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考虑动态质量流的变梯度钻井井筒压力预测 被引量：1
1
作者 张锐尧 王文明 +3 位作者 樊鹏 巨江涛 李军 张伟 《中国海上油气》 北大核心 2025年第2期210-219,共10页
为了探究注空心球多梯度钻井中被分离的空心球由钻柱内进入环空时所产生的动态质量流对井筒温压场的影响规律,考虑动态质量流动对传热与传质过程影响、井筒与地层间能量交换和多梯度参数对钻井液物性参数影响,建立了多梯度钻井瞬态井筒... 为了探究注空心球多梯度钻井中被分离的空心球由钻柱内进入环空时所产生的动态质量流对井筒温压场的影响规律,考虑动态质量流动对传热与传质过程影响、井筒与地层间能量交换和多梯度参数对钻井液物性参数影响,建立了多梯度钻井瞬态井筒温度压力耦合场模型,结合经典模型和测试数据对模型进行验证;对比分析了传统钻井、双梯度钻井和考虑动态质量流变梯度钻井井筒温压场分布规律。结果表明:本文模型弥补了以往模型只考虑多梯度参数所导致的预测误差,利用经典模型和测试数据验证了模型的准确性,模型精度最高可以提升7%;动态质量流会减小分离器处环空温度约5℃,使得分离口处的钻井液密度增大,井底压力升高1.75~3.05 MPa;井筒压力在分离器处存在拐点,整体呈“折线形”分布,分离器位置和数量与拐点的位置数量相同。该研究可以为多梯度钻井井筒压力预测和控压钻井参数优化提供参考。 展开更多
关键词 变梯度钻井 动态质量流 传热与传质 井筒温压场 预测模型
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隔水管注气双梯度钻井井筒参数计算研究 被引量：2
2
作者 毛良杰 张孝诚 +2 位作者 薛继彪 詹宁 刘君 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2022年第4期401-415,共15页
基于隔水管注气双梯度钻井过程中隔水管环空多相流特性,建立了隔水管注气双梯度钻井环空多相流模型,采用有限差分法对模型进行求解,结合墨西哥湾某口深水井现场数据,分析了钻井参数对井底压力和环空压力的影响,并对注气流量的影响因素... 基于隔水管注气双梯度钻井过程中隔水管环空多相流特性,建立了隔水管注气双梯度钻井环空多相流模型,采用有限差分法对模型进行求解,结合墨西哥湾某口深水井现场数据,分析了钻井参数对井底压力和环空压力的影响,并对注气流量的影响因素进行讨论.研究结果表明:隔水管注气双梯度钻井井底压力比常规钻井更低,更适用于海底窄密度窗口钻井;隔水管注气双梯度钻井在钻井过程中注气流量的大小对井底压力和环空压力影响较大;水深和钻井液密度是影响注气流量的两个重要因素.在隔水管注气双梯度钻井参数设计时,应选择合适的注气流量,且钻井液密度不宜过大,以确保隔水管注气双梯度钻井安全.该研究对隔水管注气双梯度钻井设计及现场作业具有指导意义. 展开更多
关键词 深水 双梯度 多相流 注气 窄密度窗口
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漏喷同存地层吊灌作业安全时间研究 被引量：1
3
作者 吕晓平 张敏 +1 位作者 田径 蔡明杰 《安全与环境工程》 CAS 北大核心 2020年第5期159-164,共6页
目前针对多压力系统裂缝性地层漏喷同存问题,多为定性、半定量化地研究漏喷同存问题出现的原因和针对喷漏同存采取的堵漏压井技术,缺乏多压力系统裂缝性地层漏喷转换时间的研究,且在出现井漏失返后,吊灌作业主要靠经验确定时间间隔,存... 目前针对多压力系统裂缝性地层漏喷同存问题,多为定性、半定量化地研究漏喷同存问题出现的原因和针对喷漏同存采取的堵漏压井技术,缺乏多压力系统裂缝性地层漏喷转换时间的研究,且在出现井漏失返后,吊灌作业主要靠经验确定时间间隔,存在较大误差,一定程度上会导致出现溢流甚至井喷事故的发生。建立了多压力系统裂缝性地层漏喷转换时间计算模型,通过对数学模型的求解,得到漏喷转换时间的计算方程,并通过再现明格布拉克油田现场数据和已发表文献的模拟结果,验证了模型的有效性。在此基础上,对多压力系统裂缝性地层漏喷转换时间的影响因素进行了分析。研究成果可为裂缝性地层井控安全提供依据。 展开更多
关键词 裂缝性地层 喷漏同存 漏喷转化时间模型 吊灌安全时间
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钻井液油水比对2Cr13套管摩擦学性能的影响 被引量：6
4
作者 吕晓平 田径 +2 位作者 王向阳 夏宏伟 范宇 《石油机械》 北大核心 2020年第9期121-127,共7页
目前关于钻井液润滑性能对油套管磨损行为影响的研究较少。为此,以G105钢和2Cr13钢为摩擦副,通过销盘摩擦试验研究钻井液油水比对石油套管摩擦学性能的影响。对套管磨损率、摩擦因数、表面形貌以及磨损产物进行分析,得到了不同油水比下... 目前关于钻井液润滑性能对油套管磨损行为影响的研究较少。为此,以G105钢和2Cr13钢为摩擦副,通过销盘摩擦试验研究钻井液油水比对石油套管摩擦学性能的影响。对套管磨损率、摩擦因数、表面形貌以及磨损产物进行分析,得到了不同油水比下套管的磨损机理:增大钻井液油水比可以显著减轻套管磨损;随着油水比从0增加到5,磨损率和平均摩擦因数呈现先减小后增大的趋势;油水比为0~3时套管主要磨损机制为磨料磨损,油水比为3~5时套管主要磨损机制为腐蚀磨损;低油水比下(小于3),犁沟是销盘表面主要磨损形貌;高油水比下,小孔和裂纹是销盘表面主要磨损形貌;过高的含油量会阻止摩擦热损失,导致钻井液温度迅速升高、Cl-活性显著增强,从而加剧腐蚀磨损。为防止2Cr13石油套管在使用过程中过度磨损,推荐钻井液油水比为3左右。研究结果可为减轻套管磨损以及降低钻井风险研究提供一定的指导。 展开更多
关键词 油水比 套管磨损 腐蚀磨损 磨粒磨损 摩擦学性能
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不同流速下金属网布筛管冲蚀寿命预测 被引量：8
5
作者 陈珊珊 时培忠 +4 位作者 冯义 盖靖安 楼一珊 翟晓鹏 史宝成 《石油机械》 北大核心 2021年第12期77-82,共6页
油砂混合物冲蚀破坏引起完井防砂筛管失效是油田生产效益降低的主要原因之一。为准确预测井下防砂筛管冲蚀磨损情况及冲蚀寿命,以金属网布复合筛管为例,建立了防砂筛管全结构三维模型,基于CFD进行固液两相流作用下的冲蚀仿真模拟,预测... 油砂混合物冲蚀破坏引起完井防砂筛管失效是油田生产效益降低的主要原因之一。为准确预测井下防砂筛管冲蚀磨损情况及冲蚀寿命,以金属网布复合筛管为例,建立了防砂筛管全结构三维模型,基于CFD进行固液两相流作用下的冲蚀仿真模拟,预测金属网布复合筛管冲蚀寿命,并进行室内冲蚀试验来验证仿真模拟结果的准确性。研究结果表明:在不考虑砂堵的工况下,冲蚀速度与冲蚀寿命呈负相关关系;第一、二层筛网与保护壳的平均冲蚀率比值分别为2.476和1.053,第一层筛网与第二层筛网的平均冲蚀率比值为2.351,即冲蚀破坏的主要区域为第一层筛网;模拟预测寿命与试验预测寿命符合率达90%,且在实例应用中满足工程寿命预测要求。数值模拟预测冲蚀寿命具有可行性,这为防砂筛管冲蚀寿命预测提供了一种新的思路,并为其现场应用提供了理论指导。 展开更多
关键词 防砂筛管 冲蚀寿命 寿命预测 固液两相流 金属网布筛管 数值模拟
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肯基亚克油田H8088井Ф311.2 mm井段提速关键技术 被引量：2
6
作者 章增光 胡超 董志刚 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2019年第3期112-113,116,共3页
H8088井位于西哈萨克斯坦滨里海盆地东缘肯基亚克构造带上,该油田二开Ф311.2mm井段钻进地层为二叠系P2~P1kg,由于夹层多和地层压力大,钻井中钻进速度慢、钻井周期长。针对地层特点,通过攻关形成了以个性化PDC钻头为主导的系列Ф311.2m... H8088井位于西哈萨克斯坦滨里海盆地东缘肯基亚克构造带上,该油田二开Ф311.2mm井段钻进地层为二叠系P2~P1kg,由于夹层多和地层压力大,钻井中钻进速度慢、钻井周期长。针对地层特点,通过攻关形成了以个性化PDC钻头为主导的系列Ф311.2mm井段提速关键技术,应用效果表明,Ф311.2mm全井段平均机械钻速4.77m/h,为邻井平均机械钻速的3倍,钻井周期37d、比计划提前了18d,创下肯基亚克油田同套地层同井段最高平均机械钻速和最短钻井周期的纪录,为该地区Ф311.2mm井段钻井提供借鉴与技术参考。 展开更多
关键词 肯基亚克 钻井提速 个性化PDC钻头
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高压高产气井油管柱强度安全分析 被引量：5
7
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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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
8
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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