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中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会

召开年：2018
召开地：北京
出版时间： 2018-10

主办单位：中国石油集团工程技术研究院有限公司

会议文集：中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会论文集

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1.超深井窄密度窗口尾管固井技术研究
- 丁志伟;张华;于永金;徐明
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：针对中国石油西南油气田超深井五探1井Φ168.3mm尾管悬挂固井存在着地层漏失严重、井漏和气窜共存、井底温度高、油基钻井液与水泥浆污染严重等难题,通过采用抗高温低密度防窜水泥浆体系、抗污染冲洗隔离液体系、平衡压力固井、优化设计浆柱结构和施工参数等配套技术措施,确保了五探1井Φ168.3mm尾管悬挂固井一次性上返顺利施工.固井质量合格率100％、优质率99.8％.为复杂深层油气资源的勘探开发提供了固井技术参考.
2.大港油田页岩油水平井固井技术难点及其对策
- 张弛;林志辉;靳建洲;解文
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：针对大港油田页岩油水平井固井中所面临的钾盐钻井液与水泥浆相容性差及驱替困难、水泥环在高压裂压力条件下易破坏等问题,开展了保证界面胶结的驱油前置液、满足压裂条件的韧性水泥石和有利于井筒密封的固井工艺技术研究.取得了如下研究成果:(1)开发了抗污染驱油前置液,其对含油钾盐钻井液的冲洗效率高于90％,且与钾盐钻井液及水泥浆相容性好;(2)根据水泥环密封完整性理论模型所开发的韧性水泥石,在保证相对较高抗压强度的同时杨氏模量降低达30％;(3)确定了清水顶替等适用于页岩油水平井的固井技术,有利于保证井筒密封性能.该研究成果在大港油田首口页岩油水平井官东1701H井成功应用,水平段平均固井优质率达到99.17％,创下了大港油区大斜度井、L型井和水平井固井质量的最好记录,保证了井筒密封完整性,为页岩油高效开发提供了技术支撑.
3.固井压裂趾端滑套的研制与应用
- 刘斌辉;王兆会;曲从锋;袁雄
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：针对长水平段水平井固井作业后,压裂前测井仪器、射孔枪等作业工具难以下到井底,第一级射孔需要使用连续油管进行作业的难题,研制了DRCFT型固井压裂趾端滑套.本文介绍了工具的结构及工作原理、滑套开启压力设计、工具的室内实验及现场应用情况,对开启压力进行了问题分析.应用结果表明,DRCFT型固井压裂趾端滑套可有效替代第一段射孔作业,降低长水平段水平井压裂作业成本,为国内低渗透、致密油气、页岩油气等非常规油气藏的有效开发、降本增效提供技术保障.
4.固井质量评价的几种方法及评析
- 钟尹明;杨国彬
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：固井工程是钻完井工程中极其重要的环节之一,其固井质量的好坏直接关系到最后油气井的寿命,以及后期的采油气作业结果,而固井质量评价则是判断井眼内套管与地层间的水泥胶结情况,确保产层与非产层之间是否隔离,以及评价其井筒完整性,采取措施保护油井的关键.本文针对现有的声波变密度测井，扇区水泥胶结测井，声阻抗测井技术，伽马密度测井，IBC测井5种固井评价测井方法,分别对其原理进行了探讨,在此基础上,介绍了不同测井方法的适用范围和优势.希望可以在固井测井方法的选择上能提供参考依据.
5.国内含CO2酸性气体油田防腐技术
- 孟庆禹;平立秋
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：CO2对套管的腐蚀是当前油气井生产中遇到的较为困难的问题,所以国内在研究CO2对套管的腐蚀机理及影响因素的基础上,提出了预测CO2腐蚀环境下油管腐蚀速率的各种数值模拟计算方法,形成了使用耐蚀合金管材、涂镀层管材、注入缓蚀剂、牺牲阳极保护等系列防腐技术.由于不同的防腐技术在防腐效果、作业的难易程度上都有所不同,因此选择不同防腐技术不同,其防腐费用及效果差别也很大.过去,油气田在决定使用哪种防腐技术时,主要考虑能否有效地解决套管腐蚀问题,很少从油气田整体开发的角度进行评价.因此,有必要对CO2腐蚀环境下的各种防腐技术进行评价,从而优选出适合油气田开发的防腐技术.
6.华北杨税务潜山窄间隙固井技术
- 刘子帅
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：廊固凹陷是华北冀中坳陷3大富油凹陷之一,为华北油田主要产油区,其油层埋藏深,温度较高,井身结构复杂.华北杨税务潜山通常采用四开井身结构,四开Φ127mm尾管下深5500～6000m,地层温度高175～195°C,气层活跃,压稳技术难度大,同时环空间隙小,水泥环薄,对水泥浆高温稳定性、防气窜能力以及水泥石抗压强度衰退问题提出挑战.针对杨税务潜山固井难点,筛选出抗高温防窜水泥浆体系,其具有良好的沉降稳定性和游离液稳定性,稠化时间可调,防窜性能强,同时具有200°C高温强度不衰退等特点;通过优选高温悬浮稳定剂,形成抗温200°C冲洗隔离液体系,200°C沉降稳定性小于0.03g/cm3.在Φ127mm尾管固井中成功应用5井次,水泥浆固井质量良好,为后期华北冀中坳陷的勘探开发打下了良好的基础.
7.考虑储层变形的致密油藏压裂开发一体化模拟
- 房平亮;周拓;张杨;邵黎明
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：为理清致密储层压裂与开发过程中的储层变形对其物性特征及生产动态的影响,本文从致密砂岩储层多重介质变形力学机制出发,阐述了压裂、采出过程中的流固耦合作用,建立了不同开发阶段孔缝介质物性动态变化模型及多相流渗流数学模型,并采用致密油藏压裂、开采一体化软件进行了数值模拟.通过对塔里木某致密油区块水平井分段压裂过程及压后衰竭式采出过程的数值模拟,获得了不同开发阶段基质孔隙、天然裂缝及人工裂缝的物性动态变化规律.该技术不仅揭示了不同开发阶段孔缝介质膨胀与收缩、开启与闭合、破裂与延伸等变形规律,还定量反映出储层变形作用对致密油生产动态的影响,为致密油藏的高效开发提供了重要的研究手段.
8.可燃冰的开发利用状况及前景分析
- 陈晨;陈鹏
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：在全球范围内,能源问题始终是最引入注目的焦点,新能源的开发研究在各国科技领域中均占据着重要席位.可燃冰作为21世纪最具有价值的能源之一,备受世界关注.据统计,全世界石油总储量在2700亿吨至6500亿吨之间.而按照目前的消耗速度计算,全世界的石油资源将在未来的50到60年内消耗殆尽.可燃冰的发现让陷入能源危机的人类看到了新希望.可燃冰因其储备丰厚、分布广泛、高效清洁,研究人员将其作为战略后备能源的首选,商业开发前景广阔.对此,本文将分析国内外甲烷水合物的开发利用现状及目前面临的困难,使大家对可燃冰有较为全面的了解.全球可燃冰储量丰富，分布广泛，海域和陆域都有发现，但是目前全球已进行开采的气田仅有4个，这与可燃冰庞大的储量相比只是一个很小的部分。而且，可燃冰的研究在全球范围内也还处于初级阶段，产业链也没有形成，仍处于成长期，未来的发展空间很大。可燃冰的开采不仅需要解决工艺和技术问题，同时面临着巨大的环境风险。
9.克深天然裂缝充填程度对改造策略的影响
- 张杨;陈朝伟;杨向同
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：针对塔里木油田裂缝性致密气藏克深5区块3口井缝网酸压改造效果差的问题,对天然裂缝力学活动性进行了研究.该区块的裂缝分成全充填、半充填和未充填三种类型.统计结果表明,全充填裂缝与无阻流量的相关性较差,而未充填与半填充裂缝数量之和与无阻流量的相关性最好.做三种类型裂缝的三轴压缩测试,结果表明,全充填和半充填天然裂缝的摩擦系数接近,但全充填天然裂缝的内聚力接近于完整岩石的内聚力,比半充填裂缝大得多.有效应力测试结果表明,全充填天然裂缝岩样有效应力系数低于半充填裂缝.利用摩尔—库伦理论计算高产井和低产井的天然裂缝力学状态,结果表明,低产井以全充填裂缝为主,大部分没有被激活,所以产量低;而高产井以半充填和未充填裂缝为主,大部分能够激活,所以产量高.基于此,对一口以全充填裂缝为主的井,建议采用常规冻胶压裂替代缝网酸压工艺,两口井的改造实践证明了该策略的正确性.天然裂缝的充填程度影响提产效果和改造工艺的选择,这可能是比较新的认识,可对世界上其他的裂缝性致密储层提供借鉴意义.
10.控压固井技术原理与应用方法基础研究
- 李鹏飞
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：控压钻井技术在应对窄密度窗口、高温高压及易漏等复杂地层取得良好应用效果,可有效降低钻井液密度,减少涌漏塌卡等井下复杂,实现了储层保护,提高了钻井综合效率,但在完井固井阶段研究与应用还处在初级阶段.目前国际上仅威德福、哈里伯顿公司开展了相关工作,取得显著的成效.常规钻井技术在完井固井阶段,需逐步提高地层的承压能力,最终往往采用高密度钻井液、固井水泥浆实现固井作业,易导致压漏地层,因此固井环节是最关键也是风险最大的工序.而采用控压钻井相关技术与装备可以更好把握地层压力、稳定性条件,监控作业过程流量的微小变化,实现安全、可靠完井固井作业.其中,控压固井技术是控压完井固井技术的核心,因此本文重点研究控压固井技术原理与应用方法.通过建立环空水力模型,精确描述多种流体条件下环空压耗、井底压力变化等因素的变化关系,实施多梯度的井底压力控制策略,保障井底压力在地层破裂压力与坍塌压力之间,实现控压固井作业精确设计和可靠施工,有效提升在复杂压力体系下的固井施工的成功率和质量.
11.玛湖长水平段水平井非均匀载荷套管设计方法研究与应用
- 卓鲁斌;吴继伟;于洋飞
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：玛湖地区采用长水平段水平井+体积压裂技术开发,对套管及固井质量要求高.本文针对玛湖地区工程地质特点,建立非均布载荷下套管受力分析力学模型,优选满足多级体积压裂要求的套管.套管分析设计结果在玛131井区、玛18井区和风南4井区规模推广应用压裂投产后未出现套损,有效地支撑了玛湖地区规模上产.
12.磨溪区块Φ177.8mm尾管固井技术
- 张华;刘硕琼;靳建洲;徐明
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：针对磨溪区块Φ177.8mm尾管固井存在着井底温度为130°C、封固段长为2000m以上、油气显示活跃分布在1000m以上、高密度钾盐聚磺钻井液与水泥浆污染严重等难题,通过开展水泥石膨胀增韧机理、隔离液抗污染机理等研究,形成了高强韧性防窜水泥浆、抗污染冲洗隔离液等配套技术措施,解决了大温差下顶部水泥浆强度发展慢、高密度水泥石韧性改造难度大、界面胶结质量差等问题,且达到了区块要求的固井质量合格率为70％,优质率为40％.该配套技术对提高区块Φ177.8mm尾管固井质量具有很大的参考价值.
13.膨胀式尾管悬挂器在沈380井的现场应用
- 何坤;曹川;于永亮
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：膨胀式尾管悬挂器主要由金属与橡胶双密封结构组成,具有很好的悬挂能力与密封封隔效果,在尾管完井及固井施工作业中具有明显优势.本文主要介绍了膨胀尾管悬挂器在沈380井的成功应用.
14.神木区块致密砂岩气藏储层保护钻井液优选
- 张洁;张蝶;王双威;赵志良;李宁;李家学
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：储层保护是致密砂岩气藏能否经济高效地开发的重要条件之一.目前,渗透率恢复值实验是评价钻井液储层保护效果的主要方法,但技术手段较单一,并且钻井液对致密砂岩气藏储层伤害是一个长期的、涉及气、液两相流相互干扰的过程.现用的渗透率恢复值实验无法评价气藏产能受钻井液伤害的长期性的影响,而岩心受到钻井液伤害前、后的相对渗透率实验可以较好地弥补这一缺陷.结合塔里木油田神木区块储层特征,通过对比分析被钾聚磺钻井液和油基钻井液伤害前、后岩心的渗透率恢复值、相对渗透率曲线线型的变化及CMG数值模拟软件砂岩模块的含水饱和度、含气饱和度等变化,对现场使用的钾聚磺钻井液、油基钻井液的储层保护效果进行模拟研究,并拟合出不同钻井液对气井产能的影响,以产能作为储层伤害程度的评价指标.综合评价结果表明,油基钻井液的储层保护效果优于钾聚磺钻井液,累积产气量约提高15％.
15.四川长宁页岩气水平井压裂套管变形实例分析
- 陈朝伟;宋毅;青春;杨扬;项德贵;辛佳博
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：本文选择一口典型井作套管变形实例分析.套管变形是在压裂期间发生的,压裂是套管变形的工程原因.套管变形位置接近小断层,邻井套管变形具有剪切特征,表明套管变形是由小断层滑动引起的.利用微地震监测数据和蚂蚁体追踪数据,识别小断层的倾角和倾向,根据地应力和施工压力数据分析该断层的力学活动性,结果表明应力状态满足滑动条件.分析该井固井质量数据、压裂施工曲线和微地震数据的特征,由于固井质量差,压裂时压裂液可能会突破套管和地层之间的间隙,侵入断层,最终激活断层.因此,为了避免套管变形,建议提高固井质量和避开小断层.
16.循环载荷作用下油井水泥石力学性能衰退研究
- 纪宏飞;袁雄;沈吉云;李勇
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：致密气藏射孔压裂过程、稠油井和储气库注采过程中,井内压力反复变化情况存在,固井水泥石力学性能在该条件下产生衰退.为此,开展循环载荷作用下油井水泥石室内试验,初步得到循环载荷作用下水泥石力学性能衰退的影响因素,并探讨水泥石在循环载荷作用下破坏的门槛值.试验研究结果表明:(1)油井水泥的循环加载压力超过破坏门槛值,油井水泥石产生疲劳损伤;(2)油井水泥石的破坏门槛值在峰值偏应力的3/4处和峰值偏应力之间.本研究成果可为压力反复变化工况下,固井工艺优化和水泥石力学性能设计提供理论建议.
17.页岩剪切摩擦与稳态—非稳态特性实验研究
- 付利;杨恒林;廖明皓
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：针对人工合成类似断层泥的岩样比较麻烦、有失矿物组分真实性,同时国内外并未开展不同应力情况下页岩稳态—非稳态特性评价分析等问题,提出了利用直剪试验系统开展剪切摩擦试验,研究分析了页岩摩擦系数受层理性构造、矿物组分、法向应力大小的影响,并对不同矿物组分下的页岩的稳态—非稳态特性进行表征量化,利用数值拟合确定了速度弱化向速度强化的临界值.本试验研究能更全面对页岩脆性进行评价,以助于更好地选择压裂工程甜点,提升压裂作业效果.
18.油管头悬挂速度管柱技术在东坪气田的应用研究
- 付悦;胡强法;吕维平;贾夏
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：针对青海东坪气田低产气井大修措施后投放连续管速度管柱的生产需求,在分析现有速度管柱投放技术局限性的基础上,结合大修措施井井口零压的特殊条件,借鉴芯轴式速度管柱悬挂技术,创新设计了利用原井油管挂悬挂连续管速度管柱的工艺及其关键配套工具.通过在东坪气田3井次的首次现场试验和应用,很好地验证了该工艺的可行性和配套工具的可靠性,并证实该技术具有安全、高效和低成本的优势,为大修措施气井投放速度管柱提供了一种新方法.
19.油基钻井液液体降滤失剂研制及在页岩气钻井上的应用
- 张洁;王立辉;赵志良;王双威
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：国内威远—长宁地区页岩气井具有压力系数高(＞2.0)、温度低(90°C左右),孔喉半径小(纳微米级)等特点,普通的降滤失剂软化点高且粒径太大,无法与页岩孔喉相匹配,高密度油基钻井液存在封堵难和滤失量大的问题,导致钻井过程中很容易出现井眼失稳的问题,这给钻井液技术带来了巨大的挑战.为此,研制了以改性腐殖酸化合物与乳化大分子胶团化合物为主要成分的液体降滤失剂,其平均粒径为105.6nm,其具有配伍性好、对流变性影响小、温度适应范围广及与页岩储层尺寸匹配好等优点.该技术在现场累计应用几十井次,现场应用效果表明,可将高温高压滤失量控制在4mL以内,钻井液性能稳定,应用井未出现复杂情况;减少了复杂事故,钻井机械钻速高,使用液体降滤失剂可以较好地解决井壁不稳定问题且经济实惠,具有极好的应用前景.
20.北石顶驱软扭矩系统
- 张尧;蔡胜清;陈鹏;陈冠宏
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：钻井过程中经常会出现一种黏滑现象,黏滑现象会造成井下波动,容易导致钻头损坏、钻杆失效、井下仪器故障.软扭矩技术可以有效抑制钻井过程中的黏滑现象,有效降低钻头的损坏、钻杆的磨损,减少钻井过程中起下钻的次数,实现钻井“提速、降本、增效”的目的.目前,软扭矩技术已经得到用户的广泛认可,在越来越多的海外钻井市场中,软扭矩系统已成为顶驱的必要配置.北石软扭矩系统,集成在顶驱控制系统内部,钻井过程中可动态调节顶驱运行参数,可实现软扭矩系统的自动化运行.
21.不同热处理温度对连续管焊接接头力学性能影响
- 刘鑫;谭文锋
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：对连续管母材和采用自动氩弧焊工艺制备的连续管,对焊接接头依次进行不同温度和冷却方式的处理,并对试样进行力学性能测试.结果表明:对于母材而言,三种不同热处理条件下,管体材料的强度、韧性变化不明显,均满足标准要求;相比于未热处理接头,环焊接头热处理后屈服强度和延伸率有所改善和提高,在450°C空冷时,屈服强度、抗拉强度、断后延伸率增加幅度最高.
22.典型台肩轴锁紧机构疲劳寿命有限元分析
- 雷宇;楚飞;赵春晖;王洋绅
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：为了更为准确地描述具有台肩的轴类锁紧机构的疲劳损伤问题,本文通过CAXA CAD软件建立了台肩轴锁紧机构的物理模型,借助ANSYS Workbench有限元分析软件构建了疲劳分析模型,并将模型分析得到的疲劳危险截面与实物对比,指出应力集中效应对台肩轴的疲劳寿命影响较大.经研究表明,在台肩过渡面加入r为11mm圆弧,最短疲劳寿命值增加了203％.
23.顶部驱动钻井装置一键操作方法设计
- 蔡胜清;张尧;陈鹏;陈冠宏
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：随着页岩气井、深井、超深井开采数量不断增多,为满足复杂结构井的钻井要求,配套的石油装备越来越先进,对设备安全性提出了更高的要求.顶部驱动钻井装置由于其特殊性,已经是钻井设计中不可或缺的一个重要设备.本文基于顶驱的功能,设计了一种顶驱一键操作方法,并进行程序设计.避免了操作员在操作顶驱过程中,因缺少必要操作,导致顶驱不能工作或者因误操作导致事故发生.通过增加顶驱的“一键操作”功能,提高了石油装备的自动化程度,为将来整个钻机自动化及智能化打下基础.
24.多瓣可膨胀波纹管截面设计计算方法
- 马汝涛;侯福祥;彭嵩;周英鹏
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：可膨胀波纹管截面设计是波纹管结构设计的关键环节,直接影响波纹管的应用效果.目前波纹管截面的设计方法过度依赖经验,计算效率和精度不高.本文提出一套多瓣可膨胀波纹管截面设计计算方法,建立了基本假设,简化了几何模型,系统阐述了计算方法和步骤.同时,提出以椭圆度为主要判断依据的计算评估方法,结合有限元仿真分析获得了优化波纹管截面结构的一般规律.结果表明:六瓣结构的波纹管的截面经膨胀后最容易还原为圆形;波纹管的波峰和波谷半径比越接近于1,膨胀后的椭圆度越低;多瓣波纹管的波峰处是残余应力集中的危险区域.
25.高速信息传输钻杆的设计制造及测试技术研究
- 张勇;史宏江;黄衍福;胡永建
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：高速信息传输钻杆不仅具有数据传输速度高、容量大、实时、双向通信等优点,还可实现全井筒实时监测,有利于及时预防井下复杂情况.针对信息钻杆研制过程中,承压管的定载拉伸、定量裁管及水眼内穿引等诸多难点问题,提出了有效的解决办法并研制出相应的工具工装;既保证了信息钻杆质量,还满足了批量生产的工艺要求.阐述了信息钻杆的原理及系统构成;分别介绍了耦合环阻抗及耐压测试、钻杆通信性能测试、单根耐压通信试验以及连通耐压通信试验等测试技术与方法;通过钻杆的信号衰减测试的衰减值及信号反射波形来判断和评价其信道特性与性能;确保信息钻杆的通信信道特性和密封可靠性.此外,通过现场试验,验证并实现了多节点组网通信及系统全井段通信.
26.基于ANSYS Workbench的顶驱提环二次拓扑优化设计
- 高瀚;李美华;楚飞
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：为突破顶驱传统提环结构,设计开发适应新型号7000m名义钻井深度顶驱的提环.结合ANSYS Workbench利用静力学分析、拓扑优化等手段,完成对顶驱提环的最优结构布局、强度校核、提环模型二次优化等任务.最终获得强度满足设计需求、体积更小、质量更轻、应力分布更均匀的新型顶驱提环结构.
27.基于高频电磁波的随钻探层测距雷达技术研究
- 滕鑫淼;禹德洲;王磊;石荣
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：随钻探层测距雷达是一种安装在钻头附近,实时测量钻具径向到地层分界面距离的随钻测量仪器,可应用于测量煤层气水平井钻井过程中钻具距煤层顶底板的距离,有助于指导施工人员控制钻头始终穿行在煤储层中的最佳位置,以便最大限度地提高煤储层的钻遇率和煤层气的采收率.本文提出了一种基于高频电磁波在地层中传播与反射机理的随钻探层测距雷达技术,并重点对测量原理、测量方法、测距系统等方面进行了研究,并通过室内实验进行验证.
28.基于宽带电力线载波通信的钻井通信系统研究
- 王爱国;韩飞;周英鹏;肖剑秋
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：电力线载波通信即PLC,是英文Power line Communication的简称.电力线载波是电力系统特有的通信方式,电力线载波通信是指利用现有电力线,通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术.最大特点是不需要重新架设网络,只要有电线,就能进行数据传递.传统的窄带电力线载波通信技术的载波频率范围为0.2～2MHz,信号传输时延约3ms.现在的宽带电力通信技术是在1Mbps以上通信速率、在2～30MHz之间的带宽限定的电力线载波通信技术.本文提出一种改进的电力线载波通信模块,采用基于宽带电力线载波通信技术的钻井通信系统.电动钻具钻井系统采用了改进的电力线载波通信系统,提升了电动钻具钻井系统的通信性能.
29.连续管激光焊对接接头组织性能分析
- 任武;刘鑫
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：目前连续管管—管对接焊多采用氩弧焊工艺,但该工艺存在稳定性及可靠性不足的问题.鉴于激光焊热影响区小、不需要填充金属等优点,笔者拟对连续管进行激光焊焊接,并对环焊缝的接头组织性能进行分析,以探索激光焊技术用于连续管对接焊的可行性.实验结果表明,由于功率较小、焊接速度慢导致环缝的软化区出现在不完全相交区、回火区,尚需要进一步优化调整焊接工艺.
30.连续管疲劳寿命预测模型分析
- 刘洪翠;盖志亮
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：连续管在作业过程中在内压下重复弯曲、伸直将导致其发生疲劳损伤而失效,因此,每次作业前了解连续管剩余疲劳寿命非常重要.国外在20世纪90年代就已开发出比较成熟的连续管疲劳寿命预测模型,而国内在此方面还处于理论初步研究阶段.本文在调研了大量文献的基础上,分析研究了国外主流的3种连续管疲劳寿命预测模型,为国内建立自己的连续管疲劳寿命理论提供了方向.并根据近几年连续管服役项目的重大改变,如长水平井的多级压裂,要求更高的连续管直径及泵压,对连续管寿命预测模型提出了更高的要求.
31.全金属密封结构井口装置的研制与应用
- 曹佳;王海涛
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：随着稠油SAGD工艺在新疆油田风城作业区推广实施几年以来,前期先导试验投入使用的注汽井口装置陆续暴露出一些问题,在六通副管测试端出现了不同程度的冲蚀,甚至刺漏.风险随着投入年限的增加而不断累计日益明显,如何在不压井的条件下,保持原井底来之不易的蒸汽腔,同时完成老旧井口装置的更新换代显得越来越急迫.文章从现场实际情况出发,经过多次理论推演及现场试验,从管柱连接、主副管密封、管柱悬挂等多方面优化结构设计,设计制造完成不动管柱、主副管全金属密封、管柱独立悬挂的井口装置,最终实现了井口装置不压井安全可控更换作业.
32.四单根立柱钻机井架动力学分析
- 吴昌亮;周志雄;方太安;左卫东
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：塔里木油田山前地区地层复杂,井深普遍在7000m以上,导致起下钻频繁,因起下钻造成的波动压力而导致的井下复杂事故也明显增加,建井周期和费用大幅度增加,为此研制了9000m四单根立柱超深井钻机.本文先用三维设计软件对四单根立柱钻机井架进行实体建模,然后应用ANSYS对井架进行动力学分析,主要包括模态分析、谐响应和瞬态响应等.分析结果表明:天车、二层台和辅助二层台位置在前开口方向上的位移大于在井架两侧方向上的位移,需要注意井架在低频段的前倾变形;人字架处的各向位移很小,说明人字架在钻井过程中不会产生较大的受迫振动.在瞬态冲击载荷的作用下,二层台的响应位移最大,响应时间最长,需加强支撑.动力学分析为四单根立柱钻机井架的优化设计、强度校核和安全性评定提供了依据.
33.随钻井下动态参数测量工具
- 贾衡天;高文凯;艾维平;邓乐;彭浩;毛为民;洪迪锋;范锦辉;王鹏
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：在勘探开发油气资源的工程中,经常需要近钻头处的各种工程参数.这些参数能够直观地反应钻具在井下的实际情况,对于钻井作业工程中提高效率和优化工艺十分重要.因此设计了随钻井下动态参数测量系统,其能够通过各种传感器测量在井下钻井作业工程中的钻压、扭矩、环空水眼压力、温度和转速等重要的工程参数,并将其记录在井下存储器中.同时可以在需要的情况下从井下上传到地面平台,作为地面钻井作业操作人员钻井操作的依据,提高钻井作业的安全水平和效率.
34.随钻方位自然伽马测量工具研制及应用
- 王磊
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：对于地层地质条件复杂多变且目的层厚度分布不均的油气藏,常规的自然伽马测量技术仅能识别地层岩性,不具有捕捉方位信息的能力,因此不能实时、有效地获取地层层位信息.方位自然伽马测量技术将自然伽马测量技术与方位测量技术相结合,通过对伽马传感器的测量区域进行有效屏蔽,明确探测方向,可以实时记录其周围径向360°任意方位的伽马测量数值.利用这些数值,尤其是上、下伽马数值,地质工程师不但可以分辨目的层上下界面岩性特征,及时调整井眼轨迹,而且可以结合工程参数计算出各层段地层倾角及目的层厚度.为此,本文在介绍了方位自然伽马测量技术实现方法的基础上,研制出随钻方位自然伽马测量工具,并对该工具的结构设计、工作原理及技术参数进行描述.现场应用表明:使用随钻方位自然伽马测量工具可以对井眼轨迹实现早发现、早调整,有利于延长水平段长度、减少无效钻时、提高目的层钻遇率,适合应用于油气井随钻导向作业.
35.随钻中子孔隙度测量的数值模拟研究
- 毛为民;艾维平;宋延淳
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：本文采用蒙特卡罗数值计算方法,对基于中子输运理论的随钻中子孔隙度测量影响因素进行了模拟研究.中子探测结构、钻挺外径、水眼尺寸等仪器主体结构对中子孔隙度测量影响的模拟研究,可为孔隙度装置关键探测结构设计提供指导.
36.旋转导向工具3D参数化虚拟样机设计与有限元分析
- 王鹏;唐雪平;洪迪峰
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：为了科学合理地对旋转导向钻井工具进行研究开发,本文对旋转导向工具进行了虚拟样机设计与有限元分析.首先简述了旋转导向工具的组成结构和工作原理,结合其结构特征,阐述了利用SolidWorks软件平台对旋转导向工具进行3D参数化设计的原理和方法.利用SolidWorks自带的有限元插件COSMOSWorks,建立了便于模拟计算的旋转导向工具三维实体模型.对工具的主要部件芯轴进行了有限元计算分析,分析结果显示芯轴的结构设计合理,且有较大的强度储备.虚拟样机设计和有限元计算结果为进一步改进和优化旋转导向工具提供了理论依据.
37.液力推进器在钻井过程中防斜打直作用浅析
- 周家齐;孙一迪;杨锰
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：本文通过对液力推进器原理、应用效果等方面进行了叙述,分析了其在钻井过程中的作用并从使用和结构的角度上对液力推进器防斜打直机理进行分析,得出了在底部钻具组合中应用液力推进器可达到防斜打直提升机械钻速的结论.
38.一体式钻井液灌注及循环工具的研制
- 米凯夫;李萌;张宏英;郭添鸣
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：针对常规下套管作业中,钻井液灌注及循环转换时间长,劳动强度大,钻井液浪费、污染井台等瓶颈问题,在理论分析的基础上,开发了适用于下放套管作业的新型井口工具——一体式钻井液灌注及循环工具.相对于传统灌浆管汇和人工操作的作业方式,其上端直接与顶驱或水龙头转换接头连接,下端插入管柱内灌注钻井液,采用自封式皮碗密封管柱,可在起下作业的同时循环钻井液,并实现快速下放管柱;通过内部钻井液流向控制阀的设计,有效避免井台污染,降低作业强度,提高作业效率和安全性,为套管顺利下放到计划深度提供了工具保证,具有良好的推广价值和市场前景.
39.一种整体吊装防爆智能型塔架的研制与应用
- 周忠城;曹和平
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：针对苏南速度管柱作业工艺,简易的塔架无法满足现场施工要求,而开发一种整体吊装防爆智能型塔架.对结构件进行了有限元分析,在最大载荷40T作用下塔架的强度、刚度和稳定性均满足设计要求.通过遥控控制塔架的顶升、注入头平台X轴移动、Y轴移动和回转.其中顶升油缸能实现无级锁止;对电器进行了防爆设计,满足油田了Ⅱ类的防爆要求.塔架搭建完毕后,可以实现整体跨井吊装,节省井口安装时间.该塔架不但满足苏南速度管柱作业工艺要求,而且满足深井、海洋平台、丛式井作业要求,具有广阔的应用前景.
40.ZJ90/6750DB-S四单根立柱超深井钻机井架起升
- 左卫东;周志雄;方太安;吴昌亮
- 《中国石油集团工程技术研究院有限公司首届青年论文报告会》 | 2018年
摘要：ZJ90/6750DB-S四单根立柱超深井钻机井架高度高、起升重力矩大,起升难度大.采用理论公式法和有限元法分别计算井架起升载荷,相互验证2种方法的计算结果,确保计算的可靠性;并对风载耦合下井架的起升强度进行有限元分析,确保井架起升强度满足设计规范要求.现场应用中,实际测得的井架起升过程中最大大钩载荷以及井架最大应力与计算结果相近,井架实现安全起升,验证了计算的准确性.解决了超高、重载井架的安全起升问题.