摘要：在非均匀载荷作用下套管易挤毁失效,特别是在软岩层段中该问题尤其突出。为此,文中建立了非均匀地应力下、考虑水泥环界面不同接触状态的软岩层、水泥环和套管组合体力学模型,应用弹性力学半逆解法推导了水泥环和套管的应力、位移表达式,采用数值方法进行了求解。以某地区软岩层为例,研究了水泥环界面接触状态、地层力学参数、水泥环力学参数及几何参数、套管几何参数对套管受力的影响规律。研究表明,当界面完全接触时,套管受力最佳;当界面光滑接触时,套管受力最恶劣;在水泥环界面良好接触的条件下,提高水泥环力学性能、增加套管壁厚能改善套管受力。该模型及其力学分析程序可为非均匀地应力下固井工程设计提供参考。

摘要：由橡胶组成的封隔器胶筒是封隔器的核心部件,其性能直接关系到封隔器密封性能的好坏。CO2驱注气井中,CO2对橡胶材料的腐蚀易导致封隔器密封失效,进而引起环空带压,危及注气井的安全生产。为此,借助高温高压釜模拟井底真实环境进行了丁腈橡胶和氢化丁腈橡胶两种材料的腐蚀试验,分析比较了气相和液相腐蚀条件下橡胶腐蚀后材料力学性能和腐蚀形貌的变化。研究表明,丁腈橡胶和氢化丁腈橡胶在腐蚀后其拉伸性能均明显下降,硬度也有一定降低,液相环境下的腐蚀较气相环境下的腐蚀更加严重。因此,在工程设计中应充分考虑实际工况对橡胶力学性能的影响,不应以原始状态下橡胶的力学性能为依据。该研究成果可为CO2驱注气井及其他同类气井封隔器胶筒材料的选择提供参考。

摘要：API 5C3抗内压屈服设计的基本原理是管内壁屈服即失效,实际上,管内壁开始屈服并不会丧失密封和结构的完整性,内壁屈服在实际试验和现场应用中都体现不出来,爆裂能真实体现套管丧失密封的完整性。当裂纹深度大于管壁厚的5%时,失效形式是一种裂纹扩展失稳,应釆用基于断裂力学理论的裂纹失稳断裂公式来预测套管的断裂压力,并与ISO的韧性爆裂压力对比,以二者中小者为准。ISO10400:2007给出了油井套管的JIC值,由JIC和油井套管临界应力强度因子KIC的关系可求得油井套管的KIC值,根据KIC与预测断裂压力的失效评估图(failure assessment diagram,FAD)就可以预测出不同裂纹深度油井套管的抗内压断裂强度。FAD为油井套管的抗内压设计提供了一种重要的参考依据。

摘要：钻杆是钻柱系统的重要组成部分,在工作中除要承受多种载荷外,还要受到钻井液等流体的诱导腐蚀,是钻柱系统的薄弱环节,现场实际工作中钻杆失效事故更是频繁发生。而钻杆失效高发区域便为加厚过渡带,传统上的钻杆失效数值模拟分析采用的主要方法是建立钻杆加厚过渡带的力学模型,从该区域受到载荷的情况下分析其等效应力的分布和应力集中系数的大小。针对钻杆受到钻井液诱导腐蚀刺穿的情况,从流体力学的角度进行数值模拟分析。以准127 mm的API钻杆的8种不同结构为研究对象,采用有限体积法建立数学模型。基于8种不同结构和不同钻井液流速情况,对钻杆内部的流场变化进行数值模拟,获得了钻井液在钻杆加厚过渡带这一区域的压力场分布规律。研究结果对优化钻杆加厚带尺寸,合理钻井液流速工艺具有一定的参考作用。

摘要：在石油和天然气行业中,油管、套管是油气井生产中重要的设施,准确地预测油管、套管抗挤强度能够防止或减少油管、套管失效事故的发生。针对API5C3计算精度偏低、对抗挤强度影响因素考虑不全面等问题,API/ISO工作组修订了现行API5C3标准,给出了含制造缺陷(椭圆度、壁厚不均度、残余应力、制造微裂纹等)的抗挤新模型,从而大大提高了套管强度计算的科学性。研究中发现,ISO抗挤新模型并不适合所有尺寸套管强度的计算,当前研究的成果与实际情况存在一定差异,这并非是ISO工作组要研究、修订API5C3的初衷。因此,建议后续研究者对ISO新模型进行必要的修正或改进,给出更可靠合理的计算模型。这要比单一用API5C3设计油管、套管强度更合理,既避免了材料的浪费又能保证材料的安全可靠性。

摘要：空气钻井具有钻速快、成本低、对储层伤害小等特点,但关于井内流场分布及工艺参数研究仍不够完善。基于流体动力学方法,利用Fluent软件对空气钻井不同注入参数下的流场进行了数值模拟,得出了井内压力和流速分布。结果表明:过流截面积变化与钻具表面的粗糙度均会影响流场,关键部位因环空截面积的增大流速明显减小,易于岩屑的沉积;注入压力一定时,井口是否采用回压,要根据井筒内具体的流速分布确定,流速既要满足携岩要求又不可超过冲蚀速度。因此,根据井眼净化要求,结合冲蚀控制标准,利用Fluent软件进行多组次模拟分析对比,可取得较优的工艺参数组合,为空气钻井注入参数设计提供了一种简单、快捷的方法。

摘要：采用正交试验法和静态挂片失重法,研究了以油酸和三乙烯四胺为反应物、二甲苯为携水剂,且适合某模拟采出水的咪唑啉缓蚀剂的性能及其合成条件。通过红外光谱、静态腐蚀失重、电化学测试和扫描电镜等方法,研究了咪唑啉分子结构和缓蚀性能。结果表明,咪唑啉最佳合成反应条件为酸胺比为1.0:3.1,合成温度为190℃,反应时间为7 h,此时缓蚀效率达到90%;该类型缓蚀剂在低于60℃介质环境中,最佳使用浓度为300mg/L,此时缓蚀率为93%,使用周期约为30 h;极化曲线表明,该缓蚀剂为混合型缓蚀剂;扫描电镜表明,缓蚀剂抑制了腐蚀反应和腐蚀产物的生长。

摘要：介绍气举工艺原理、气举生产方式选择及气举设计影响因素。在对大池干气田排水采气工艺应用分析研究的基础上,制定池37井气举排液工艺设计方案,方案实施效果良好。

摘要：随着高温（150℃）、高压（100 MPa）、高含H2S（2%-70%）气井日益增多,该类气井中的油管、套管一旦爆裂失效,将会导致油套管串通,甚至含硫气体溢出地面,危害巨大。在油套管的设计中,尽管API 5C3给出了油管、套管的最小抗内压强度,但没有给出最大的爆裂失效强度,而准确预测出油管、套管的抗内压极限强度即爆裂强度是非常重要的。分析了ISO10400：2007标准,介绍了油管、套管抗内压爆裂计算模型,并用套管实测爆裂强度与该模型计算爆裂强度进行了对比。结果表明,该模型计算出的油管套管爆裂强度精度较高,能够较好地反映油管套管真实的抗内压强度,对改善油管套管设计具有一定的参考价值。

摘要：对2种无机絮凝剂和3种有机絮凝剂进行絮凝效果比较,选出无机絮凝剂聚氯化铝和有机絮凝剂相对分子质量800～1 000的聚丙烯酰胺(PAM)为单一絮凝剂最佳品种。考察了复配絮凝剂配比、浓度及温度对絮凝率的影响。结果表明,在聚氯化铝与PAM复配比例6:1,复配剂浓度50 mg/L条件下,油田采出水絮凝率达94%以上;絮凝时间约16 min。此复配絮凝剂适用于中低温(<70℃)的絮凝环境。