全部分类/
科学普及/
石油机械

石油机械

2024年06期

扫码免费借阅

目录

快速导航

钻井技术与装备 | 我国油气工程技术装备智能化和智能制造的探索与实践

钻井技术与装备 | 我国油气工程技术装备智能化和智能制造的探索与实践

经过数十年发展，我国油气工程技术装备整体水平步入国际先进行列，实现了从初期的机械化到自动化和信息化，以及目前部分数字化与智能化的跨越。分析和描述了万米特深井钻机、“一键式”自动化钻机、智能钻井系统、5G加持的压裂机组、自动化连续管装备、连续管作业智能支持中心、智能导向钻井控制系统、万米自动化顶驱、智能钻杆等国内典型油气工程技术装备的关键技术特征和智能化水平。认为国内油气工程技术装备的智能化依然以第
钻井技术与装备 | 基于改进CNN-SVM的井下钻头磨损状态评估研究

钻井技术与装备 | 基于改进CNN-SVM的井下钻头磨损状态评估研究

现有钻头磨损评估方法中，存在人工特征提取过程可能无法完全提取正确分类所需的信号动态特征，及需要对各个统计量进行大量计算等问题。为此，提出了一种新的基于改进卷积神经网络支持向量机（CNN-SVM）的钻头磨损程度评估算法。该算法将采集的近钻头原始振动数据导入CNN-Softmax模型，通过训练好的CNN模型从近钻头数据中提取主要的特征参数，将提取的稀疏特征向量输入SVM并进行故障分类，利用遗传算法实现
钻井技术与装备 | 钻井技术与装备底部钻具组合力学性能分析及优化

钻井技术与装备 | 钻井技术与装备底部钻具组合力学性能分析及优化

深井段复杂地层倾角大，井斜控制难度大，严重影响了安全钻进。为准确控制井眼轨迹，提高钻具的造斜能力，采用纵横弯曲梁法建立力学计算模型，分析井眼曲率、地层倾角、各跨长度和外径、柔性短节、稳定器外径、翼肋推力、钻压和井斜角等因素对多种底部钻具组合力学性能的影响，优化底部钻具组合。研究结果表明：弯螺杆相比于直螺杆有更好的防斜纠斜能力，更适合在深部造斜力强的地层使用；当方位角在25°与205°时地层侧向力最
钻井技术与装备 | 机械式复合冲击器的工作特性分析

钻井技术与装备 | 机械式复合冲击器的工作特性分析

常规冲击器采用的水力脉冲方法存在的冲蚀问题对冲击器的工作寿命影响较大。为此，提出一种机械举升及碟簧蓄能冲击方法并设计了一种机械式复合冲击器，通过实例模型验证了机构的可行性，在此基础上采用理论计算与数值分析相结合的方法对其压缩蓄能、扭冲、轴冲特性展开分析。研究结果表明：在10～100 MPa轴向压缩下，数量为11的碟簧组其总变形量增长率是数量为5的碟簧组变形量的约2.66倍，但其等效应力曲线特性相近
钻井技术与装备 | 酸溶开孔筛管支撑完井工艺研究及应用

钻井技术与装备 | 酸溶开孔筛管支撑完井工艺研究及应用

为应对顺北断控油气藏支撑完井管柱无法穿越破碎带难题，研发了以高抗扭油管、酸溶开孔筛管和高抗扭液压丢手为关键技术的“酸溶开孔筛管”支撑完井工艺。设计的高抗扭油管和丢手器，满足下入期间旋转、钻磨对管柱抗扭能力的要求；设计的酸溶开孔筛管，初始状态管体完全密封，完井液可循环至底端钻头，满足钻磨时冲洗钻头的要求，而注酸溶解可溶塞后管体变成带孔的筛管，又可满足储层改造和生产时大排量通道要求。通过开展一系列承压
钻井技术与装备 | 涡轮钻具定转子三维叶型的设计方法研究

钻井技术与装备 | 涡轮钻具定转子三维叶型的设计方法研究

为了研究涡轮三维叶型的水力性能，基于等环量法提出了一种涡轮三维叶型的理论造型方法，并推导出了该涡轮三维叶型的特性参数计算方法。利用ANSYS Fluent对同尺寸下的涡轮三维叶型和二维叶型进行了数值模拟分析其水力特性。研究结果表明：与二维叶型相比，涡轮三维叶型的压降减小约50%，水力效率提高约5%。对比了三维叶型涡轮扭矩的理论计算结果与仿真结果，发现它们的误差在10%左右，在实际工程允许范围内。研
钻井技术与装备 | 基于状态变换的测井车永磁同步电机梯度下降法控制

钻井技术与装备 | 基于状态变换的测井车永磁同步电机梯度下降法控制

测井车在石油勘探过程中起到了至关重要的作用，其中的永磁同步电机是控制测井设备的关键部件。提出一种针对测井车中永磁同步电机的鲁棒控制策略，这种策略基于状态变换技术，通过采用正切函数变换，将永磁同步电机的输出有效地限制在所需的范围内。基于此变换，构建了全新的永磁同步电机动力学模型，并利用模糊集理论处理系统中的参数不确定性。为进一步提高系统性能，采用求解Riccati方程的方式设计控制器，并成功地实现了
钻井技术与装备 | 超深碳酸盐岩裸眼分段完井可溶球研究与应用

钻井技术与装备 | 超深碳酸盐岩裸眼分段完井可溶球研究与应用

针对顺北油田5号条带超深碳酸盐岩储层裸眼分段完井工艺特点，研究设计了一种可控溶解的压裂球，主要用以解决“高耐酸腐蚀性、高速溶解特性、耐高压性能”等3个问题。可溶球采用“基体+涂层”结构，基体材料采用镁铝合金，涂层优选改性聚四氟乙烯+酚醛树脂纳米材料，并使用有机涂层对镁铝合金进行表面处理。对新研制的可溶球分别进行了承压数值仿真分析、耐酸承压测试和高温溶解测试，最后在顺北4-13H井进行了现场应用。研
油气田开发工程 | 气井环空液面下泄漏声场模拟

油气田开发工程 | 气井环空液面下泄漏声场模拟

气井油套管环空液面下泄漏声波的产生及传播机理一直备受关注。为研究液面下泄漏声波声源特性，建立了井下油套管环空泄漏物理模型，联合STAR-CCM+软件对环空液面下气体泄漏状态进行了流场及声场的仿真分析，得到了泄漏流场的压力和相态云图及不同泄漏孔径、泄漏位置和泄漏速度下的声压频率曲线。研究结果表明：随着泄漏速度升高，泄漏气流冲击管壁且液面震荡剧烈，液面下泄漏声源主要以四极子声源为主；液面上泄漏声源主要
油气田开发工程 | 逆流式双螺旋叶片气液固多相旋流分离特性

油气田开发工程 | 逆流式双螺旋叶片气液固多相旋流分离特性

针对海洋平台空间的局限性和天然气水合物开采特殊工况，设计了一种结构紧凑、分离效率较高、维护成本低的逆流式双螺旋叶片气液固多相旋流分离器，以期实现海上平台天然气、泥质粉砂和海水多相混流的高效分离。综合高含气、高流量、小粒径等因素耦合作用，建立气液固多相分离湍流数学模型，采用SIMPLE压力-速度耦合算法进行求解，揭示螺距、螺旋叶片头数和螺旋圈数等叶片结构参数对气液固多相旋流分离性能的影响规律；并依据
油气田开发工程 | 储气库井水泥环密封性失效试验研究

油气田开发工程 | 储气库井水泥环密封性失效试验研究

循环注采气会对储气库井水泥环产生周期性载荷作用，易导致水泥环密封失效。以H储气库井水泥环密封失效为背景，开展了水泥石循环加卸载及水泥石力学、孔渗测试，获得了水泥石循环加载后的微观结构CT形态，进行了全尺寸水泥环密封失效试验。试验结果表明：经过30轮次循环加载后水泥石力学性能降低、气体渗透能力增加，但依然能有效阻止气体从水泥基质泄漏；循环加卸载会造成水泥石微观结构损伤进而产生累积塑性应变，循环轮次越
油气田开发工程 | 煤层气水平井筒倾斜-水平耦合流动规律影响分析

油气田开发工程 | 煤层气水平井筒倾斜-水平耦合流动规律影响分析

精确掌握煤层气水平井井筒内气液流动规律，对煤层气水平井的合理开发工艺和设备的选择具有重要意义。基于气液两相流理论采用Fluent软件模拟分析的方法，研究了煤层气水平井段倾斜-水平耦合条件下变状态流动规律。分析结果表明：水平段井筒中，上倾斜段井筒内的流动会加剧井筒内气液两相界面的波动。高气、液量下水平段井筒内持液率在流体流动方向上不断增大，低气、液量下水平段井筒内持液率在流体流动方向上不断减小。上倾
油气田开发工程 | RTTS封隔器外中心管疲劳寿命分析

油气田开发工程 | RTTS封隔器外中心管疲劳寿命分析

RTTS封隔器是封隔高温高压井油套环空压力的关键工具，其外中心管的失效会导致油套环空窜通，引发严重事故。为完善外中心管的失效评估体系，基于静强度、疲劳强度理论，采用有限元仿真方法溯源外中心管失效原因；建立外中心管全尺寸三维模型，简化出有限元模型，拟合外中心管材料42CrMo的材料本构模型和S-N寿命曲线；考虑坐封、射孔2种典型工况极限载荷作用下外中心管的静强度分析，将分析结果传递到NCode疲劳仿
油气田开发工程 | 电子趾端压裂滑套的研制与试验

油气田开发工程 | 电子趾端压裂滑套的研制与试验

趾端压裂滑套代替连续管射孔用于水平井首段压裂施工具有较高的经济效益。针对常规趾端滑套难以满足开启压力窗口范围较窄的油气井首段压裂问题，研发了一种电子趾端滑套。采用特殊设计的低成本锁定与开启控制系统，通过定制的压力波形实现远程触发开启，可以有效避免滑套在施工过程中与压力相关的风险，开展了电子趾端滑套结构及功能设计，并对其压力信号采集精度、整体能耗和开启性能进行了地面测试。研究结果表明：压力采集精度受
石油管工程 | 连续管疲劳分析软件开发与应用

石油管工程 | 连续管疲劳分析软件开发与应用

针对连续管在拉伸力及内压作用下发生塑性变形产生疲劳后容易断裂，从而严重影响油气生产安全的问题，基于连续管疲劳试验数据，采用多维曲线拟合方法建立连续管疲劳寿命分析模型，应用VS平台及C＋＋语言开发了连续管疲劳分析软件。该软件可计算弯曲半径、内压等施工参数对连续管疲劳寿命的影响，支持连续管全生命周期内疲劳分析事件的统一管理。从连续管出厂开始，应用软件跟踪每次操作以确保连续管疲劳评估结果准确。现场应用结
石油管工程 | 盲孔法测试膨胀管残余应力研究

石油管工程 | 盲孔法测试膨胀管残余应力研究

膨胀管在膨胀作业结束后，会残留分布不均的残余应力，残余应力将会影响膨胀管胀后抗外挤强度、抗腐蚀强度等关键性能。为此，采用盲孔法测试膨胀管外表面轴向残余应力与环向残余应力水平及变化情况，通过有限元法获得残余应力整体分布情况并加以验证。研究结果表明：膨胀管的胀后残余应力近外壁面2 mm内平均环向和轴向残余应力测试值分别为-352.5与-589.0 MPa，与有限元模拟值误差小于10%；环向残余应力的中
石油管工程 | 特殊螺纹油管密封面相控阵超声图像特征分析

石油管工程 | 特殊螺纹油管密封面相控阵超声图像特征分析

特殊螺纹油管密封面的接触状况对密封性能有重要影响。超声反射幅值应力技术仅依靠反射系数单一参数，难以全面评估密封面不同接触状况。为此，通过采集不同扭矩及无螺纹脂情况下油管密封面相控阵超声图像，提取图像的纹理特征，分析纹理特征参数与不同接触状况下的定性及定量关系。研究结果表明：随着油管扭矩的增大，超声图像灰度均值、灰度方差及偏度均减小；油管密封面超声图像灰度共生矩阵对比度，随着油管扭矩的增大，在45°
石油管工程 | 高精度实时监测输油管道漏失报警系统G300设计

石油管工程 | 高精度实时监测输油管道漏失报警系统G300设计

近年来，油田打孔盗油、腐蚀穿孔等输油管道泄漏事故频繁发生，由此带来了经济损失及环境污染的严重后果，为此进行了输油管道的在线监测系统研究。研制的G300管道泄漏监测报警定位系统采用自适应滤波算法和现代数字信号处理技术、模式识别算法，极大地提高了定位精度，降低了漏报率和误报率。可针对所监测管段全天候实时监测，对管道运行中发生的泄漏等异常事件进行报警、定位。与GPS为核心的定位导航系统及精确的管道电子地

过往期刊

更多

猜你喜欢

江苏农林职业技术学院电子阅览室