摘要：针对高温高压井开发需要高密度的封隔液来平衡地层压力和油套管间的压差问题,采用原料易得、溶解性好的焦磷酸钾和磷酸氢二钾复配的无机盐作为加重剂,缓蚀剂、除氧剂作为辅剂,制备了无固相高密度封隔液TS-12,并对其进行耐温、结晶、流变以及耐腐蚀性能评价。结果表明,封隔液TS-12耐温可达180℃、结晶温度为-19℃,且封隔液为缓冲体系,可抵抗酸性气体CO_(2)干扰;封隔液TS-12为牛顿流体,高密度条件下流动性好,易于泵注;封隔液TS-12对不同类型的井筒钢材的腐蚀率都小于0.076mm/a,具有较好的应用前景。

摘要：半潜式浮式风机在深远海服役面临复杂的海洋环境,对其所在环境以及运动响应进行监测分析,对保障平台安全运维及后续优化设计具有重要意义。以“海油观澜号”一体化智能监测系统实测的海洋环境及平台运动数据为基础,分析了“海油观澜号”风机平台所处的环境条件、平台倾角的分布特征,探究平台在台风工况下运动响应,据此判断平台设计指标与实测值的差异,最后建立了平台水动力仿真模型,并将模型预测结果与实测结果进行了对比。结果表明:①台风期间,极端上浪现象导致传感器测量出现偏差,通过平移放缩法对风浪时历曲线变换后,基本符合实际海洋环境的变化趋势,环境监测结果显示“海油观澜号”设计具有较高的安全冗余度;②测量期间,平台横摇、纵摇极值都在正常发电倾角内,倾角的3 h极大值基本满足Gumbel分布,据此预测平台在一年一遇、十年一遇、百年一遇环境条件下倾角极值分别为5.51°、6.71°、7.90°,虽超过了临界发电倾角,但在台风停机保护下,仍能保证平台的安全性;③台风工况下,平台实际运动固有周期与设计周期接近,实际海况下的平台响应基本符合设计预期;平台水动力模型数值计算结果与实测值吻合良好,模拟结果可较为真实地反应风机的实际工作状态。研究结果为“海油观澜号”的安全运维及同类平台的优化设计提供了参考。

摘要：粗糙狭窄裂缝壁面造成水力压裂有效裂缝体积减小,极大地影响缝内支撑剂运移与铺置和压裂改造效果。为此,采用Matlab建立自相关高斯分布曲面,并结合分形理论识别分析裂缝粗糙面,采用计算流体动力学—颗粒元(CFD-DEM)双向耦合方法,建立了不同粗糙度的裂缝三维模型,分析了不同支撑剂粒径组合在不同粗糙度缝道内的沉积和运移过程及规律。研究表明:随着缝面由平滑向粗糙变化,支撑剂堵塞明显;在重力作用下小粒径支撑剂(粒径与缝宽比为0.3)具有出更好的运移能力,但难以保证近井端支撑效果;大粒径支撑剂(粒径与缝宽比为0.8)覆盖面积增加158.1%,堵塞于缝口附近,影响后续支撑剂向远处运移,推荐粒径缝宽比为0.4;对于组合粒径加砂方式,推荐采用“先小后大”的注入顺序,以保证支撑剂运移距离和效率。研究结果有助于更好地理解裂缝粗糙度对支撑剂在裂缝中运移的影响,对压裂设计及施工参数优化具有指导意义。

摘要：液压丢手作为海上油田将管柱或一些特殊工具下钻到设计井段后再脱手的核心技术产品,常规工具普遍存在抗压、抗拉、承扭和不易脱手等诸多问题,无法满足海上油田中深井管柱高悬挂载荷和高承扭的作业需要。文章以9寸套管内丢手工具为例,通过优化丢手球座、锁紧球的结构和尺寸,同时对球座接触表面进行热处理,然后进行有限元数值模拟优化及耐压抗拉和承扭性能试验和试验井脱手测试,达到了悬挂载荷1000KN以上和承扭15kN·m的设计要求,能提高海上油田中深井完修井高载荷的作业效率,具有一定的推广应用价值。

摘要：由于风机厂家通常仅提供风机的结构载荷,不提供上部风机参数,导致在进行海上风机浮式基础设计时,难以开展浮式风机的全耦合分析。从风机载荷的组分出发,建立了全耦合、限制耦合、准耦合、半耦合4种分析模型,以“海油观澜号”为例,对比了不同耦合模型在计算极限海况下浮式风机运动和系泊张力方面的差异。结果表明:限制耦合模型忽略了风机质量,其计算结果与全耦合分析结果最大相对误差超过70%,无法满足工程实施需求;准耦合模型求解的响应与全耦合模型的最大相对误差约6%,半耦合模型的最大相对误差则低于2%,均可满足工程实施要求;准耦合模型只需风机厂家提供主要的风机结构参数和固定式风机的塔底载荷信息,可用于浮式风机的概念设计和基本设计的前期阶段;半耦合模型可用于和风机厂家开展联合设计;相较于全耦合模型,准耦合模型的计算效率提高近3倍,可实现浮式基础的快速迭代优化。研究成果在“海油观澜号”浮式风电项目中得到了应用,并可为其他半潜式浮式风机的工程设计提供参考。

摘要：为分析“海油观澜号”半潜浮式风电系统在中国南海台风期强波浪、高波陡条件下的浮体运动特性、甲板上浪现象和砰击载荷大小,采用模型试验和数值模拟相结合的方法,从现象观测和载荷计算角度解决极端水动力问题。结果表明:①对于环境载荷,一阶波浪载荷主要影响最大水平运动范围和垂向运动幅值,平均风载荷对运动极值影响较为显著;②对于上浪现象,区别于传统油气类平台迎浪侧易上浪的认识,半潜式风电平台的背浪侧上浪更加显著,容易出现绿水砰击现象,应避免在背浪侧立柱顶部布置设备;半潜式风电平台包含多个小直径立柱,易破碎波浪,试验中平台波高仪记录的上浪现象多为白水砰击,载荷量级有限,可以通过适度结构加强抵御;③采用修正后的近浮体波面公式,可以在数值模拟中准确复现上浪结果,并指导平台动力学优化。研究成果为恶劣海况下半潜式浮式风电基础运动、平台上浪设计提供了参考。

摘要：在漂浮式风机一体化设计中,由于整机厂商风机参数非完全公开,浮体设计单位仅能基于塔底载荷数据开展浮体及系泊系统设计。本文提出了一种基于风机缩放和一体化仿真的风机虚拟重构方法,通过对各参数进行趋势拟合,实现风机叶片及控制系统的关键参数重构,在“海油观澜号”7.25 MW漂浮式风电项目中使用;针对风机控制系统进行了优化设计,选取了合适参数以保证风机的平稳运行;最后进行一体化耦合分析以验证重构风机的动态响应是否满足精度要求。结果表明:该风机重构方法可以较好地重构目标风机关键参数,额定状态下功率达到7.25 MW,且动态气动性能稳定,功率曲线及推力曲线合理;基于重构风机的一体化仿真计算得到的重构风机与目标风机塔底主控载荷均值相对误差小于10%,塔底主控载荷吻合良好。该方法已通过“海油观澜号”的应用验证,为漂浮式风机浮体及系泊系统的工程设计提供了重要技术支撑。