钻井液技术研究进展,分析存在的关键问题并提出未来发展方向。针对深层超深层复杂油气层钻井过程中面临的高温高压高应力、裂缝发育、井壁失稳、钻井液漏失等问题,国内外学者研发了深层超深层抗高温高盐水基钻井液技术、抗高温油基/合成基钻井液技术、储层保护钻井液技术以及钻井液防漏堵漏技术,但仍存在抗高温高压和高应力能力不足、井壁易失稳以及钻井液漏失严重等关键问题。由此提出未来深层超深层钻井液技术的发展方向:(1)抗高温高盐水基钻井液技术需致力于提升高温稳定性,改进流变性能,强化滤失量控制,提高与地层的相容性。(2)抗高温油基/合成基钻井液技术需在高温稳定剂、流型调节剂等低毒易降解的环保型添加剂和相关配套技术方面进一步攻关。(3)储层保护钻井液技术应致力于新型高性能添加剂和材料的研究,通过引入先进的传感器网络和人工智能算法,完善实时监测技术。(4)钻井液防漏堵漏技术应更加注重智能化技术的集成与应用、高性能堵漏材料的研发与应用、多元化堵漏技术与方法的探索以及环境保护与安全生产意识的提高。 展开更多
关键词 深层超深层钻井 抗高温钻井液 储层保护 钻井液防漏堵漏 安全环保 技术展望
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页岩气随钻导向钻井技术发展现状与趋势
13
作者 刘伟 唐晓明 +1 位作者 房超 刘永辉 《石油机械》 北大核心 2025年第10期8-16,共9页
页岩气资源对保障国家能源安全及实现“双碳”目标具有战略意义,而我国页岩气储层普遍具有低孔隙度、低渗透率、非均质性强等特点,钻井过程中面临井眼轨迹控制难、储层钻遇率低等挑战。通过攻关随钻导向钻井技术,实时获取伽马、电阻率... 页岩气资源对保障国家能源安全及实现“双碳”目标具有战略意义,而我国页岩气储层普遍具有低孔隙度、低渗透率、非均质性强等特点,钻井过程中面临井眼轨迹控制难、储层钻遇率低等挑战。通过攻关随钻导向钻井技术,实时获取伽马、电阻率等随钻参数,快速迭代更新地质模型,动态调整井眼轨迹,大幅提高了浅层页岩气优质储层钻遇率和单井产量,形成了页岩气高效开发的核心技术。对比分析了随钻测量/井、地质导向分析决策、定向轨迹高效控制三大导向钻井核心要素的国内外技术差距,针对深层页岩气给随钻导向钻井技术带来的新挑战,明确了要进一步攻关极限测传技术、开展多学科一体化协同作业、研发高效旋转导向工具和发挥智能化大数据优势四大方向。研究结果对推动随钻导向钻井技术发展具有重要借鉴意义。 展开更多
关键词 页岩气 随钻导向钻井技术 随钻测量/井 高效传输 地质导向决策 多学科协同 智能分析
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深层裂缝性气藏流固耦合下钻井液漏失规律数值研究
14
作者 王志远 刘徽 +2 位作者 孙宝江 刘洪涛 娄文强 《石油钻探技术》 北大核心 2025年第2期52-61,共10页
钻进裂缝性地层的过程中井漏问题严峻,易导致产能降低和钻井安全事故。为此,综合考虑钻井液与天然气的物性差异、基质与裂缝间的耦合流动及裂缝开度的动态演化规律,建立了基于气液两相流动的裂缝性气藏漏失预测模型,并与试验数据进行对... 钻进裂缝性地层的过程中井漏问题严峻,易导致产能降低和钻井安全事故。为此,综合考虑钻井液与天然气的物性差异、基质与裂缝间的耦合流动及裂缝开度的动态演化规律,建立了基于气液两相流动的裂缝性气藏漏失预测模型,并与试验数据进行对比,验证了模型的准确性;基于该模型,系统分析了裂缝性气藏地质构造、基质参数、裂缝参数和井底压差等因素对漏失的影响规律,修正了传统统计学漏失模型,提出了适用于裂缝性气藏的漏失速率计算方法。研究结果表明,裂缝性气藏的漏失速率随着裂缝增宽呈对数函数增长,增长趋势先急后缓,随着井底压差和裂缝长度增大呈线性增长;发育有断层裂缝性气藏的漏失速率随着裂缝宽度和井底压差增大呈指数增长,随着井眼与断层的距离增大呈对数式减小。研究结果为完善裂缝性气藏井漏规律和优选防漏堵漏技术提供了理论依据。 展开更多
关键词 裂缝性气藏 井漏 气液两相流动 流固耦合 断层
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基于第一性原理计算研究YSZ相变影响热障涂层寿命机理
15
作者 董会 白如雪 +3 位作者 孙良 杨紫辰 韩燕 彭建洪 《材料科学与工艺》 北大核心 2025年第5期69-78,共10页
为分析陶瓷层(YSZ)相变过程中影响热障涂层寿命的深层次机理,采用第一性原理计算方法分析了单斜相(M相)、四方相(T相)、立方相(C相)3种不同相结构ZrO2单胞的电子结构与力学性能,并在单胞基础上构建了不同质量分数Y2O3掺杂ZrO2超晶胞模型... 为分析陶瓷层(YSZ)相变过程中影响热障涂层寿命的深层次机理,采用第一性原理计算方法分析了单斜相(M相)、四方相(T相)、立方相(C相)3种不同相结构ZrO2单胞的电子结构与力学性能,并在单胞基础上构建了不同质量分数Y2O3掺杂ZrO2超晶胞模型,表征了YSZ相组成与微观结构对其热力学性能的影响。结果表明:Y2O3掺杂提升了ZrO2的结构稳定性。与T相相比,YSZ的M相生成焓更负,结构稳定性更高。T相到M相转变时产生晶格结构和氧空位浓度的变化,导致YSZ隔热性能下降,在引起粘结层表面氧化速度增加的同时,还诱发温度升高,促进YSZ烧结。M相的泊松比高,YSZ由T相转变为M相时韧性增加。但是,T相转变为M相时,M相的高弹性模量导致涂层应力升高。因此,研究YSZ高温相变对涂层寿命的影响时,应从隔热能力和力学性能等多个方面开展。 展开更多
关键词 热障涂层 相变 第一性原理 热力学性能 寿命
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水平井膨胀管井筒重构技术研究及现场试验 被引量：1
16
作者 张利伟 李杰 +5 位作者 于会永 周毅 游红娟 易勇刚 熊启勇 刘尚红 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2024年第5期67-73,共7页
针对新疆玛湖强非均质致密砾岩油藏低产水平井精准重复压裂工艺不成熟的难题,开展了膨胀管井筒重构技术的研究及现场试验。通过膨胀管抗内压、环空密封等系列室内全尺寸物理模拟实验,验证了膨胀管各项指标均满足高压重复压裂工况的要求... 针对新疆玛湖强非均质致密砾岩油藏低产水平井精准重复压裂工艺不成熟的难题,开展了膨胀管井筒重构技术的研究及现场试验。通过膨胀管抗内压、环空密封等系列室内全尺寸物理模拟实验,验证了膨胀管各项指标均满足高压重复压裂工况的要求,同时验证了桥射作业的有效性;开展了膨胀管有限元数值仿真模拟,明确膨胀过程Mises应力、应变及接触应力的变化规律,膨胀管在膨胀锥作用力下发生径向塑性变形,膨胀压力稳定在40~42 MPa。通过水平井膨胀管井筒重构工艺设计,支撑了玛湖地区试验井完成现场试验,试验井原127 mm套管经膨胀管井筒重构后内径达到85 mm,重构长度1041 m,重复压裂施工最高承压83 MPa,压后测井显示膨胀管完整性良好。经过室内研究及现场试验,验证了水平井膨胀管井筒重构重复压裂技术的可行性,为非常规油气藏低产井提产提供了技术借鉴。 展开更多
关键词 致密砾岩油藏 水平井 膨胀管 井筒重构 井筒完整性
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智能控压钻井关键技术研究进展与展望 被引量：8
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作者 刘伟 付加胜 +1 位作者 郭庆丰 赵庆 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期42-50,共9页
随着油气勘探开发快速向深层、深水、非常规等复杂难动用领域发展,涌、漏、塌、卡等井下风险显著增加,亟需研发自动化程度更高、且具有智能化操控能力的精细控压钻井技术与装备,加速由半自动化、自动化到智能化的发展进程,实现早期精准... 随着油气勘探开发快速向深层、深水、非常规等复杂难动用领域发展,涌、漏、塌、卡等井下风险显著增加,亟需研发自动化程度更高、且具有智能化操控能力的精细控压钻井技术与装备,加速由半自动化、自动化到智能化的发展进程,实现早期精准复杂工况预测,更快、更准地控制并消除钻井风险。在调研国内外控压钻井技术与装备的智能化发展现状的基础上,阐述了智能控压在智能控制、数据采集与处理等装备方面,以及井下复杂深度学习识别方法、智能决策分析软件等关键技术的研究进展,试验初步验证了其显著的技术优势,但仍有待现场充分验证与完善。建议进一步加速控压钻井技术与智能技术的跨界融合,建立支撑复杂油气高效勘探开发的智能控压钻井技术体系,助力我国油气工程技术高水平自立自强。 展开更多
关键词 控压钻井 智能化 关键技术 装备 软件
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延安南部陆相页岩油水平井优质水基钻井液技术实践与思考
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作者 张文哲 孙金声 +4 位作者 王永炜 申峰 李伟 薛少飞 王涛 《钻采工艺》 北大核心 2025年第2期195-199,共5页
延长页岩油水平井勘探开发技术发展迅速,延安地区中生界延长组长7页岩主力层位开发初具规模,延安陆相页岩油水平井钻井技术,特别是低成本高性能水基钻井液技术研究显得尤为关键。延安陆相页岩油水平井水基钻井液面临页岩井壁易失稳、长... 延长页岩油水平井勘探开发技术发展迅速,延安地区中生界延长组长7页岩主力层位开发初具规模,延安陆相页岩油水平井钻井技术,特别是低成本高性能水基钻井液技术研究显得尤为关键。延安陆相页岩油水平井水基钻井液面临页岩井壁易失稳、长水平段井眼清洁难度大和摩阻严重等问题。室内采用X射线衍射分析等手段,分析了陆相页岩井壁失稳机理,完成了基于页岩纳米封堵的高效水基钻井液体系HGW-1的评价,通过研究体系的封堵抑制性、失水造壁性、润滑性等基本原理,不断优化配方,构建了陆相页岩水基钻井液体系序列,针对现场施工中存在的技术难题,制定具体技术对策。现场试验6口水平井,有效保证了井壁稳定、井眼清洁和润滑减阻,提高了钻井效率,节省了成本,研发的水基钻井液体系为非常规油气藏水平井的优快钻井提供了理论基础和技术支持。 展开更多
关键词 陆相页岩 水基钻井液 水平井 井壁失稳 低成本
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精细控压钻井技术及装备研究进展 被引量：9
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作者 周英操 郭庆丰 +1 位作者 蔡骁 王正旭 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2024年第4期94-104,共11页
精细控压钻井技术可使复杂地层普遍存在的井涌、漏失、坍塌、卡钻等井下复杂,特别是“溢漏同存”的窄密度窗口钻井难题得到有效解决,并提高复杂地层钻井成功率,实现安全、高效、快速钻井作业。实践证明,精细控压钻井技术越来越多地体现... 精细控压钻井技术可使复杂地层普遍存在的井涌、漏失、坍塌、卡钻等井下复杂,特别是“溢漏同存”的窄密度窗口钻井难题得到有效解决,并提高复杂地层钻井成功率,实现安全、高效、快速钻井作业。实践证明,精细控压钻井技术越来越多地体现出常规钻井技术无法比拟的技术优势。文章介绍了精细控压钻井技术及装备的发展过程,重点介绍了笔者研究团队研发的控压钻井工况模拟装置及评价方法、精细控压钻井成套装备、集“钻、录、测”于一体的控压钻井方法以及欠平衡精细控压钻井工艺技术等核心技术,分析了精细控压钻井技术现场应用效果与适用性,提出了下步发展方向。精细控压钻井技术作为一项先进钻井技术,将是未来闭环钻井技术发展的重要基础。 展开更多
关键词 精细控压钻井 控压钻井 钻井装备 复杂地层 窄密度窗口 井筒安全
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煤炭地下气化井工程关键技术新进展 被引量：3
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作者 袁光杰 李晓璇 +1 位作者 刘奕杉 张谧 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期195-208,共14页
开展煤炭地下气化关键技术研究对于推动煤炭行业的可持续发展以及国家“双碳”目标的实现具有重要意义,井工程作为其核心部分正面临一系列关键技术挑战。为此,聚焦煤炭地下气化井工程,从气化工艺选择、井筒完整性研究、高效点火与可控... 开展煤炭地下气化关键技术研究对于推动煤炭行业的可持续发展以及国家“双碳”目标的实现具有重要意义,井工程作为其核心部分正面临一系列关键技术挑战。为此,聚焦煤炭地下气化井工程,从气化工艺选择、井筒完整性研究、高效点火与可控燃烧、井筒温度场预测与控制方面回顾了煤炭地下气化工艺的发展历程,系统总结了井工程面临的问题和技术新进展,提出了促进井工程技术发展的建议。研究结果表明:①气化工艺优化、井筒完整性、高效点火及燃烧、井筒温度场预测与控制是煤炭地下原位气化面临的关键技术难题;②煤炭气化工艺由有井式向无井式、单口垂直井向多口水平井的方向发展,其对井筒完整性与耐腐蚀性提出了更高的要求;③点火可控燃烧系统逐渐向更安全更高效的方向发展,还需深化气化过程的温度场分布规律认识,通过多学科交叉融合精准预测和调控气化工艺参数;④加速多场耦合条件下的理论研究,积极研发耐高温高压腐蚀的相关材料及工具,完善多目标优化的煤炭气化工艺优选方法,结合人工智能预测将是未来深层煤炭地下气化井工程的关键发展方向。结论认为,强化煤炭地下气化与多领域融合发展,能够为煤炭地下气化先导试验和天然气增储上产提供技术支撑,并加速煤炭资源向绿色、清洁、高效利用转型,助力能源结构优化与可持续发展。 展开更多
关键词 煤炭地下气化 井工程 气化工艺 井筒完整性 可控燃烧 温度场预测 余热利用
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