PDC钻头综合受力模型的试验研究 被引量：24

1

作者 梁尔国 李子丰 邹德永 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期938-942,共5页

模拟钻头上的切削齿的不同的切削断面形状、重叠切削状态及磨损状态,利用PDC切削齿对多种岩样进行了切削试验,研究了切削面积、接触弧长、切削齿后倾角、岩石抗钻强度、切削齿磨损高度等因素对PDC切削齿受力的影响规律。结果表明,切削... 模拟钻头上的切削齿的不同的切削断面形状、重叠切削状态及磨损状态,利用PDC切削齿对多种岩样进行了切削试验,研究了切削面积、接触弧长、切削齿后倾角、岩石抗钻强度、切削齿磨损高度等因素对PDC切削齿受力的影响规律。结果表明,切削面积相同情况下切削齿受力随接触弧长、岩石可钻性极值、切削齿磨损高度分别呈线性,幂函数和指数函数趋势变化;切削齿受力最小的后倾角在5～10°区间内。引入弧长系数、磨损高度系数,建立了PDC切削齿综合受力模型。根据力的平衡原理,推导得出完整的PDC钻头受力计算模型,为PDC钻头优化设计和合理使用提供了理论依据。 展开更多

关键词 PDC切削齿 切削面积 弧长系数 磨损高度系数 受力模型

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PDC切削齿受力的试验研究 被引量：7

2

作者 梁尔国 李子丰 邹德永 《石油机械》 北大核心 2009年第11期12-15,共4页

为找出影响PDC切削齿受力的因素及一般规律,利用PDC切削齿对多种岩样进行切削试验,通过模拟实际钻井中不同的切削断面形状、重叠切削状态及磨损状态,研究了切削面积、接触弧长、岩石抗钻强度、切削齿磨损高度等因素对PDC切削齿受力的影... 为找出影响PDC切削齿受力的因素及一般规律,利用PDC切削齿对多种岩样进行切削试验,通过模拟实际钻井中不同的切削断面形状、重叠切削状态及磨损状态,研究了切削面积、接触弧长、岩石抗钻强度、切削齿磨损高度等因素对PDC切削齿受力的影响规律。结果表明,在切削面积相同的情况下,切削齿受力随接触弧长、岩石可钻性极值、切削齿磨损高度分别呈线性、幂函数和指数函数趋势增长。基于试验结果,并结合后倾角的变化规律,引入弧长系数、磨损高度系数,建立了PDC切削齿受力模型,这为PDC钻头设计及合理使用、复合材料合成工艺等提供了参考依据。 展开更多

关键词 PDC切削齿 切削面积 弧长系数 磨损高度系数 受力模型

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含油气盆地反转构造研究综述 被引量：19

3

作者 褚庆忠 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第1期28-33,共6页

反转构造是当前世界石油地质界研究的热门课题之一 ,是指在地史发展过程中 ,不同时期各种构造作用在一个地质体上的联合、叠加的构造面貌 ,有正反转构造和负反转构造 2种基本类型 .近十多年来许多石油地质学家从几何学、运动学及成因机... 反转构造是当前世界石油地质界研究的热门课题之一 ,是指在地史发展过程中 ,不同时期各种构造作用在一个地质体上的联合、叠加的构造面貌 ,有正反转构造和负反转构造 2种基本类型 .近十多年来许多石油地质学家从几何学、运动学及成因机制等角度对其进行了广泛研究 ,在识别、分类、成因机制及与油气运聚关系方面取得了一系列的进展 ,但仍有许多问题期待解决 .下一步研究的主要内容和发展方向为 :1反转构造的分类问题 ;2负反转构造及其与油气的关系问题 ;3反转构造在造山带、盆山耦合研究中的应用问题 . 展开更多

关键词 含油气盆地 反转构造 分类 成因机制 油气聚集 地质学 油气勘探

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羽翼形隔水管涡激振动抑制装置实验研究 被引量：12

4

作者 李子丰 宋广明 +1 位作者 陈雁玲 李银朋 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期17-23,共7页

基于鸟类翅膀尾缘锯齿外形的仿生学研究,提出了一种带有双羽翼形飘带结构的海洋钻井隔水管涡激振动抑制装置。对裸圆柱模型和带有不同尾缘外形、不同长度双飘带结构的圆柱模型进行水流模拟实验,应用粒子图像测速技术测量模型的尾迹流场... 基于鸟类翅膀尾缘锯齿外形的仿生学研究,提出了一种带有双羽翼形飘带结构的海洋钻井隔水管涡激振动抑制装置。对裸圆柱模型和带有不同尾缘外形、不同长度双飘带结构的圆柱模型进行水流模拟实验,应用粒子图像测速技术测量模型的尾迹流场,得到相应的尾迹流线图和涡量图。通过比较分析得:双飘带结构能有效减少水流中圆柱模型后方的旋涡,且飘带尾缘外形能影响圆柱周围的流场,尾缘锯齿形飘带可使旋涡的产生滞后。飘带长度为圆柱直径四倍左右时对旋涡的抑制效果较好。因此,羽翼形涡激振动抑制装置能有效抑制水下隔水管的涡激振动。 展开更多

关键词 隔水管 涡激振动 抑制 尾缘锯齿 粒子图像测速(PIV)

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近期国内钻柱静动力分岔研究及存在问题 被引量：2

5

作者 李子丰 《石油机械》 北大核心 2004年第6期68-70,85,共3页

钻柱动力学问题是一个复杂的钻柱与钻井液和井壁的耦合振动问题。过分简化的力学和数学模型得出的结果一般与实际相差太远 ,甚至是荒谬的。对国内近期发表的有关钻柱动力学研究的论文中的数学模型、主要结论和存在的主要问题进行了分析... 钻柱动力学问题是一个复杂的钻柱与钻井液和井壁的耦合振动问题。过分简化的力学和数学模型得出的结果一般与实际相差太远 ,甚至是荒谬的。对国内近期发表的有关钻柱动力学研究的论文中的数学模型、主要结论和存在的主要问题进行了分析。这些论文的内容涉及钻柱扭矩对钻柱静力分岔的影响、垂直井中旋转钻柱受拉段分岔、铅垂井段钻柱的动力分岔、铅垂井段钻柱的混沌运动以及水平井段钻柱的混沌运动等。 展开更多

关键词 钻柱 混沌运动 分岔现象 扭矩 微分方程

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定向井滑动钻进送钻原理与技术 被引量：38

6

作者 李子丰 杨海滨 +2 位作者 许春田 陈小元 刘小霞 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期94-98,共5页

定向井和水平井钻进经常采用滑动钻进方式。地面间歇向井内送入钻杆是如何转化成井下钻柱对钻头的推进的?如何减小钻柱与井壁的滑动摩擦力给钻压带来的误差?现有的滑动钻进送钻技术各有什么优缺点?这些都是业界关心的问题。为此,把钻具... 定向井和水平井钻进经常采用滑动钻进方式。地面间歇向井内送入钻杆是如何转化成井下钻柱对钻头的推进的?如何减小钻柱与井壁的滑动摩擦力给钻压带来的误差?现有的滑动钻进送钻技术各有什么优缺点?这些都是业界关心的问题。为此,把钻具送到井底并加上钻压,暂停地面送钻操作的工况作为研究区间,分析了井底的钻柱弹性、水力振荡器和液力推进器3种送钻原理。阐述了带井下动力的钻具组合、带水力振荡器的钻具组合和带液力推进器的钻具组合的滑动送钻技术,给出了地面钻进参数与井底钻进参数的关系。进而比较了3种送钻技术的特点:带井下动力的钻具组合在井底是依靠钻柱的弹性推动钻头前进;带水力振荡器的钻具组合依靠其产生的水力振动来降低钻柱与井壁间的滑动摩擦力,改善钻压传递效率;带液力推进器的钻具组合在其工作钻压区间,依靠活塞推动钻头前进。结论认为,带液力推进器的钻具组合滑动送钻技术最优,钻压可调、平稳,液力推进器可串联使用,钻进时可以活动上部钻柱。 展开更多

关键词 滑动 钻进 钻压 托压 蛙动 水力振荡器 液力推进器 水力加压器

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钻井流体粘度对钻柱纵向振动的影响 被引量：9

7

作者 李子丰 李敬元 +1 位作者 赵金海 闫振来 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期134-137,共4页

针对气体钻井技术在低压油气田开发中出现气体钻井的钻柱振动和钻具破坏的问题,概述了气体钻井面临的钻柱振动问题、钻具破坏问题和解决问题的途径。介绍了位移激励法的钻柱纵向振动分析的数学模型和力学分析软件。对钻井流体粘度对钻... 针对气体钻井技术在低压油气田开发中出现气体钻井的钻柱振动和钻具破坏的问题,概述了气体钻井面临的钻柱振动问题、钻具破坏问题和解决问题的途径。介绍了位移激励法的钻柱纵向振动分析的数学模型和力学分析软件。对钻井流体粘度对钻柱纵向振动的影响规律进行了研究。数据表明,钻井流体的粘度对钻柱的纵向振动影响较大。在一般情况下,钻井流体的粘度越小,钻柱的振动幅度越大。钻井流体的粘度对钻柱振动的共振频率影响不大。气体钻井虽然提高了钻进速度,但同时也对钻具防破坏技术提出了更高的要求。 展开更多

关键词 钻柱 纵向振动 数学模型 气体钻井 钻井液 粘度 共振 防振

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磨损套管抗挤强度计算模型 被引量：16

8

作者 梁尔国 李子丰 赵金海 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2012年第2期41-45,共5页

套管磨损后其承载能力降低,因此对磨损套管进行抗挤毁能力预测或评估就显得尤为重要。采用数值模拟和实物试验相结合的方法,系统分析了磨损套管的挤毁失效机理、影响抗挤强度的因素及影响规律。分析得出,月牙形磨损套管的挤毁属"三... 套管磨损后其承载能力降低,因此对磨损套管进行抗挤毁能力预测或评估就显得尤为重要。采用数值模拟和实物试验相结合的方法,系统分析了磨损套管的挤毁失效机理、影响抗挤强度的因素及影响规律。分析得出,月牙形磨损套管的挤毁属"三铰"失稳,严重磨损处首先屈服进入塑性区并产生很大变形,从而导致整体结构发生弹塑性失稳。磨损套管的抗挤强度随剩余套管壁厚、磨损半径和轴向载荷分别呈指数、幂函数和线性函数式变化。以此为基础,从未磨损套管实际抗挤强度计算入手,建立了完整的磨损套管抗挤强度计算模型,并对模型进行了试验验证,试验结果表明,模型计算值与试验实测值的相对误差在5%以内。所建立的磨损套管抗挤强度计算模型可用于磨损套管和未磨损套管抗挤强度的预测和评估。 展开更多

关键词 套管磨损 套管挤坏 抗压强度 弯曲井眼 数学模型

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低速非达西渗流储层产能评价 被引量：11

9

作者 戴江 蒋凯军 张雁 《燕山大学学报》 CAS 2005年第1期22-26,共5页

在低渗透油藏低速非达西渗流模型的基础上,应用具有启动压力影响的不稳定产能评价方法,实现了将地层参数代入相关方程计算产量随时间的变化规律及不稳定IPR曲线,对于工业油层预测了生产时间为180天时油井的极限产量(流压为0.101MPa时的... 在低渗透油藏低速非达西渗流模型的基础上,应用具有启动压力影响的不稳定产能评价方法,实现了将地层参数代入相关方程计算产量随时间的变化规律及不稳定IPR曲线,对于工业油层预测了生产时间为180天时油井的极限产量(流压为0.101MPa时的产量),对这类井的开发投产具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 非达西渗流 产能评价 启动压力 IPR曲线 极限产量 储层 低渗透油藏 MP 用具 影响

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井眼轨道预测的实现 被引量：6

10

作者 李敬元 李子丰 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期62-64,共3页

利用下部钻具力学分析和钻头与地层相互作用模型来预测和控制井眼轨道对于大多数钻井作业来说仍是一个难题。文章分析了沿钻头的瞬时钻进方向向前差分存在的问题;在分析井眼轨道形状的基础上,提出了井眼轨道预测的4点新认识,建立了侧向... 利用下部钻具力学分析和钻头与地层相互作用模型来预测和控制井眼轨道对于大多数钻井作业来说仍是一个难题。文章分析了沿钻头的瞬时钻进方向向前差分存在的问题;在分析井眼轨道形状的基础上,提出了井眼轨道预测的4点新认识,建立了侧向钻速等于零的预测和控制准则;分别建立了井眼轨道预测方程、井眼轨道控制方程、钻具导向能力预测方程,并应用于国家重点科技攻关项目和“863”项目中。预测数据与实测结果误差较小。以井眼轨迹光滑为目标,将下部钻具组合三维力学分析与三维钻速方程相结合建立的井眼轨迹预测方程较其它轨迹预测方法具有明显的理论上的先进性和实际应用上的可靠性与准确性。 展开更多

关键词 轨道预测 井眼轨道 相互作用模型 预测方程 科技攻关项目 下部钻具组合 力学分析 井眼轨迹 钻井作业 轨道形状 控制准则 控制方程 导向能力 国家重点 实测结果 预测数据 预测方法 钻速方程 准确性 可靠性 先进性 钻头 应用

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对接水平井及其井间导航轨道控制技术 被引量：9

11

作者 李子丰 戴江 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期70-72,共3页

对接水平井是一口水平井与其他井在地下相交并连通的井组,主要用于盐矿开采、煤层地下气化开采、石油和天然气开采、煤层气开采、地热开采、管道和隧道河底穿越等领域,潜在的应用领域为天然气水合物和铀矿的开发等。用对接水平井可以提... 对接水平井是一口水平井与其他井在地下相交并连通的井组,主要用于盐矿开采、煤层地下气化开采、石油和天然气开采、煤层气开采、地热开采、管道和隧道河底穿越等领域,潜在的应用领域为天然气水合物和铀矿的开发等。用对接水平井可以提高矿藏的开采速度、提高采收率并降低成本;用对接水平井开采稠油效果会更好;对接水平井可能成为开发天然气水合物的重要手段。针对对接水平井对接精度很低的问题,提出井间导航轨道控制技术的思路,即从已钻井内接收在钻井的信息或从在钻井接收已钻井的信息,确定两井间的相对位置,引导在钻井井眼轨道与已钻井轨道精确对接的技术。主要包括:对接水平井的井眼轨道设计技术、井下雷达钻头定位技术、待钻井眼轨道设计技术、井眼轨道的预测与控制技术和井底误差分析技术;其中,井下雷达钻头定位技术是关键。 展开更多

关键词 对接 水平井 井眼轨道 井下定位 导航

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内外压力对油井管柱等效轴向力及稳定性的影响 被引量：14

12

作者 李子丰 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期65-67,共3页

油井生产过程中,油井管柱因一直受到内外流体的压力而其稳定性有可能受到影响。对传统理论的力学模型及虚构拉力进行讨论,建立真实反映油井管柱状态的力学模型,并根据轴向应变为常数建立管柱稳定性分析等效轴向力计算公式。研究表明:内... 油井生产过程中,油井管柱因一直受到内外流体的压力而其稳定性有可能受到影响。对传统理论的力学模型及虚构拉力进行讨论,建立真实反映油井管柱状态的力学模型,并根据轴向应变为常数建立管柱稳定性分析等效轴向力计算公式。研究表明:内外流体压力及其变化对悬挂的管柱稳定性没有影响,对两端受约束的管柱的等效轴向力和稳定性有影响;管内流体压力增加,轴向拉力降低;管外流体压力增加,轴向拉力增加;管内压力增加或管外压力降低,可能使管柱的等效轴向力变为负值,甚至小于管柱的临界失稳载荷。 展开更多

关键词 套管 油管 外压 内压 稳定性 失稳 虚构拉力 等效轴向力

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空化射流及其在钻井破岩中的应用前景 被引量：10

13

作者 李子丰 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期86-89,共4页

空化射流在地面低环境压力下已经获得了广泛的应用,但是在地下高环境压力下的应用却遇到了一定的困难。为此,阐述了空化现象和空化射流研究简史、空化形成的机理、检验空化生成的方法和影响空化的因素;讨论了传统上用于判断射流是否空... 空化射流在地面低环境压力下已经获得了广泛的应用,但是在地下高环境压力下的应用却遇到了一定的困难。为此,阐述了空化现象和空化射流研究简史、空化形成的机理、检验空化生成的方法和影响空化的因素;讨论了传统上用于判断射流是否空化及空化程度的空化数的合理性,结果为用空化数不能判断射流的空化状态,流场中具有绝对压强小于或等于汽化压强的区域是射流空化的必要条件。针对空化射流比普通射流破岩能力强的问题,分析了Rayleigh空穴湮灭冲击压强计算公式存在的问题,给出了空化射流中的流体质量脉动引发作用在岩石表面上的压强脉动是导致岩石破坏的主要原因的理论解释。应用自振射流喷嘴能提高油气井钻进速度的原因不是射流空化,而是脉动的射流在岩石表面产生的脉动压力。在分析深井钻井的高温、高围压等特殊环境和空化形成机理后,认为空化射流应用于深井钻井很难。 展开更多

关键词 空化 射流 钻井 喷嘴 岩石

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径向振动对旋转钻柱摩阻扭矩的影响 被引量：4

14

作者 李子丰 张超越 +1 位作者 任文明 马建伟 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期80-86,共7页

大位移井已被广泛应用于非常规油气资源的勘探开发当中,但在大位移井大斜度稳斜段钻进过程中,如果扭矩过大易造成钻柱失效,而目前关于水平段径向振动对于旋转钻柱摩阻扭矩影响规律的研究则较少,并且多集中于产生径向振动工具研制和摩擦... 大位移井已被广泛应用于非常规油气资源的勘探开发当中,但在大位移井大斜度稳斜段钻进过程中,如果扭矩过大易造成钻柱失效,而目前关于水平段径向振动对于旋转钻柱摩阻扭矩影响规律的研究则较少,并且多集中于产生径向振动工具研制和摩擦系数测量等方面。为此,在分析径向振动对于旋转钻柱摩阻扭矩影响原理的基础上,设计了不同型号截面外形为椭圆形的钻杆减磨接头模型;采用自行研制的减摩降扭工具性能试验装置,对不同钻速、转速条件下安装有不同钻杆接头模型的水平旋转钻柱进行扭矩测试;进而探究了径向振动对钻柱摩阻扭矩的影响规律。研究结果表明:①随钻杆接头椭圆截面长短轴半径比的增大,扭矩均值和扭矩波动最大幅值均先减小后增大,长短轴半径比为1.065时,扭矩的均值和最大幅值均明显降低,可以起到减摩降扭的作用;②减小钻速和转速,可以降低扭矩均值;③转速超过45 r/min后,扭矩最大幅值随转速的增加变化不大;④扭矩波动基频与转速呈近似线性关系,与钻速和长短轴半径比无关。结论认为,该研究成果可以为大位移井水平井钻柱接头设计与应用提供帮助。 展开更多

关键词 大位移井 大斜度稳斜钻进 径向振动 旋转钻柱摩阻扭矩 钻杆减磨接头 长短轴半径比 转速 钻速

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蠕变性地层中套管有效外挤压力的计算方法探讨 被引量：6

15

作者 李子丰 杨海军 陈飞 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期13-15,共3页

在套管柱设计中,套管外挤压力的计算十分重要。在《钻井手册(甲方)》中,蠕变性地层段的套管外挤压力取为上覆岩层压力,而SY/T 5724—2008《套管柱结构与强度设计》中却将蠕变性地层段套管的外挤压力与岩石的泊松比联系起来,二者不相容... 在套管柱设计中,套管外挤压力的计算十分重要。在《钻井手册(甲方)》中,蠕变性地层段的套管外挤压力取为上覆岩层压力,而SY/T 5724—2008《套管柱结构与强度设计》中却将蠕变性地层段套管的外挤压力与岩石的泊松比联系起来,二者不相容。结合钻井施工过程的岩石力学理论,对蠕变性地层段的套管有效外挤压力进行分析。结果表明,SY/T 5724—2008《套管柱结构与强度设计》中关于蠕变性地层段的套管有效外挤压力的计算公式是错误的。建议采用《钻井手册(甲方)》中的蠕变性地层段的套管有效外挤压力计算公式进行套管柱结构设计。 展开更多

关键词 套管柱设计 外挤压力 蠕变 泊松比

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定向井靶区与水平井靶窗的统一 被引量：3

16

作者 李子丰 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期80-84,共5页

作为定向井特例的水平井的靶窗不包含在定向井的靶区范围内,定向井的靶区与水平井的靶窗相冲突。分析定向井的靶区与水平井的靶窗的特征,认为统一靶区的基础是重新确立定向井与水平井的井眼轴线与靶区平面的关系,即靶区平面应该始终与... 作为定向井特例的水平井的靶窗不包含在定向井的靶区范围内,定向井的靶区与水平井的靶窗相冲突。分析定向井的靶区与水平井的靶窗的特征,认为统一靶区的基础是重新确立定向井与水平井的井眼轴线与靶区平面的关系,即靶区平面应该始终与井眼轴线垂直;平面内的靶区应该随井斜角的增加逐渐由直井的圆面变成水平井的矩形或椭圆形。分别建立椭圆形和圆角矩形靶区渐变的数学模型,编写计算软件,绘制安全椭圆锥和圆角棱锥。结果表明,靶区平面应该为与井眼轴线垂直的平面,直井靶区随井斜角过渡到水平井靶窗是解决这一冲突的有效方法。 展开更多

关键词 定向井 水平井 轨道 靶区 靶窗 数学模型

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油气藏多孔岩石鼓胀压缩特性表征方法探讨 被引量：4

17

作者 李子丰 郑义清 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期1-6,共6页

如何计算多孔介质内的应力,能否仅用岩石孔隙度关联岩石孔隙鼓胀系数与岩石骨架压缩系数,一直存在争论。在对这两个问题的争论情况进行总结分析后发现,概念混乱、对工程和力学问题认识不清、数学推导错误是产生争论的主要原因,并指出Ter... 如何计算多孔介质内的应力,能否仅用岩石孔隙度关联岩石孔隙鼓胀系数与岩石骨架压缩系数,一直存在争论。在对这两个问题的争论情况进行总结分析后发现,概念混乱、对工程和力学问题认识不清、数学推导错误是产生争论的主要原因,并指出Terzaghi公式是错误的、不可仅用岩石孔隙度关联岩石孔隙鼓胀系数与岩石骨架压缩系数。同时,提出了岩石鼓胀系数、岩石孔隙鼓胀系数、岩石渗透率鼓增系数、岩石压缩系数、岩石孔隙压缩系数和岩石渗透率压减系数等6个概念,并给出了其物理意义及表达式。讨论认为,用这6个概念可以解决多孔岩石鼓胀压缩特性表征方面出现的混乱现象。 展开更多

关键词 多孔岩石 有效应力 岩石体积 孔隙体积 渗透率

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热采井预压固井技术 被引量：2

18

作者 李子丰 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2005年第1期6-8,共3页

计算表明,注蒸汽稠油井如果用常规方法固井,在通常的注汽温度下,套管都因热应力而产生屈服变形。目前现场常用的防止套管热破坏方法不能从根本上解决问题。提出了热采井预压固井技术,即在注水泥结束后,向油层套管施加压力,使套管膨胀。... 计算表明,注蒸汽稠油井如果用常规方法固井,在通常的注汽温度下,套管都因热应力而产生屈服变形。目前现场常用的防止套管热破坏方法不能从根本上解决问题。提出了热采井预压固井技术,即在注水泥结束后,向油层套管施加压力,使套管膨胀。计算实例表明,采用预压固井技术后,热采井在整个生产周期内,套管不但正常,而且还有较大的安全系数。给出了热采过程中,套管内应力的计算模型。 展开更多

关键词 注蒸汽 套管损坏 套管应力 固井 数学模型

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油气测试管柱力学分析与优化设计软件及应用 被引量：1

19

作者 李敬元 李子丰 郭蕾 《石油机械》 北大核心 2013年第4期89-93,共5页

在油气井测试过程中,特别是高温高压气井、超深井、水平井的测试,测试管柱在轴向力、管内外压力、弯矩、扭矩及温度等因素的作用下,会形成复杂的应力和应变,有时会造成管柱断脱和屈服破坏。为此,开发了油气测试管柱力学分析与优化设计... 在油气井测试过程中,特别是高温高压气井、超深井、水平井的测试,测试管柱在轴向力、管内外压力、弯矩、扭矩及温度等因素的作用下,会形成复杂的应力和应变,有时会造成管柱断脱和屈服破坏。为此,开发了油气测试管柱力学分析与优化设计软件。该软件考虑井眼轨道、测试管柱结构、测试阀类型、井内外流体性能、管柱内外压力、管柱与井壁间的摩擦因数、管柱温度及地层温度,可计算出油气测试过程不同作业阶段管柱的受力状态,包含管柱的轴向拉力、扭矩、应力、安全系数、稳定性状态及伸长等参数,可以对多级管柱组合的各级长度进行优化。现场应用结果显示,软件的计算精度满足工程作业需要。 展开更多

关键词 试油 试气 测试管柱 力学分析 优化软件

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含疏砂槽结构的裸眼封隔器减阻效果实验

20

作者 李子丰 宋广明 +1 位作者 杨军伟 张超越 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期92-96,共5页

在裸眼水平井分段压裂过程中,裸眼封隔器下入裸眼水平井段时会与岩屑床接触,一方面下入的摩擦阻力逐渐增大,另一方面堆积在封隔器前方的岩屑容易引起砂卡且封隔器胶筒被岩屑磨损,有可能造成坐封性能下降甚至封隔失效。为此,设计并制作... 在裸眼水平井分段压裂过程中,裸眼封隔器下入裸眼水平井段时会与岩屑床接触,一方面下入的摩擦阻力逐渐增大,另一方面堆积在封隔器前方的岩屑容易引起砂卡且封隔器胶筒被岩屑磨损,有可能造成坐封性能下降甚至封隔失效。为此,设计并制作模拟实验装置,研究岩屑床对封隔器下入裸眼水平井段过程的影响,再根据实验现象对原有封隔器结构进行设计改进,设计了应用于裸眼封隔器的疏砂槽结构。实验结果表明:①在裸眼封隔器下入过程中,封隔器会被砂堆支撑起来,使其与上井壁接触,造成摩阻力的急剧增大进而发生砂卡,且封隔器所受摩擦阻力随下入位移和岩屑含量的增加而增大;②添加疏砂槽结构后,岩屑从疏砂槽流过,减少封隔器前端的岩屑堆积,减小封隔器通过井眼的摩擦阻力,从而减轻胶筒磨损;③改进封隔器模型的疏砂槽个数对疏砂减阻效果影响显著,该实验条件下疏砂槽个数为5时,疏砂效果为最好。结论认为,该研究成果为裸眼封隔器相关结构进一步优化提供了研究思路和室内实验依据。 展开更多

关键词 水平井 裸眼封隔器 疏砂槽 疏砂 岩屑床 摩擦阻力

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