摘要：仿真研究了介质/金属波导在140~220 GHz频段的损耗和色散特性。在该频段,当传输波长接近波导尺寸时,介质层不能降低传输损耗,但介质层导致模场结构发生变化,波导的色散进入负值区间。分析总结了具有不同介质层厚度的介质/金属波导的色散特性变化和零色散位置。提出了利用不同介质层厚度的波导对金属波导进行色散补偿的方法和方案。结果表明,通过色散补偿可以实现在不同频点的零色散特性,也可以实现一定频段范围内的平坦低色散特性。研究结果对该频段波导的结构设计和制作工艺等具有指导意义。

摘要：水平井大规模压裂对固井水泥石性能提出了更高的要求,不仅要求水泥石有一定的抗压强度,还需要具备一定变形能力。目前普遍采用的标准已不能满足水平井大规模压裂对水泥环密封性的要求。基于压裂工况条件下水泥环受力分析模型,综合考虑水泥环拉伸破坏和界面剥离破坏两种失效形式,提出了一种能满足大规模压裂密封要求的固井水泥石性能设计方法,建立了包含弹性模量、泊松比以及抗拉强度(或屈服强度)的固井水泥石性能指标控制图版,量化了水泥石的杨氏模量、泊松比、抗拉强度(或屈服强度)之间的关系。根据该指标控制图版进行水泥石性能设计,可以有效减少水泥环破坏的风险。建立了玛湖油田大规模压裂水平井固井指标控制图版,并根据该控制图版优选了弹韧性水泥浆体系,该体系现场应用10余口井,顺利完成了井口压力增量90 MPa的储层压裂改造,效果良好,达到了预期产量。

摘要：针对使用在SMA分离装置中的分离螺栓,在设计载荷下进行了结构脆性断裂分离的可靠度设计和试验验证。通过材料拉伸性能试验获取材料的强度性能分布,确定了材料的脆性特征。考虑应力集中系数的影响,应用一次二阶矩法对脆性断裂螺栓的结构进行了可靠度设计,并通过Monte Carlo随机抽样和可靠性试验验证了断裂螺栓结构设计的可靠性。结果表明:脆性断裂材料的抗拉强度服从正态分布,表现出沿晶断裂的准脆性力学特征;结构可靠性设计中切口的应力集中系数和加工粗糙度对分离载荷影响偏大;可靠性试验验证了脆性断裂螺栓的可靠性设计方法。

摘要：在深井和硬地层钻井中 ,地质构造复杂、地层倾角大、地层研磨性强 ,机械钻速低、钻具失效严重 ,钻柱设计是其中的制约因素之一。为此 ,文章提出以钻柱的强度和沿程水力损失为依据 ,对深井、强化钻井钻柱设计进行了探讨。针对 12 7mm钻杆在深井、强化钻井的不足 ,提出采用 139.7mm或 14 9.2mm钻杆 ;对深井尾管段小井眼 ,针对 88.9mm钻柱的不足 ,提出采用 10 2mm钻杆。同时 ,以钻杆材料的力学性能为例 ,指出在正确认识API标准的基础上 ,制定高于API标准的企业标准势在必行。

摘要：本文运用计算机仿真技术和钻后分析的方法。对偏心下部钻具进行了进一步的优化计算与分析,提出了偏心下部钻具组合的改进措施,完善了偏心下部钻具组合现场使用的工艺技术。现场推广应用的结果表明:改进后的偏心下部钻具组合弥补了以往使用中存在的不足,大大地提高了该钻具组合在φ215.9mm井眼和低转速下使用的防斜效果,拓宽了偏心下部钻具组合的使用范围。与常规钻井万式相比,能较大幅度地提高钻压和钻速,取得明显的经济效益。

摘要：新疆玛湖油田致密砾岩超长水平段水平井钻井存在着钻井摩阻扭矩大、井眼轨迹控制难度大、机械钻速低、井壁易失稳、完井套管下入困难等钻井难题。通过井身结构优化、轨迹设计与控制、个性化PDC钻头优选、高性能油基钻井液、韧性水泥研发、套管安全下入等技术手段,形成了新疆玛湖油田砾岩油藏超长水平段水平井钻完井技术。该技术在玛湖15井区玛湖029_H井进行了钻井实践,完成了3038 m超长水平段水平井钻井,下套管顺利,固井质量满足大型体积压裂要求,创造了玛湖油田最长水平段纪录,为玛湖油田后续超长水平段水平钻井积累了经验,也为国内其他地区超长水平段水平井钻井提供了借鉴。

摘要：新疆玛湖凹陷是新疆油田增储上产的重点地区,二叠系砂砾岩沉积地层制约了钻井提速,且部分区块地层倾角引起井斜。针对该地区二叠系的地层特点,研发了FX-YC-172DE新型防斜打快钻井工具和个性化的PDC钻头设计。该工具运用偏轴防斜原理预防井斜,并以一定的频率给钻头施加机械冲击力,并把连续的射流变为脉冲射流,从而提高钻头破岩效率,个性化的PDC钻头针对牙齿崩坏问题,采用新型锥形齿、优化钻头结构设计,从而形成玛湖二叠系难钻地层防斜打快的组合技术。该技术在新疆玛湖二叠系含砾地层进行了试验,进尺338 m,机械钻速2.67 m/h,见到了明显的提速成效,井斜控制在1°以内,为玛湖二叠系难钻地层的防斜、提速提供了有效的技术手段。

摘要：准噶尔盆地环玛湖斜坡区三叠系百口泉组致密砂砾岩油藏,油气资源丰富,但是由于物性很差,常规直井、注水开发的模式难以有效地动用。借鉴美国和国内非常规油气开发的成功经验,结合玛湖本身的油藏地质特征,以地质-工程一体化理念为指导,优化完井方式和井身结构,开展井眼轨迹剖面设计与控制、高性能水基钻井液、砂砾岩储层个性化PDC钻头设计、薄油层长水平段地质导向、小井眼窄间隙固井等技术的攻关研究和试验,形成了玛湖致密砂砾岩油藏有效开发的水平井钻井配套技术,2015年以来共计完成50余口水平井,水平段长度突破2 000m、三维水平井扭方位90°、水平偏移距400m。水平井单井产量是前期试验水平井的3倍、直井的10倍,实现了低油价形势下玛湖致密砂砾岩油藏的有效开发,对我国西部类似地质条件的致密油气藏开发具有借鉴意义。

摘要：在倾角大、岩石硬度高、自然造斜能力极强的地层中,采用常规塔式钻具组合、刚性满眼钻具组合和钟摆钻具组合均难以控制井斜,而采用柔性防斜钻具组合控制井斜则为大倾角硬地层防斜钻直提供了一种新型的技术手段。但是钻具强度问题一直是倍受关注的焦点。文章以固体力学有限元理论为基础,建立了柔性下部钻具组合在弯曲井眼或斜直井眼中的有限元力学模型,求解并得到了下部钻具组合的应力场。研究结果揭示了柔性防斜下部钻具组合的变形、应力分布规律、下部钻具组合的强度特征和失效的力学机理,为钻具组合安全使用和优化设计提供了参考依据。

摘要：火北地区为新疆油田致密油勘探的重要区域之一,该地区上部石炭系推覆体火山岩地层厚度大、可钻性差,机械钻速极低,为此尝试采用气体钻井技术来提高机械钻速。在采用三开井身结构设计方案的基础上,针对二开巨厚石炭系和深部二叠系地层的特点,从气体钻井实施井段地层理化特性、井壁稳定性、地层出水预测等方面对气体钻井进行适应性评价。研究表明,石炭系火山岩地层蒙脱石含量较低,地层稳定性相对较好,具备实施气体钻井条件,但在底部近断层存在出水的可能;二叠系地层黏土矿物含量相对较高,其坍塌压力也同时增高,实施气体钻井存在潜在的风险。此外,还制定了气体钻进施工、气液转换等技术措施。实钻表明,在石炭系、二叠系地层采用气体钻井工艺后提速效果显著,这为火北地区钻井施工提供了一条新的途径。