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题名油气井井下切割技术发展现状及趋势
被引量：3
- 1
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作者
蔡灿
曾浪
刘家炜
樊康康
曹文洋
周圣文
曾薪
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机构
西南石油大学机电工程学院高压射流理论与应用技术实验室
油气装备教育部重点实验室
油气藏地质及开发工程全国重点实验室(西南石油大学)
中石油工程技术研究院江汉机械研究所有限公司
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出处
《西安石油大学学报（自然科学版）》
北大核心
2024年第1期89-96,113,共9页
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基金
攀枝花市先进制造技术重点实验室开放课题“钛合金零件高压磨料射流加工温度及残余应力控制研究”(2022XJYB01)
国家自然科学基金青年基金“超临界CO_(2)循环喷射压裂作用下干热岩储层缝网形成与增渗机理研究”(52004236)
+1 种基金
油气藏地质及开发工程国家重点实验室开放基金“高压CO_(2)射流-非平面齿复合破岩机理及喷嘴布置设计研究”(PLN2022-37)
国家自然科学基金重点项目“海相页岩水平井超临界二氧化碳压裂机理与一体化模拟研究”(52234003)。
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文摘
油气开发后期,退役井数量急剧增加,完井修井作业中套管磨损、卡钻等问题突出,退役经济耗费显著增加。为最大限度减少卡钻和退役经济耗费,有必要开展新型套管切割技术及装备的研发与应用。首先,总结了现阶段井下管柱切割技术的主要类型、工作原理和配套装备,包括机械切割、磨料射流切割、聚能切割、化学切割、电弧切割以及激光切割;对比机械切割、磨料射流切割以及特种切割方式的技术发展现状和趋势,分析上述切割方式的工程应用及优缺点;在此基础上,提出面向高效套管切割工程需求的主要切割技术及工具。结合目前切割技术及工具的发展现状,对未来井下管柱切割技术给出优化割刀性能、加强磨料射流切割的控制、研制新型切割工具及切割工具智能化等建议。
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关键词
井下工具
切割技术
机械切割
磨料射流切割
特种切割
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Keywords
downhole tool
cutting technology
mechanical cutting
abrasive jet cutting
special cutting
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分类号
TE931
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名单齿冲击作用下破岩机制分析
被引量：19
- 2
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作者
蔡灿
伍开松
廉栋
袁晓红
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机构
西南石油大学机电工程学院
西南石油大学现代油气装备教育部重点实验室
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第6期1659-1666,1675,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(No.51174173)
国家自然科学基金资助项目(No.50874095)
四川省教育厅自然科学重点项目(No.07ZA142)
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文摘
研究牙齿冲击下破岩机制是提高冲旋破岩效率的理论基础,目前对牙齿低速冲击下的岩石力学研究主要集中在仿真和试验,因此,有必要研究牙齿低速冲击下的破岩机制。首先分析了单齿冲击下岩石破碎坑的形貌,提出了分区建立物理模型和力学模型。考虑到单齿冲击的低速条件和岩石围压效应,得到修正的球形空腔膨胀理论,推导了岩石破碎坑的密实区、开裂区、弹性区3个区域的应力与位移解析解。利用Matlab对各区域解析解进行数值求解,得到了围压、质点运动速度以及岩石物理性质参数等对破碎坑各区域无量纲应力和位移变化的影响,采用仿真试验验证结果的正确性。该模型不仅解释了岩石破碎坑的形成,而且也提供了一种分析牙齿冲击破岩力学模型。
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关键词
冲旋钻井
球形空腔膨胀理论
牙齿
岩石动力学
数值仿真
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Keywords
rotary-percussive drilling
spherical cavity expansion theory
tooth
rock dynamics
numerical simulation
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分类号
O319.56
[理学—一般力学与力学基础]
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题名中低应变率下的岩石损伤本构模型研究
被引量：13
- 3
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作者
蔡灿
伍开松
袁晓红
程少杰
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机构
西南石油大学机电工程学院
西南石油大学现代油气装备教育部重点实验室
宝鸡石油机械责任有限公司
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第3期795-802,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(No.51174173)
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文摘
深部岩石的破碎与钻探中,岩石主要处在中低应变率的载荷作用下,而目前的研究还沿用中高应变率推导的动态损伤本构关系。从工程背景和试验角度分析了中低应变率下的岩石动力学特性,提出Maxwell体、Bingham体和损伤体的并联模型,借助拉普拉斯变换,引入基于岩石孔隙、裂隙劣化的损伤变量,导出了中低应变率下的岩石动态损伤本构模型。利用该模型对泥质砂岩和花岗岩在应变率为87 s-1、382 s-1、673 s-1时的应力-应变试验数据进行拟合,并将拟合结果与实测数值、原文献拟合曲线对比,结果表明该理论模型适用性较好。分析拟合参数可知,该动态损伤本构模型能够主动适应中低应变率两类情况,本构曲线和损伤变量的变化符合实际情况。
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关键词
岩石力学
中低应变率
损伤
动态本构模型
曲线拟合
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Keywords
rock mechanics
medium and low strain rate
damage
dynamic constitutive model
curve fitting
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分类号
P634.1
[天文地球—地质矿产勘探]
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题名高压射流辅助钻井技术研究现状及发展趋势
被引量：2
- 4
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作者
蔡灿
曹文洋
谢全功
曾浪
周圣文
康传哲
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机构
西南石油大学机电工程学院高压射流理论与应用技术实验室
油气装备教育部重点实验室
油气藏地质及开发工程全国重点实验室·西南石油大学
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出处
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第8期116-126,共11页
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基金
国家重点基础研究计划项目“超临界二氧化碳强化页岩气高效开发基础”(编号:2014CB239200)
国家自然科学基金重点项目“海相页岩水平井超临界二氧化碳压裂机理与一体化模拟研究”(编号:52234003)
+1 种基金
地热资源开发技术与装备教育部工程研究中心开放课题“地热井非平面齿PDC钻头喷射钻井提速机理及射流调控研究”(编号:22016)
油气藏地质及开发工程全国重点实验室开放基金“高压CO_(2)射流—非平面齿复合破岩机理及喷嘴布置设计研究”(编号:PLN2022-37)。
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文摘
随着全球油气资源开采的不断深入,深井和超深井钻井提速技术逐渐成为提高地下油气资源开采能力的重要手段。其中高压射流辅助钻井技术是油气钻井提速的重要技术手段之一,不仅能大幅提高钻进效率,还能延长钻头使用寿命、降低热磨损和增加井底清洗效果。为此,在系统介绍高压射流辅助钻井理论的基础上,重点阐述了高压射流破岩、射流—机械联合破岩和射流辅助携岩机理,探讨了射流辅助钻井技术的发展趋势,并对地面和井下2种主要增压方式及相关设备进行了详细论述,最后结合射流辅助钻井的发展历程,深入分析了脉冲射流、磨料射流、CO_(2)射流等先进射流辅助钻井破岩及携岩的发展趋势。研究结果表明:(1)未来地面增压泵将朝着大泵压、大排量方向发展,井下增压器将会进一步致力于延长寿命和提升可靠性;(2)先进射流辅助钻井虽然存在一定不足,但是其辅助钻井优势突出,有望解决目前地面增压与井下增压的瓶颈。结论认为,对高压射流辅助钻井技术、射流增压装置和先进射流辅助钻井技术现状的回顾和分析,明确了制约当前深层油气优快钻进的关键问题,为钻井提速提效提供了新的研究思路和发展方向。
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关键词
射流辅助钻井
高压射流
钻井破岩
井下增压器
CO_(2)射流
研究现状
发展趋势
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Keywords
Assisted drilling
High pressure jet
Rock breaking of drilling
Downhole booster
CO2 jetting
Research status
Development Trend
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分类号
TE242
[石油与天然气工程—油气井工程]
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