海洋非成岩天然气水合物原位快速制备实验及评价

我国的海洋天然气水合物（以下简称水合物）资源主要分布在沿海大陆架水深介于300～3 000 m的深水区，具有弱胶结、非成岩的特征，为了测试和研究该类型水合物必须原位、大量、快速制备样品，而目前常用的搅拌法、喷淋法、鼓泡法等制备技术却存在着生成速度慢、储气密度低等问题。为此，自主设计、研制了1 062 L非成岩水合物快速制备釜，针对我国南海非成岩水合物的物性特征，开展了搅拌法、鼓泡法、喷淋法单一制备方法及“三合一”法（上述3种方法相结合）水合物制备实验，测试了实验过程中温度、压力、电阻率及反应时间等数据，分析比较了几种不同制备方法的水合物生成情况与制备效率。实验结果表明：①搅拌法、鼓泡法、喷淋法制备水合物过程中，生成的水合物均缓慢增加并逐渐铺满整个液面；②搅拌法制备过程中可以观测到明显的诱导期，而喷淋法、鼓泡法及“三合一”法却无明显的诱导期；③单一制备方法及“三合一”法制备水合物过程中，电阻率均随反应时间的增加而增加，其变化趋势亦与水合物制备速率基本一致；④“三合一”法的制备周期明显短于单一制备方法（搅拌法、喷淋法、鼓泡法单一方法的制备时间分别约为“三合一”法的5.14倍、3.59倍、3.16倍）。结论认为，所研制的1 062 L水合物快速制备釜能够实现海洋非成岩水合物样品的原位、快速制备；较之于单一制备方法，“三合一”法大大提高了水合物的制备效率。     

PDC单齿切削破碎天然气水合物参数优选研究

我国南海天然气水合物藏采用固态流化开采技术进行开采时,首先遇到的问题是如何高效切削破碎天然气水合物。根据我国南海天然气水合物赋存条件,通过查阅文献选取了类似我国南海天然气水合物特性的本构关系。同时,基于非线性有限元分析ABAQUS软件平台,建立了钻头牙齿破碎天然气水合物的三维仿真模型,开发了钻头牙齿破碎天然气水合物的有限元仿真方法和程序。利用所开发的程序评价了PDC单齿切削破碎天然气水合物的破碎效果。研究结果表明,PDC齿的最佳前倾角为[17.5°,20.0°],切削深度在4 mm以上为宜,最合适的PDC齿倒角建议在[45.0°,52.5°]之间。所开发的程序和得出的结论可为天然气水合物钻头设计奠定基础。     

球形防喷器胶芯密封钻具效果评价

国产球形胶芯的密封性能差、使用寿命低,不能满足钻井作业需求.以FH35-35型球形防喷器胶芯为研究对象,建立胶芯密封钻杆的三维有限元模型.分析结果表明:胶芯上部及底部出现应力集中,是导致胶芯发生破坏的主要原因；密封长度随活塞位移增加而逐步增长,但密封压力的增长却有一段停滞期,指出活塞最小行程不宜低于166 mm;胶芯内圆柱高度在210～220 mm时,密封压力、密封长度最佳,且密封区域的应力低,有助于提高胶芯的使用寿命.     

球形防喷器胶芯失效分析

球形防喷器胶芯是井控设备中的易损件,弄清胶芯的失效形式和原因对于提高其使用寿命和可靠性具有重要意义。根据球形防喷器的工作原理,分析胶芯在几种典型工况下的受力与变形规律;结合现场使用情况,总结出胶芯的主要失效形式有:胶芯上表面开裂和层块状脱落;胶芯内壁大块脱胶;胶芯底部与活塞接触处橡胶开裂;胶芯不能密封住井底高压流体;封井后胶芯不能及时恢复等。综合分析上述各种失效形式后,认为提高球形防喷器胶芯的密封可靠性和性能,应主要从胶芯材料和结构方面入手,即应优化胶芯和支撑筋的结构形状和尺寸,降低胶芯中的峰值应力;应改进胶芯橡胶材料配方和硫化工艺,提高橡胶的抗拉性能、扯断永久伸长率、耐油性能、抗老化性能等。     

钻机盘式刹车系统优化设计的理论探讨

分析了钻机盘式刹车系统中刹车盘和刹车钳的受力状态,导出了其受力和摩擦面上耗散功率等因素之间的基本关系式。根据能量守恒原理又推导了钻机盘式刹车系统的能量转换表达式。通过进一步分析盘式刹车系统的使用要求和刹车过程中失败的主要形式,提出了刹车盘摩擦表面温度变化的理想曲线和耗散功率变化的理想曲线。建立了钻机盘式刹车系统的优化设计模型,并进行了分析讨论。     

度量牙轮钻头滑动轴承粘着磨损失效的新准则

以现场失效的牙轮钻头滑动轴承解剖分析为依据 ,从理论上分析了其磨损失效过程 ,然后分析了影响牙轮钻头滑动轴承失效的主要因素 :摩擦系数、轴承配合接触表面压力的大小和分布以及相对运动速度等。最后对经典的混合摩擦滑动轴承的失效校核条件进行了改进 ,针对低速重载的牙轮钻头滑动轴承的特殊工况 ,提出了一种度量其失效的新判据。该判据的理论依据是牙轮钻头滑动轴承的局部摩擦能量损失不能超过其材料所规定的能量集度。     

试论水平井抽油杆柱的扶正

<正> 水平井用杆式泵采油时,抽油杆柱的扶正和减摩是一个重要的研究课题。针对这一问题,分析了现有各种抽油杆扶正器的特点,认为滚轮式扶正器更适合于水平井抽油杆柱的扶正与减摩,并对滚轮式扶正器结构提出了设想。     

闸板防喷器主要结构参数的优化设计

闸板防喷器主要结构参数的优化设计伍开松，林军（西南石油学院）１前言目前机械优化设计理论与技术在我国已得到迅速的发展，并且在应用中已取得明显的经济效益，在石油与天然气工业中，采用最优化技术设计产品也取得了成功的经验，如井架的优化设计，钻头产品的优化设计...     

宝浪油田宝北区块套管失效机理研究

为了深化宝浪油田的套损机理研究．提出了套管损坏因素新的分类方法。根据该新分类法,研究了宝北区块的套损机理。研究结果揭示了套损井的分布区域在主力油藏区域和主力油层;在构造顶部区域和油层顶部层段;为边缘注水井;集中在强度较低,变形量较大的煤层段和泥岩层段;在储层强度较低的射孔段。这些规律可以用有限元分析和实验结果合理地解释。     

油田注入水中机械杂质悬浮装置的研制

注入水中所含机械杂质的浓度,颗粒大小不同对地层裂缝,孔隙所产生的阻塞作用和对油井产量的影响就不同。在实验室研究这一问题时,遇到的一大难题就是如何使注入水中机械杂质在长时间的实验过程中保持均匀分布。注入水机械杂质悬浮装置就是为此而研制的。简要介绍了注入水中不同机械杂质堵塞岩心程度和规律的实验流程图,重点阐述了其中带搅拌器的高压中间容器的结构组成,悬浮机械杂质的工作原理,以及主要零部件的设计计算。通过