页岩气储层高触变防漏钻井液体系研究及性能评价 被引量：3

1

作者 张振华 孙金声 +2 位作者 孙泽山 贾宗华 吕亮 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1090-1097,共8页

为解决页岩气开发过程中油基钻井液带来的环保压力与经济成本较高问题,新型高性能水基钻井液的研究与推广意义重大。文中通过大量室内实验,以研发的正电胶触变调控剂为核心处理剂,同时优选降滤失剂、流型调节剂与封堵剂等处理剂,研制了... 为解决页岩气开发过程中油基钻井液带来的环保压力与经济成本较高问题,新型高性能水基钻井液的研究与推广意义重大。文中通过大量室内实验,以研发的正电胶触变调控剂为核心处理剂,同时优选降滤失剂、流型调节剂与封堵剂等处理剂,研制了一种适合页岩气储层的高触变防漏钻井液体系,并综合评价了其抗温性能、承压封堵性能、抗污染性能、抑制性能和环保性能。实验结果表明:高触变防漏钻井液抗温性能较好,当老化温度为135℃时,体系仍能保持较好的流变性能和滤失性能;钻井液体系的承压封堵性能较好,体系密度升至1.6 g/cm^(3)时,0.7 MPa下未发生漏失;钻井液体系的抗NaCl、CaCl_(2)和岩屑粉污染性能较好;钻井液体系的抑制性能较强,对页岩岩屑的相对回收率达98.6%;钻井液体系环保性能优良,属于较易降解类型钻井液体系。现场试验结果表明,高触变防漏钻井液体系能够满足页岩气储层钻井施工对钻井液性能及环保方面的要求,具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 页岩气 井壁稳定 水基钻井液 触变调控 性能评价

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钻井液中氯离子浓度对N80石油套管钢摩擦磨损性能的影响 被引量：2

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作者 李喜成 唐习之 +2 位作者 薛继彪 詹宁 张鹏翔 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期81-85,共5页

在不同氯离子浓度(0,0.34,0.68,1.02 mol·L^(-1))的水基钻井液中对N80石油套管钢盘试样与G105钻杆钢销试样进行销-盘摩擦磨损试验,研究了氯离子浓度对N80钢摩擦磨损性能的影响。结果表明:随着氯离子浓度的增加,N80钢的磨损率和销-... 在不同氯离子浓度(0,0.34,0.68,1.02 mol·L^(-1))的水基钻井液中对N80石油套管钢盘试样与G105钻杆钢销试样进行销-盘摩擦磨损试验,研究了氯离子浓度对N80钢摩擦磨损性能的影响。结果表明:随着氯离子浓度的增加,N80钢的磨损率和销-盘摩擦副的摩擦因数均先增加后减小,且都在氯离子浓度为0.68 mol·L^(-1)时最高,分别为2.2×10^(-6) mm^(3)·N^(-1)·m^(-1)和0.85;在不含氯离子的钻井液中摩擦磨损时,N80钢主要发生磨粒磨损,含有氯离子时则发生腐蚀-磨粒磨损;氯离子会破坏N80钢表面氧化膜,增大表面粗糙度,从而提高磨损率,但当氯离子浓度高至1.02 mol·L^(-1)时,氧化膜被完全破坏,表面粗糙度下降,磨损率又降低。 展开更多

关键词 石油套管 N80钢 氯离子浓度 水基钻井液 磨损行为

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冲击频率可调的钻井提速工具结构设计与试验

3

作者 田雨 张昕 +3 位作者 张鹏翔 孙耀宁 许晨星 宋西岩 《石油机械》 北大核心 2024年第2期36-43,共8页

二叠系以下岩石可钻性差,机械钻速低,单一冲击频率的钻井工具无法满足不同地层的提速需求。为此,研制出一种频率可调的钻井提速工具。该工具以钻井液作为动力源来实现冲击功能,可以通过改变工具下心轴对称孔的数量改变工具的冲击频率。... 二叠系以下岩石可钻性差,机械钻速低,单一冲击频率的钻井工具无法满足不同地层的提速需求。为此,研制出一种频率可调的钻井提速工具。该工具以钻井液作为动力源来实现冲击功能,可以通过改变工具下心轴对称孔的数量改变工具的冲击频率。基于工具的结构特点和工作原理,确定了冲锤碰撞过程中产生的冲击力,建立了单齿破岩仿真模型,进行动力学仿真分析。仿真分析结果表明:随着冲击频率的增加,机械钻速与岩石内部最大主应力整体呈上升趋势,但超过一定的冲击频率时,机械钻速与岩石内部主应力将会下降;在花岗岩等硬地层钻进过程中,最佳冲击频率为18 Hz;在砂岩等中硬地层钻进过程中,最佳冲击频率为16 Hz。现场试验验证了工具原理的正确性,使用该工具在硬地层与中硬地层钻进中,与邻井相比机械钻速分别提高103.2%和27.0%。所得结论可为频率可调的钻井提速工具的进一步优化及现场应用提供参考。 展开更多

关键词 机械钻速 冲击频率 PDC单齿 设计参数 现场应用

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脉动式扭转冲击钻井工具工作特性分析与测试 被引量：6

4

作者 汪伟 柳贡慧 +3 位作者 李军 查春青 连威 夏铭莉 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期63-69,共7页

为抑制PDC钻头钻进硬地层时的粘滑振动,设计了一种可以为PDC钻头提供周向冲击载荷的脉动式扭转冲击钻井工具,并在介绍其结构设计和分析其工作原理的基础上,建立了计算其周向扭矩、直井工况下冲击功的数学模型,通过算例分析了其工作特性... 为抑制PDC钻头钻进硬地层时的粘滑振动,设计了一种可以为PDC钻头提供周向冲击载荷的脉动式扭转冲击钻井工具,并在介绍其结构设计和分析其工作原理的基础上,建立了计算其周向扭矩、直井工况下冲击功的数学模型,通过算例分析了其工作特性。分析结果表明:脉动式扭转冲击钻井工具的周向扭矩随排量增大而增大,随节流喷嘴直径增大而减小;在直井中的冲击功随钻柱扭矩和扭转角度增加而增大,随钻压增大而减小。脉动式扭转冲击钻井工具样机性能室内测试结果表明,该钻井工具能实现高频扭转冲击,且其工作频率、周向腔体压差和周向扭矩均随排量增大而增大。研究和测试结果表明,脉动式扭转冲击钻井工具的结构设计合理,能够为PDC钻头提供周期性扭转冲击载荷,抑制PDC钻头的粘滑振动。 展开更多

关键词 脉动 扭转冲击 钻井工具 粘滑振动 结构设计 工作特性 性能参数

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推靠式旋转导向系统钻具组合力学性能分析 被引量：4

5

作者 何俊杰 毛良杰 +3 位作者 杨森 秦才会 赵清阳 魏祥高 《石油机械》 北大核心 2024年第4期41-48,共8页

针对基于动力学特性的旋转导向钻具安全性能研究较少。为此,综合考虑钻具结构、钻井参数、钻柱与井壁接触等参数,基于Lagrange方程建立了全井钻柱系统动力学模型,采用有限单元法对模型离散,并采用Newmark-β求解,根据旋转导向钻具结构... 针对基于动力学特性的旋转导向钻具安全性能研究较少。为此,综合考虑钻具结构、钻井参数、钻柱与井壁接触等参数,基于Lagrange方程建立了全井钻柱系统动力学模型,采用有限单元法对模型离散,并采用Newmark-β求解,根据旋转导向钻具结构和钻具属性,研究了扶正器安装位置、柔性节尺寸、钻压影响因素下的旋转导向钻具组合动力学特性和安全性能。研究结果显示:安装扶正器能显著降低旋转导向钻具组合的横向振动;柔性节的长度对旋转导向钻具组合的安全性能影响很大,合理的长度能显著降低横向振动,反之则会起到相反的效果;增加钻压会增加底部钻具组合的横向位移,工程上不建议在使用旋转导向工具时采用高钻压提高钻井速度。研究结论可为旋转导向工具研究和应用提供理论支撑。 展开更多

关键词 钻具 旋转导向 动力学特性 柔性节 扶正器 钻井参数

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涡旋压缩机轴向密封机构结构设计及摩擦学性能研究

6

作者 王楠楠 池宝涛 +3 位作者 闫安岗 王吉康 袁维运 张立国 《机床与液压》 北大核心 2024年第13期67-73,共7页

涡旋压缩机运行过程中轴向间隙导致的气体泄漏以及密封材料与涡旋盘端板之间的摩擦损耗极大地降低了压缩机的工作效率,对其工作性能产生了不利影响。为了减少动、静涡旋盘之间的气体泄漏以及摩擦磨损,提出一种磁悬浮轴向密封机构,通过... 涡旋压缩机运行过程中轴向间隙导致的气体泄漏以及密封材料与涡旋盘端板之间的摩擦损耗极大地降低了压缩机的工作效率,对其工作性能产生了不利影响。为了减少动、静涡旋盘之间的气体泄漏以及摩擦磨损,提出一种磁悬浮轴向密封机构,通过对其进行受力分析,得到动涡旋盘所受背压腔气体力的压力差,并以受力结果为指导进行不同石墨含量填充的PTFE密封材料的磨损试验,探究轴向密封材料的摩擦学性能。结果表明:该轴向密封装置能够有效降低轴向间隙引起的径向泄漏,使用石墨填充量为25%的PTFE密封材料搭配所设计的新型磁悬浮轴向密封机构能够实现较好的密封和减摩效果。 展开更多

关键词 涡旋压缩机 轴向间隙 摩擦磨损 密封机构

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昭通地区页岩气浅层大缝洞堵漏工具研制 被引量：7

7

作者 张怀文 曲从锋 +2 位作者 何海星 李晓琦 赵云鹤 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期182-185,共4页

昭通国家级页岩气示范区内地质构造复杂,页岩气井表层钻井钻遇地层大裂缝、溶洞、暗河时,易发生严重漏失、井眼塌陷等井下事故,难以通过常规堵漏工艺进行有效封堵,严重制约了页岩气钻井开发的进度。为了解决该区页岩气浅层大缝洞堵漏的... 昭通国家级页岩气示范区内地质构造复杂,页岩气井表层钻井钻遇地层大裂缝、溶洞、暗河时,易发生严重漏失、井眼塌陷等井下事故,难以通过常规堵漏工艺进行有效封堵,严重制约了页岩气钻井开发的进度。为了解决该区页岩气浅层大缝洞堵漏的难题,研制了浅层大缝洞半密封浆袋式堵漏工具——通过半密封浆袋将水泥浆等凝固类或颗粒类堵漏材料限制在浆袋内,可以在地层大缝洞中建立一个有限的空间以限制堵漏材料的流动,降低堵漏材料受地层大缝洞联通而流失以及地层水、溶洞水的冲刷、置换而稀释的影响,保证堵漏材料能够在地层缝洞中固结,从而形成封堵。现场应用效果表明:(1)半密封浆袋可透水但不透堵漏固体材料,可有效缩短候凝时间,并防止浆袋因压力过大而破裂;(2)该堵漏工具能够有效封堵不同尺寸的地层缝洞,在堵漏作业后不缩小井眼直径,可以继续使用原有的钻具组合进行钻井作业,大幅度降低了堵漏成本。结论认为,该堵漏工具实用性强、适用性广、施工工艺简单易用、安全可靠,为有效封堵不同大小尺寸的地层缝洞提供了技术保障,可以提高页岩气井浅层钻井时效和质量。 展开更多

关键词 页岩气 浅层 地层大裂缝 地层溶洞 堵漏工具 半密封浆袋 昭通国家级页岩气示范区

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高压高产气井完井管柱振动特性及安全分析 被引量：6

8

作者 康志磊 郭蒲 +3 位作者 文小勇 姚霖 张鹏翔 王海军 《石油机械》 北大核心 2022年第1期41-47,共7页

目前针对油气井完井管柱振动的研究没有考虑气体诱发管柱横向和纵向耦合情况,而实际管柱与管内流体存在横向和纵向的相互影响。为此,对完井管柱系统流固耦合振动响应进行初步分析和探索,建立了气井完井管柱流固耦合模型,编制了相应的For... 目前针对油气井完井管柱振动的研究没有考虑气体诱发管柱横向和纵向耦合情况,而实际管柱与管内流体存在横向和纵向的相互影响。为此,对完井管柱系统流固耦合振动响应进行初步分析和探索,建立了气井完井管柱流固耦合模型,编制了相应的Fortran程序,并结合华北油田某完井管柱现场数据,讨论了产气量、井口压力和气体密度等参数对管柱振动特性的影响。研究结果表明:在开阀门的瞬间,完井管柱产生剧烈振动,随着产出气体压力逐渐稳定以及管柱自身的刚度具有抵抗变形的能力,管柱的振动呈现逐渐衰减的趋势;随着产气量的增加或井口压力的降低,气体对管柱的作用力增大,管柱振动产生的变形增大;当气体密度增加时,管柱与气体之间的摩擦耦合作用加剧,管柱振动增强。研究结果对于降低完井管柱的振动和保护管柱安全具有重要意义。 展开更多

关键词 高产气井 完井管柱 流固耦合 管柱安全 横向变形 振动响应

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高压高产气井测试管柱螺纹安全分析 被引量：5

9

作者 毛良杰 张孝诚 +2 位作者 代清 夏冬青 张鹏翔 《石油机械》 北大核心 2022年第3期146-152,共7页

目前,测试管柱力学研究主要集中在测试管柱受到内压、外压、轴力、扭矩、弯矩和黏滞摩阻等多种载荷变化下的屈曲变形,对用于连接测试管柱的螺纹及测试管柱发生变形时螺纹应力分布和强度分析不足。为此,采用有限元软件建立了测试管柱螺... 目前,测试管柱力学研究主要集中在测试管柱受到内压、外压、轴力、扭矩、弯矩和黏滞摩阻等多种载荷变化下的屈曲变形,对用于连接测试管柱的螺纹及测试管柱发生变形时螺纹应力分布和强度分析不足。为此,采用有限元软件建立了测试管柱螺纹的有限元分析模型,对测试管柱接头螺纹进行受力分析,研究管柱螺纹应力随纵向载荷变化和有、无上扣扭矩对管柱螺纹应力和强度的影响。研究结果表明:测试管柱螺纹两端扣牙处等效应力较大,其中后端最后一扣的等效应力最大,而中部的扣牙受力相对较小;随着纵向载荷的不断增大,管柱螺纹处的应力幅值不断增大,在不同纵向载荷作用下,管柱内螺纹和外螺纹相互作用力均出现两头大、中间小的形态;有上扣扭矩时,测试管柱扣牙处的应力比无上扣扭矩时大,并且有上扣扭矩会增加后端扣牙的咬合力。所得结果可为测试管柱的安全分析提供理论支持。 展开更多

关键词 测试管柱 纵向载荷 螺纹应力 上扣扭矩 等效应力 纵向振动

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高压高产气井油管柱强度安全分析 被引量：5

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作者 李喜成 唐习之 +2 位作者 薛继彪 詹宁 张鹏翔 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第8期3049-3057,共9页

随着越来越多的深层油气资源进行勘探开发,油气井管柱所处的工作环境也急剧恶化,尤其是高温、高压、高产井“三高”油气井。为研究高压高产气井油管柱强度安全,建立高压高产气井油管柱动力学模型,通过高压高产气井油管柱安全系数法和高... 随着越来越多的深层油气资源进行勘探开发,油气井管柱所处的工作环境也急剧恶化,尤其是高温、高压、高产井“三高”油气井。为研究高压高产气井油管柱强度安全,建立高压高产气井油管柱动力学模型,通过高压高产气井油管柱安全系数法和高压高产气井油管柱三轴应力法对高压高产气井油管柱强度进行校核,对高压高产气井油管柱基本应力和管柱尺寸对管柱应力的影响进行分析。结果表明:随着产量的增加,管柱的横向位移不断增大;在0~20 s内管柱(H300 m、H600 m,其中H为深度)的横向振动应力幅值比管柱(H1660 m和H2540 m)大,管柱横向应力振动幅值较大,随后振动应力趋于稳定;在0~10 s,管柱纵向应力振动幅值较大,且越靠近管柱下部管柱的纵向振动应力越大;管柱在井口位置处轴向力最大;大尺寸管柱有利于降低高速流体诱发管柱的振动问题。研究成果可为高压高产气井管柱设计提供理论指导。 展开更多

关键词 管柱 管柱动力学 安全系数 三轴应力

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兰台情深 不负韶华

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作者 王珺 《中国档案》 北大核心 2021年第5期80-80,共1页

位于新疆吐鲁番市鄯善县的中国石油集团西部钻探工程有限公司吐哈钻井公司,院子中央坐落着一座建筑面积260平方米的二层小楼,3位兰台人怀揣着对档案工作的热爱,默默在这里坚守,管理着公司自成立以来的3.8万余卷(件)综合档案和1200余卷... 位于新疆吐鲁番市鄯善县的中国石油集团西部钻探工程有限公司吐哈钻井公司,院子中央坐落着一座建筑面积260平方米的二层小楼,3位兰台人怀揣着对档案工作的热爱,默默在这里坚守,管理着公司自成立以来的3.8万余卷(件)综合档案和1200余卷人事档案,维护和更新中国石油档案管理系统中的近?4?万条数据,用踏实严谨的作风和勤劳奉献的精神,为建设更加信息化、规范化、制度化、科学化的档案管理体系献智献力。 展开更多

关键词 档案管理系统 中国石油集团 钻井公司 人事档案 兰台人 综合档案 新疆吐鲁番市 信息化

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