摘要：为了研究某井φ127 mmNC52 S135钻杆断裂原因。采用宏观测量并对比原始设计、分析化学成分、测试力学性能、观察显微组织、测定材料硬度等方法对断口两侧进行研究,同时分解施工工序过程,查看井筒落物,研究钻杆断裂的原因。结果表明:该钻杆断裂的位置位于钻杆接头处,具体位置位于外螺纹接头35°斜坡面本体部位;失效钻杆接头在断裂前处于卡阻状态,且泥浆循环通道受阻。失效钻杆接头与沉砂间摩擦磨损产生热量导致钻杆接头温度升高,材料强度大幅下降。失效钻杆接头的断裂失效是摩擦导致的高温下过载塑性形变断裂。

摘要：顺北油田超深油气资源主要存储于碳酸盐岩缝洞中,水平井压裂开发时,井筒方位往往不是最小地应力方向,压裂裂缝容易发生转向,使得储集体沟通效果不理想.为提升压裂裂缝的沟通效果,采用基于离散格点理论和合成岩体技术的数值模拟方法,建立碳酸盐岩储层模型、单溶洞体模型和多缝-洞体模型,系统研究井筒方位角、地质参数(水平应力差和溶洞体孔压)和施工参数(排量和黏度)等因素对裂缝扩展路径及溶洞沟通效果的影响.研究结果表明,偏转半径随井筒方位角、排量和黏度的增大而增大,当排量大于2.88 m^(3)/min时,裂缝转向半径保持稳定;溶洞体孔压越小,溶洞体对水力裂缝扩展的排斥效果越明显;水平地应力差值越大,溶洞体对水力裂缝扩展的影响效果越小,当达到30 MPa时,地应力差完全主导裂缝的扩展;多缝-洞体储层中,随着井筒方位角、排量与黏度增加,裂缝横向沟通距离增加.井筒方位角大于30°或排量超过9 m^(3)/min时对横向沟通距离的增幅减缓;随着施工液量增加,裂缝垂向延伸距离和最大缝长增加;天然裂缝密度增加,裂缝的垂向沟通距离逐渐减少.研究成果可为碳酸盐岩储层酸化压裂方案设计提供理论指导.

摘要：针对电机匀速驱动游梁抽油机运行过程中周期性交变载荷变化大、系统能耗高及故障多的问题,分析了电机变频驱动对抽油机运动规律、悬点载荷、变速箱扭矩及电机功率的影响,建立了变频控制抽油系统动态能耗的仿真模型。以电机输出功率均方根最小、输出功率峰值最小和负发电最小为目标函数,综合考虑平均频率不变、上下冲程时间分配、频率范围等约束条件,建立了周期运行频率优化设计的数学模型,并采用粒子群优化算法求解周期频率分布函数的傅里叶系数,即周期运行频率分布。实例分析表明:优化实时频率可以显著改善抽油机的动力性能,悬点载荷、曲柄扭矩和输出功率的峰值均有所降低;电机平均输出功率降低16.2%,负发电减少14.77%,节能效果显著。所得结果可为变频驱动游梁有杆泵系统的设计及应用提供参考。

摘要：塔里木盆地牙哈高压凝析气田一直通过循环注气保压开采的方式进行开发,两个主力气层之间以及同一气层内都存在着较大的储层物性差异,笼统注气不仅导致气藏储量动用不均,而且也进一步加剧了高、低渗透层之间的开采矛盾。为此,依据该气田目前的气井井身结构、地面设施状况和分层注气要求,设计了同心油管分层注气管柱结构,配套了分层注气井口装置,由此完成了分层注气井完井投产作业施工,并满足了分层注气工艺生产的需要。同时,针对同心管方案设计了两种油管组合方式(?114.3mm+?73.0 mm油管组合、?114.3 mm+?60.3 mm油管组合),并按照不同工况配产对两种油管组合的井筒温度场、压力场以及管柱安全性进行了理论分析与评价。结果表明:(1)?114.3 mm+?73.0 mm油管组合在内管和外管分别达到最大注气量50×10~4 m^3/d和20×10~4 m^3/d时,需要的井口注气压力小于42 MPa,现有地面注气设备能力可以达到该值且内、外管注气压差较小,有利于注气作业;(2)?114.3 mm+?73.0 mm油管组合安全系数大于一般设置的参数(1.5),再对注气工况1、2下进行抗内压强度校核,对注气工况3、4下进行抗外挤强度校核,均表明该油管组合能够满足强度要求。结论认为,?114.3 mm+?73.0 mm油管组合作为同心油管分层注气管柱是可行性的。

摘要：集输过程中的含油污泥具有成分复杂、含液率高、乳化胶结稳定等特性,占油田危险废物新增量的约60%,是污染防治的重点。近年来,学者们开展了大量"调质-固液分离"减量化技术降低其环境风险和处置成本,但仍存在需要针对含油污泥不同来源优选相匹配的减量化调质方法和装置的难题。为此,本文回顾了氧化、破乳、絮凝、干化/半干、超声波、微波等化学与物理调质方法,离心机、叠螺机、压滤机3种固液分离装置研究进展,通过分别对各种调质方法及装置的对比分析,重点阐述了其作用机理、优缺点、适用对象。其中化学调质方法中破乳氧化、加酸更适用于高含聚油泥;表面活性剂破乳需加热,可与超声波相结合;有机和无机絮凝剂配合可提高罐底泥中油回收效果;干化/半干化法受经济效益制约。在文献基础上,认为未来应加强生物表面活性剂、生物电化学系统、椭圆叠螺机、基于固液分离装置数值模型基础上的设计与优化软件、多学科相结合的减量化耦合技术研究。

摘要：设计加工了可单独控制孔压和围压的三点弯试验装置,对多组均质性较好的岩石试样在不同孔隙压力条件下进行了三点弯试验,同时建立考虑2D流固耦合的有限元数值模型,采用LVDT测量的裂纹张开位移和DIC(数字成像技术)监测裂尖处应变分布,对建立的有限元模型进行验证和标定,得到裂纹扩展过程中尖端附近的孔压分布及裂纹扩展参数。研究结果表明,岩石破裂过程中裂纹尖端前部存在低孔隙压力区,该低孔隙压力区在裂纹尖端附近形成非均匀孔隙压力分布,使岩石I型断裂韧性大于均匀孔隙压力条件下的I型断裂韧性;I型断裂韧性增加幅度与低孔隙压力区孔隙压力梯度正相关。

摘要：针对用常规管柱打捞连续油管作业效率低、风险和施工强度高等问题,在调研连续油管作业技术现状的基础上,提出了连续油管打捞连续油管的思路,针对现场技术需求研发了专用打捞工具。通过模块化结构设计,在专用打捞工具中集成了鱼顶旋转引入、鱼顶检测、鱼顶抓获及剪切等功能机构,使其能够适应连续油管打捞连续油管的工况。模拟计算和室内试验证明,专用打捞工具的性能达到了设计要求。该专用打捞工具在塔里木油田X–1井φ88.9 mm生产管柱内进行了13次打捞连续油管的作业,累计捞获井内严重遇卡的φ38.1 mm连续油管2 851.87 m,捞获率100%,作业效率是常规管柱打捞作业的4倍,验证了专用打捞工具性能的稳定性。研究结果表明,连续油管专用打捞工具能够满足打捞连续油管的要求,可提高打捞连续油管的成功率和作业效率。

摘要：气水同产井在生产过程中,由于地层能量逐渐下降易产生井底积液,严重影响了气井的产能,甚至会造成气井水淹停产,常用的排液采气工艺需要借助外部能量或更换生产管柱,工艺运行成本高。为此,以Turner模型为理论基础,设计了旋流雾化装置将井底积液雾化为细小的液滴,以便容易被携带出气井井筒;进而开展旋流雾化数值模拟、室内可视化实验及现场试验确定旋流雾化排液采气工艺关键技术参数。研究结果表明:(1)实施旋流雾化排液采气工艺使气井能够在不增加外部能量的条件下将井底积液排出,实现气井的连续携液生产;(2)该工艺具有对气井凝析油含量不敏感、作业方便、生产成本低及装置工作可靠性高等优点;(3)旋流雾化排液采气工艺关键技术参数为:最大下入井深4 200 m,工作温度120℃,气井气液比大于1 100 m^3/m^3、产液量小于20 m^3/d,工具外径58 mm或72 mm;(4)两口井现场应用效果好:水淹气井滴西17井成功复产并实现连续携液生产,大直径油管完井的K82006井携液良好且气井产气量稳定。结论认为,旋流雾化排液采气工艺作为一种不动原井生产管柱、不增加外部能量的排液采气工艺,值得推荐。

摘要：现有连续循环阀流道需人工切换,旁通阀需人工开启,工人劳动强度高,且在憋压状态下切换流道存在极大的安全隐患,其旁通阀密封还存在较大问题。鉴于此,设计了箭型连续循环阀。分别对阀本体和主、旁通阀进行了有限元分析,对阀流道压耗进行了仿真分析,并对旁通阀结构进行了优化,最后对阀密封进行了设计计算。研究结果表明:箭型连续循环阀本体与主、旁通阀芯阀座最大应力小于许用应力、变形量小于零件的许用变形量;主通流道压力损耗为0. 207 MPa,优化后旁通流道压力损耗最小值为1. 896 MPa,为最大压耗的51%;主旁通阀密封端面设计比压大于必须比压;该阀能自动切换流道,能实现主、旁通阀密封端面的良好密封,满足钻井密封要求。研究结果可为连续循环阀钻井技术的研究和应用提供有益的参考。

摘要：充气钻井是发现和保护油气藏、防止裂缝性储层井漏、提高机械钻速的重要技术手段。通过实验资料和计算论证,阐述了井筒环空与钻柱内两相流体呈现出的流型特征。同时,建立了充气钻井井筒流动模型和数值解法,计算并绘制出常用井身结构的气液流体参数设计图版。准噶尔盆地百泉1井充氮气钻井试验采用了新建的井筒气液两相流体注入参数设计图版。根据二叠系裂缝性储层漏失压力和坍塌压力,确定钻井流体安全密度窗口,设计该井氮气注入参数和欠平衡专用设备需求量。该井的成功实践充分证实充氮气钻井具有地层适应性强、压力控制范围大、可有效避免裂缝性储层井漏,利于勘探发现。同时,新建的设计图版完全满足常规井眼条件下充氮气钻井的工程设计和现场作业。