水力脉冲工具流场模拟及应用

介绍了一种水力脉冲工具的结构.结合现场工况,采用湍流k-ε数学模型,通过ANSYSFLUENT软件模拟该工具的流场.结果表明,流场中出现了约100 Hz的流体脉冲扰动,产生的最低负压达-0.493 MPa,证明水力脉冲工具能够产生脉冲扰动、瞬时负压和空化效应.在CFD18-1N-1井的2 600～2 899 m砂岩性井段使用该工具,机械钻速提高了58.34％.     

一种注水井大通径分层防砂工艺管柱

越来越多的海上油田步入开发中后期，储层压力衰减严重，致使产量递减率大，严重影响油田开发效益。注水开发是补充地层能量保障油田稳产的最佳手段。针对海上油田出砂严重及大注入量需求问题，研究了一种适用于海上注水井的大通径分层防砂工艺管柱，通过管柱关键工具的优化设计，使得防砂管柱全通径由?120.65 mm提高至?152.4 mm；分层注水管柱中心管由?88.9 mm增大至?114.3 mm。该管柱可以提高单井的最大注水量，解决海上油田存在的井口压力受限导致注水量受限和无法满足油藏配注要求等问题，同时也利于后期的修井、弃井作业，为分层防砂工艺管柱设计提供参考。     

蔗渣木聚糖没食子酸酯-g-LME/AA/AM复合功能性衍生物的合成与表征

以蔗渣木聚糖为主要原料,没食子酸为酯化剂,在丙酮溶剂中合成蔗渣木聚糖没食子酸酯。然后在交联剂N,N′-亚甲基双丙烯酰胺和引发剂过硫酸铵作用下,引发抗坏血酸(LME)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)与蔗渣木聚糖没食子酸酯发生接枝共聚反应,合成了蔗渣木聚糖没食子酸酯-g-LME/AA/AM复合功能性衍生物。考察了接枝共聚反应时间、反应温度、引发剂浓度、蔗渣木聚糖没食子酸酯与混合单体质量比对接枝率(G)、接枝效率(GE)的影响。确定了适宜的接枝共聚反应条件:反应时间5h,反应温度45℃,引发剂浓度0.008mol/L,m(蔗渣木聚糖没食子酸酯)∶m(混合单体)=1∶2。在该反应条件下,G可达31.02%,GE可达76%。采用傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪对蔗渣木聚糖和产物的结构进行了表征。     

Adaptive SINS/GPS Outlier Detection and Accommodation Using Innovation Orthogonal

The outlier detection and accommodation of integration navigation of strapdown inertial navigation systems and global position system (SINS/GPS) were studied. Based on analyzing the innovation orthogonal property in Kalman filter, an outlier adaptive detection approach was first presented, which included the determination of evaluation function and threshold and the logic decision of outlier occurrence. To effectively attenuate the influence on estimation accuracy, a modified Kalman filter algorithm was proposed by accommodation of the dynamic data with outlier. Results of data processing from vehicle-test SINS/GPS integration navigation show the effectiveness of the proposed method.     

基于透射衰减和菲涅尔衍射的厚度测量法

提出了一种基于X射线透射衰减和菲涅尔衍射光学机理的工件厚度测量法。首先利用菲涅尔衍射模型对透射数字成像的边缘区域进行衍射校正,然后在相应能量的X射线透射作用下,根据其边缘处的厚度值,反推该材料的衰减系数,最后利用厚度测量公式计算出工件的厚度值。该方法不依赖于难以测量的材料衰减系数集、材料的原子序数及X射线的绝对光强值,不仅能够批量测量透射目标各点的厚度值,还可以测量其内部缺陷的大小。     

QPQ表面处理技术及提高工具耐冲蚀性能试验研究

为了提高海洋石油用井下工具的耐磨和耐冲蚀性能,采用理论和试验方法,开展了4145材质的QPQ表面处理技术的应用研究和耐冲蚀性能试验研究。结果表明:在模拟现场压裂作业工况(高砂比、大排量)下,QPQ处理工具的平均冲蚀厚度约3 mm,QPQ处理的工具较磷化处理的工具有较高的耐腐蚀性能和良好的自润滑性能。QPQ处理后的整套压裂工具在渤海油田某井成功应用,满足压裂作业的要求。     

海上高效电动液压坐封脱手一体化工具的研制

海上完井多采用电缆火药爆炸形式进行封隔器的快速投放,存在较大的安全隐患和管理风险。为此,研制了海上高效电动液压坐封脱手一体化工具,并对工具进行了强度分析和现场试验。工具采用电-液动力装置可将电能转化为35 MPa的较高输出油压,同时配备出口单向阀、高压溢流阀和浮动活塞装置,保证了动力装置的工作安全性。创新设计了4级活塞,可将动力装置的输出油压转化为400 kN的推力载荷。现场试验结果表明:工具可实现一键式完成封隔器坐封和脱手功能,各项技术指标均符合设计要求,提高了现场作业的效率和安全性。所得结果可为工具的进一步优化和现场应用提供参考。     

海上油田固井防砂一体化技术

为了解决老井开窗后固井与防砂问题。根据海上油田层系复杂、出砂严重、作业日费高等特点,研究了一种适用于海上油田的新型固井防砂一体化工艺技术,该技术一趟钻将防砂管柱与固井管柱下入井内,然后通过在不同位置的操作,可实现上部问题井段的固井作业和下部油层段的防砂作业,作业过程中可控制防砂段的静液柱压力,防止地层坍塌,作业结束后无需钻塞,避免了水泥对储层的污染,完井后管柱通径较大,利于后期开采或修井作业。该技术解决了长期困扰海上油田老井改造的技术难题,同时该技术在降低完井成本和后期作业难度等方面起到了积极作用。     

直井复合钻螺杆钻具失效分析

直井复合钻防斜快钻技术是一种高效的钻井技术,具有投入成本低、钻井效果好等优点,是近年来机械钻速快速发展的关键技术之一.但是受螺杆钻具发展和施工工艺控制水平的限制,螺杆钻具井下失效事故时有发生,其中传动轴下部断裂是发生几率最低但后果最为严重的一种失效形式.针对一例传动轴下部断裂事故,详细分析了施工参数、井身质量和所用螺杆钻具结构,指出钻压和扭矩大幅波动及侧向交变栽荷是导致螺杆钻具失效的根本原因;提出在恶劣工况下,传动轴壳体带稳定器时传动轴必须配备下防掉装置,同时严格控制作业时间,预防恶性落井事故发生.     

砾石充填服务管柱防窜力学分析及解决方案

海上砾石充填完井防砂作业中,井下工具的相对位置是影响其功能实现的关键因素。为了保证内层服务管柱与外层管柱的位置准确性、选择合适的井下负荷定位工具及最佳压载吨位,对充填作业中及作业后的服务管柱进行了受力分析,建立了充填流体作用于完井管柱的力学模型,并推导出井下负荷定位工具的最佳压载吨位,模型假设井下负荷定位工具为承载点,管柱轴向窜动负载受流体循环压差、管柱热胀冷缩以及管柱弯曲等因素的影响。试验井模拟试验和现场实例分析表明,管柱力学模型与实际作业情况基本吻合,验证了在砾石充填作业过程中使用配套井下负荷定位工具的必要性,为现场作业提供数据支持,并对异常情况进行预判。