环形防喷器封井过程的数值模拟 被引量：5

1

作者 张宝生 陈家庆 +1 位作者 许宏奇 苏尚文 《石油机械》 北大核心 2007年第7期10-13,78,共5页

环形防喷器是石油钻井行业常用的重要设备,但是国内在大口径、高压力级别的环形防喷器的设计和制造方面,还不能完全满足生产需要。为此,在建立锥形胶心环形防喷器的三维有限元模型的基础上,通过对无钻杆和φ89mm钻杆2种状态下封井过程... 环形防喷器是石油钻井行业常用的重要设备,但是国内在大口径、高压力级别的环形防喷器的设计和制造方面,还不能完全满足生产需要。为此,在建立锥形胶心环形防喷器的三维有限元模型的基础上,通过对无钻杆和φ89mm钻杆2种状态下封井过程的数值模拟,得到了胶心变形时各部分橡胶的运动规律和应力、应变的分布状况,指出容易发生破坏的部位,分析了封井时密封部位接触压力的分布形态和变化规律,为设计和使用环形防喷器提供了理论参考依据。 展开更多

关键词 环形防喷器 封井 有限元模型 数值模拟

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热爆反应合成Ti_2SnC材料及反应机制的研究 被引量：4

2

作者 李新 梁宝岩 刘荣跃 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2013年第6期60-63,66,共5页

采用热爆反应技术制备Ti2SnC材料,研究了两种不同原料对反应合成Ti2SnC的影响,探讨了反应合成机制。结果表明,2Ti/Sn/C粉体反应合成产物的主相为TiSnx、TiC,产物中Ti2SnC含量较少,同时残留少量未反应完全的Sn。Ti/Sn/TiC粉体反应合成的... 采用热爆反应技术制备Ti2SnC材料,研究了两种不同原料对反应合成Ti2SnC的影响,探讨了反应合成机制。结果表明,2Ti/Sn/C粉体反应合成产物的主相为TiSnx、TiC,产物中Ti2SnC含量较少,同时残留少量未反应完全的Sn。Ti/Sn/TiC粉体反应合成的产物主相为Ti2SnC,同时含有少量未反应完全的Sn和TiC。热爆反应合成Ti2SnC的反应机制:Ti2SnC由两种反应路径合成,一种是TiSnx与TiC发生固相反应合成的Ti2SnC;另一种是Ti-Sn共晶液相与TiC发生反应合成的Ti2SnC。 展开更多

关键词 Ti2SnC 热爆反应 反应机制

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高压管汇活动弯头的接触分析及结构改进 被引量：6

3

作者 郭登明 汪随 卞和满 《石油机械》 北大核心 2018年第3期72-77,共6页

活动弯头在油田现场使用过程中,接头处的滚珠轴承出现点蚀及明显的压痕,影响其正常使用。为分析其破坏的内在原因,先试验得出材料在室温压缩下的应力应变数据,然后对现有3类活动弯头的滚珠轴承进行弹塑性有限元接触分析,测出其内圈滚道... 活动弯头在油田现场使用过程中,接头处的滚珠轴承出现点蚀及明显的压痕,影响其正常使用。为分析其破坏的内在原因,先试验得出材料在室温压缩下的应力应变数据,然后对现有3类活动弯头的滚珠轴承进行弹塑性有限元接触分析,测出其内圈滚道接触应力的分布,对比得出相对优良的结构。分析结果表明:三台阶活动弯头的结构相对合理,但存在3列滚道应力分配不均匀现象。根据分析结果及实际情况,对现有的结构进行改进设计,提出一种新型活动弯头结构,并对其进行有限元接触分析。分析结果显示,改进后的结构不仅整体应力水平降低,三列滚道的应力分配也更加均匀。研究结果对活动弯头的结构改进及现场应用具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 活动弯头 滚珠轴承 接触应力 弹塑性 高压管汇

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快卸式筒形防喷器的研制 被引量：2

4

作者 杨永宁 孟庆荣 +2 位作者 李俊 刘增凯 丛恩会 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期125-128,共4页

为满足修井和带压作业用防喷器需密封多种规格钻具,频繁更换胶芯以及过油管和油管接箍的要求,研制快卸式筒形防喷器。该防喷器采用锁块式连接,内外复合胶芯结构。应用非线性有限元方法,分析胶芯的密封性能以及胶芯接触压力与液控压力和... 为满足修井和带压作业用防喷器需密封多种规格钻具,频繁更换胶芯以及过油管和油管接箍的要求,研制快卸式筒形防喷器。该防喷器采用锁块式连接,内外复合胶芯结构。应用非线性有限元方法,分析胶芯的密封性能以及胶芯接触压力与液控压力和胶芯厚度的关系。试验测试和现场应用表明,该防喷器具有体积小、开关迅速、液压流量小、更换胶芯方便快捷、密封范围大、密封安全可靠的优点,具有广泛的市场应用前景。 展开更多

关键词 筒形防喷器 锁块 复合胶芯

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钻井用闸板防喷器结构固有特性探究 被引量：4

5

作者 杨永宁 邢福林 +1 位作者 郭雪 丛恩会 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2015年第4期68-69,9-10,共2页

针对用户在选择闸板防喷器结构型式方面的迷茫性,对钻井现场常用的Cameron和NOV Shaffer两种类型的闸板防喷器结构固有特性进行分析研究,总结优缺点,为用户依据钻井作业现场各种工况和维修能力自主选择防喷器结构型式提供了理论依据。... 针对用户在选择闸板防喷器结构型式方面的迷茫性,对钻井现场常用的Cameron和NOV Shaffer两种类型的闸板防喷器结构固有特性进行分析研究,总结优缺点,为用户依据钻井作业现场各种工况和维修能力自主选择防喷器结构型式提供了理论依据。分析得出Cameron型壳体承载能力比Shaffer型高,但维修困难,其闸板体承载时应力较高,容易变形,手动关闭较难;Cameron型防喷器更换闸板时开启空间比Shaffer型小且省力;Cameron型变径胶芯变径范围大,但高温下密封可靠性低。 展开更多

关键词 闸板防喷器 变径胶芯 侧门密封

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水下防喷器高温高压密封试验方法的研究 被引量：1

6

作者 李慎奎 刘士岩 +3 位作者 郝斌 王红丽 王坤青 张宁 《石油机械》 2017年第3期67-70,共4页

深井通常伴随着高温高压,防喷器必须具有可靠的密封性,以确保钻井安全。为了满足深井防喷器高温高压的密封要求,进行了水下防喷器高温高压密封试验方法研究。主要研究内容包括:总体方案、热平衡计算、加热盘管设计及强度校核、高温高压... 深井通常伴随着高温高压,防喷器必须具有可靠的密封性,以确保钻井安全。为了满足深井防喷器高温高压的密封要求,进行了水下防喷器高温高压密封试验方法研究。主要研究内容包括:总体方案、热平衡计算、加热盘管设计及强度校核、高温高压试验。同时进行了2FZ48-105水下防喷器149 mm半封闸板高温高压密封试验。试验结果表明:2FZ48-105水下防喷器结构稳定,密封效果良好,符合API 16A温度最高F级别的规定要求。所得结论为水下防喷器在高温高压环境下安全工作提供了技术支撑。 展开更多

关键词 防喷器 高温 高压 密封 盘管 强度校核

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水下防喷器组节流压井管线插接器研究现状 被引量：5

7

作者 侯国庆 《石油机械》 2016年第6期71-74,共4页

节流压井管线插接器是水下防喷器组的关键单元设备,其核心技术主要掌握在国外少数几个防喷器生产厂家。为保障我国能源安全和海洋权益,应加快开发具有自主知识产权的水下防喷器组。介绍了常用机械式和Hydril、Radoil、AXON及Shaffer液... 节流压井管线插接器是水下防喷器组的关键单元设备,其核心技术主要掌握在国外少数几个防喷器生产厂家。为保障我国能源安全和海洋权益,应加快开发具有自主知识产权的水下防喷器组。介绍了常用机械式和Hydril、Radoil、AXON及Shaffer液压式水下防喷器组节流压井管线插接器的研究现状,分析了它们的结构特点及优缺点。国内在开发水下防喷器组节流压井管线插接器时应在产品结构、密封材料、锁紧机构等方面加强研究。 展开更多

关键词 水下防喷器组 节流压井管线 插接器 隔水管 密封 解锁

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深水剪切闸板防喷器控制压力平衡装置研究 被引量：2

8

作者 吴国辉 《石油机械》 2017年第7期58-61,共4页

水下防喷器及控制系统是确保安全钻井的海洋井控装备,需要使用水下蓄能器提供压力控制液。随着工作水深的增加,水下蓄能器数量骤增。为了减少水下蓄能器的使用数量,设计了深水剪切闸板防喷器控制压力平衡装置。该装置通过海水静压平衡... 水下防喷器及控制系统是确保安全钻井的海洋井控装备,需要使用水下蓄能器提供压力控制液。随着工作水深的增加,水下蓄能器数量骤增。为了减少水下蓄能器的使用数量,设计了深水剪切闸板防喷器控制压力平衡装置。该装置通过海水静压平衡深水剪切闸板防喷器打开和关闭功能的控制压差,降低最小操作压力,提高水下蓄能器的容积率,进而减少水下蓄能器的使用数量,使额定压力21.0 MPa的水下防喷器控制系统能够完成高压剪切关井;在紧急情况可以使用海水关闭剪切闸板防喷器,确保钻井安全。通过计算1 500 m钻井平台水下剪切闸板防喷器加装控制压力平衡装置后,只需配备16个57 L水下蓄能器,水下蓄能器使用量减少为原控制系统的1/2,因此减小了水下防喷器控制系统的体积。该装置的应用可降低钻井装备的成本。 展开更多

关键词 深水剪切闸板 防喷器 控制系统 水下蓄能器 控制压力平衡

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海洋水下液压连接器设计与应用

9

作者 王卫华 许宏奇 +3 位作者 陈艳东 孟庆荣 屈志明 王华 《机床与液压》 北大核心 2023年第12期87-90,共4页

根据国内首套自主开发的水下应急封井装置的实际需求,设计一种全新的液压连接器,具备机械加双重液压驱动解锁的三重解锁机构,具有HC型和H4型液压连接器快速转换锁紧机构,具有一次和二次的冗余密封结构设计,在连接器顶部和下部设计有水... 根据国内首套自主开发的水下应急封井装置的实际需求,设计一种全新的液压连接器,具备机械加双重液压驱动解锁的三重解锁机构,具有HC型和H4型液压连接器快速转换锁紧机构,具有一次和二次的冗余密封结构设计,在连接器顶部和下部设计有水合物抑制结构等,适应3 000 m以上深水工况。该连接器具有重要的经济和社会效益,可为国内水下液压连接器研制开发提供参考。 展开更多

关键词 液压连接器 三重解锁机构 冗余密封结构 水合物抑制结构

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热爆反应合成钒铝碳材料

10

作者 李新 梁宝岩 刘荣跃 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期52-55,共4页

以V、Al和C粉体为原料,采用热爆合成技术制备V2AlC材料,并对V-Al-C体系进行了热力学分析,利用X射线衍射和扫描电镜对合成产物进行了相组成和产物形貌分析,探讨了热爆反应合成V2AlC材料的反应机制。结果表明,V-Al-C体系的绝热燃烧温度达2... 以V、Al和C粉体为原料,采用热爆合成技术制备V2AlC材料,并对V-Al-C体系进行了热力学分析,利用X射线衍射和扫描电镜对合成产物进行了相组成和产物形貌分析,探讨了热爆反应合成V2AlC材料的反应机制。结果表明,V-Al-C体系的绝热燃烧温度达2767K;2V/Al/C粉体热爆合成产物的主相为V2AlC,并含有少量的VCx和AlV3;原料中添加过量的Al,可消除AlV3副产物,并显著地促进V2AlC反应合成;2V/1.3Al/C热爆产物中V2AlC呈片状和板条状两种晶体形貌,长度大约为10μm;热爆反应合成V2AlC的机制为VC与V-Al共晶液相反应合成V2AlC。 展开更多

关键词 V2AlC 热爆反应 合成

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RS-QF800轻型钻井泵的设计 被引量：4

11

作者 胡俊成 黄新杰 +3 位作者 孟庆荣 戴静君 周东亮 李乃峰 《石油机械》 北大核心 2010年第9期27-29,86-87,共3页

F-800型钻井泵部件及整机质量较大,不能满足直升飞机吊运和海上采油平台吊机起吊要求。鉴于此,设计了RS-QF800轻型钻井泵。通过对不同系列钻井泵机架结构的对比分析,并参阅钻井泵机架有限元资料,对F-800钻井泵机架进行减重设计,并将铸... F-800型钻井泵部件及整机质量较大,不能满足直升飞机吊运和海上采油平台吊机起吊要求。鉴于此,设计了RS-QF800轻型钻井泵。通过对不同系列钻井泵机架结构的对比分析,并参阅钻井泵机架有限元资料,对F-800钻井泵机架进行减重设计,并将铸造曲轴改为锻件组装曲轴。对机架和曲轴进行有限元分析的结果表明,RS-QF800泵的机架应力分布更合理,曲轴应力远小于材料的许用应力。台架试验表明,RS-QF800泵各项性能合格;RS-QF800泵既减轻了质量,又保证其性能参数与F-800泵相同,且工作更加平稳,达到了预期目的。 展开更多

关键词 轻型钻井泵 机架 曲轴 有限元分析 台架试验

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FHZ28-105环形防喷器的研制 被引量：4

12

作者 王冬雪 赵荣军 孟庆荣 《机械设计》 CSCD 北大核心 2013年第3期99-101,共3页

根据超深井油气开发的需求以及各界不断重视井控装备的安全性,提高设备配置安全系数的要求,研制了105 MPa超高压环形防喷器。该防喷器承压件采用锻件,壳体为高脚杯结构,胶芯为锥形,采用有限元进行优化设计,研制了密封可靠性较高的胶芯... 根据超深井油气开发的需求以及各界不断重视井控装备的安全性,提高设备配置安全系数的要求,研制了105 MPa超高压环形防喷器。该防喷器承压件采用锻件,壳体为高脚杯结构,胶芯为锥形,采用有限元进行优化设计,研制了密封可靠性较高的胶芯。该防喷器具有结构简单,承压能力强,密封可靠的特点。通过试验表明,其各项性能指标符合API Spec 16A规范和GB/T 20174的规定。 展开更多

关键词 环形防喷器 胶芯 承压件 锻件

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新型钻杆动力钳的研制 被引量：5

13

作者 温振生 卢伟 +1 位作者 温海涛 林庆合 《石油机械》 北大核心 2008年第6期31-34,93,共4页

针对大开口齿轮结构形式的钻杆动力钳在扭矩大时,齿轮开口容易变形,引起打滑而咬伤钻具,使用寿命短,不同规格的钻具需要更换颚板,给操作者带来诸多不便等问题,研制了一种新型钻杆动力钳。该动力钳主要由动力钳、吊装架、移动装置3部分组... 针对大开口齿轮结构形式的钻杆动力钳在扭矩大时,齿轮开口容易变形,引起打滑而咬伤钻具,使用寿命短,不同规格的钻具需要更换颚板,给操作者带来诸多不便等问题,研制了一种新型钻杆动力钳。该动力钳主要由动力钳、吊装架、移动装置3部分组成,另配有液压动力站。它采用扭矩钳+旋扣钳组合的结构形式,扭矩钳采用油缸增力卡紧,油缸力臂小转角大扭矩缓慢松扣或紧扣。试验结果表明,新型动力钳的方案可行,结构合理,工作可靠,主要技术指标达到了设计要求。 展开更多

关键词 钻杆动力钳 结构设计 设计原则 技术特点

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水下应急封井装置内部冲蚀磨损数值模拟 被引量：2

14

作者 李倩 李娇娇 +2 位作者 翟奋楼 吴国辉 李哲 《石油机械》 北大核心 2020年第1期64-69,76,共7页

水下应急封井装置是一种应急抢险设备,用于水下井控失败后的抢险救援。为了解水下应急封井装置在不同工作状态下的磨损情况,对不同工况下应急封井装置的内部流动进行了CFD数值模拟。通过分析5种工况下内部管道的磨损率分布,确定磨损较... 水下应急封井装置是一种应急抢险设备,用于水下井控失败后的抢险救援。为了解水下应急封井装置在不同工作状态下的磨损情况,对不同工况下应急封井装置的内部流动进行了CFD数值模拟。通过分析5种工况下内部管道的磨损率分布,确定磨损较严重的位置,并对其结构进行了优化。分析结果表明:主垂直管开启(工况1和工况2)时,最大磨损率较小,磨损主要分布在主垂直管的分流孔附近;主垂直管关闭时,最大磨损率明显增大,磨损严重的位置位于直角管下游管道外侧壁面,以及直角管内侧拐角处;将直角管结构改为盲三通可以显著减小该处的磨损率。所得结果可为水下应急封井装置的结构设计和优化提供一定参考,有助于加快我国水下应急装备的研究进展。 展开更多

关键词 水下应急封井装置 冲蚀磨损 磨损率 分支管 数值模拟 结构优化

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基于动态贝叶斯网络的深水防喷器可靠性研究 被引量：5

15

作者 顾和元 侯国庆 吴占伟 《石油机械》 北大核心 2013年第3期36-39,共4页

研究深水闸板防喷器系统的可靠性具有十分重要的意义。为此,将深水闸板防喷器故障树模型转换为静态贝叶斯网络模型,再经时序扩展得到其动态贝叶斯网络模型。利用BNT和GraphViz4Matlab软件包对动态贝叶斯网络进行建模和推理分析,得出如... 研究深水闸板防喷器系统的可靠性具有十分重要的意义。为此,将深水闸板防喷器故障树模型转换为静态贝叶斯网络模型,再经时序扩展得到其动态贝叶斯网络模型。利用BNT和GraphViz4Matlab软件包对动态贝叶斯网络进行建模和推理分析,得出如下结论:①在400周内,深水闸板防喷器的可靠性随时间的延长逐渐下降,在第400周时趋近于0;②深水闸板防喷器的可靠性随基本事件节点退化导致失效的概率DS1和DS2的增大而下降,且DS1的影响大于DS2;③研究的4个基本事件退化导致的失效概率对系统可靠性的影响程度从大到小依次为PILFC、YPFMR、ELYCFH和LCFLYP。因此,在实际可靠性设计和评估中应根据基本事件对系统可靠性的影响大小给予不同程度的重视。 展开更多

关键词 深水防喷器 闸板 故障树 Noisy-or模型 动态贝叶斯网络 失效概率 可靠性

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模拟井喷工况封井测试装置的研究与应用 被引量：2

16

作者 田龙 周东亮 +2 位作者 吴国辉 刘奇峰 沈雪娜 《机床与液压》 北大核心 2021年第8期97-99,103,共4页

根据国内首套自主开发的水下应急封井装置的出厂测试,开发最大流量8000 m3/d、最高工作压力103.5 MPa的模拟井喷工况测试装置。为建立科学合理的井喷模拟设施,通过理论研究优化最佳方案。基于测试大纲,确定泵送系统的驱动方式及控制检... 根据国内首套自主开发的水下应急封井装置的出厂测试,开发最大流量8000 m3/d、最高工作压力103.5 MPa的模拟井喷工况测试装置。为建立科学合理的井喷模拟设施,通过理论研究优化最佳方案。基于测试大纲,确定泵送系统的驱动方式及控制检测系统;根据模拟井喷试验、大排量含砂冲蚀试验和高压冲蚀试验,确定泵送系统、轴承润滑系统、灌注过滤系统、泥浆混液系统和液压控制系统。研究大排量冲蚀试验190 mm柱塞液力端和高压冲蚀试验台的主要结构。研究结果可为国内钻采行业设计制造大排量、高压含砂液流冲蚀试验台提供参考。 展开更多

关键词 模拟井喷 应急封井 测试装置 泥浆泵 液力端 冲蚀试验

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防喷器控制系统新型液压油过滤装置研制 被引量：6

17

作者 高敏 郝子轩 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期145-148,共4页

为保证通油量,常规防喷器控制系统配置的液压油过滤装置精度较低,且过滤装置仅安装在吸油管路和供油管路,造成系统内产生和侵入的污染物随液压油流回油箱,导致液压油污染严重。分析目前常规防喷器控制系统过滤装置存在的不足,如吸油管... 为保证通油量,常规防喷器控制系统配置的液压油过滤装置精度较低,且过滤装置仅安装在吸油管路和供油管路,造成系统内产生和侵入的污染物随液压油流回油箱,导致液压油污染严重。分析目前常规防喷器控制系统过滤装置存在的不足,如吸油管路配备的过滤器过滤精度低,高压过滤器采用的直通式滤芯纳垢容量较小、易堵塞、不方便快速清洁与更换滤芯,回油管路没有过滤装置等;在常规防喷器控制系统基础上,设计新型在线式回油管路过滤装置和独立式外循环管路过滤装置。现场应用表明,新型过滤装置能够有效提高防喷器控制系统液压油过滤精度,且不影响系统通油量。 展开更多

关键词 防喷器控制系统 液压油 过滤 回油 外循环

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催化裂化装置的用能分析与改进 被引量：2

18

作者 吕亮功 肖家治 王英敏 《石油大学学报（自然科学版）》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期117-120,共4页

基于流化催化裂化过程的特点及过程系统三环节能量结构模型,对国内某炼油厂催化裂化装置进行了能量和火用分析,提出了相应的用能优化改进措施。通过采取优化分馏塔回流取热、增加高温位中段及油浆等循环取热、增设烟机回收装置烟气压力... 基于流化催化裂化过程的特点及过程系统三环节能量结构模型,对国内某炼油厂催化裂化装置进行了能量和火用分析,提出了相应的用能优化改进措施。通过采取优化分馏塔回流取热、增加高温位中段及油浆等循环取热、增设烟机回收装置烟气压力能、优化换热网络和利用装置低温热等措施,可使装置能耗大幅度降低,节能效果显著。 展开更多

关键词 催化裂化装置 用能分析 油浆 烟机 炼油厂 分馏塔 流化催化裂化 换热网络 过程系统 回收装置

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伊拉克Halfaya油田双分支井堵漏技术 被引量：1

19

作者 郝惠军 张洪伟 +5 位作者 刘学玲 刘艳 程智 刘景丽 张黎黎 张建松 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2014年第4期44-46,98,共3页

伊拉克Halfaya油田双分支井打完第1个主井眼筛管完井后,需要进行酸化增产措施,酸化后并下裂缝孔洞大量发育,几乎没有任何承压能力.由于第2个井眼钻进过程中,主井眼与分支井眼处于连通状态,因此必须进行承压堵漏作业,保证分支井眼的顺利... 伊拉克Halfaya油田双分支井打完第1个主井眼筛管完井后,需要进行酸化增产措施,酸化后并下裂缝孔洞大量发育,几乎没有任何承压能力.由于第2个井眼钻进过程中,主井眼与分支井眼处于连通状态,因此必须进行承压堵漏作业,保证分支井眼的顺利钻进.针对Halfaya油田地层特点及漏失情况,研究形成了水化膨胀复合堵漏剂BZ-STA和承压堵漏剂BZ-PRC.模拟实验表明,2种处理剂能够分别有效封堵4～5 mm和1～2 mm裂缝;现场以2种新型堵漏材料为主,辅以常规堵漏剂,开展了3口双分支井酸化后堵漏,均成功实现了循环钻井液密度为1.23 g/cm3、排量为0.9 m3/min条件下井下无漏失,保证了后续分支井眼的顺利钻进;相对于常规堵漏剂.水化膨胀堵漏剂和承压堵漏剂,具有更好的适应性和更高的堵漏强度,能够明显提高井下堵漏的成功率. 展开更多

关键词 承压堵漏 水化膨胀复合堵漏剂 承压堵漏剂 双分支井 Halfaya油田

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系列防喷器设计

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作者 王冬雪 赵荣军 孟庆荣 《机械设计》 CSCD 北大核心 2012年第12期I0010-I0010,共1页

防喷器是钻井最关键的安全设备，其作用是防止井喷事故发生，保证钻井平台人员和设备安全，保护油气资源和海洋环境，是油气勘探开发技术与装备最重要的组成部分之一。

关键词 防喷器 油气勘探开发技术 设计 钻井平台 安全设备 事故发生 设备安全 海洋环境

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