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聚焦于碰摩诱导的非规则形貌套管磨损分析
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作者 刘君林 万志国 +4 位作者 满振峰 李国平 夏雪 罗敬兵 窦益华 《石油机械》 北大核心 2024年第4期56-61,共6页
由于钻磨铣作业管柱刚度低且受力情况复杂,发生涡动时不可避免会碰摩套管,诱导套管产生不连续、随机的磨损,降低井筒安全性。为研究碰摩磨损对套管安全性的影响规律,基于转子动力学理论建立了钻磨铣作业钻柱有限元动力学模型,得到钻柱... 由于钻磨铣作业管柱刚度低且受力情况复杂,发生涡动时不可避免会碰摩套管,诱导套管产生不连续、随机的磨损,降低井筒安全性。为研究碰摩磨损对套管安全性的影响规律,基于转子动力学理论建立了钻磨铣作业钻柱有限元动力学模型,得到钻柱涡动轨迹及钻柱涡动诱发的套管碰摩特征;同时建立了碰摩磨损体积计算模型,考察转速、钻压对碰摩诱导的套管磨损的影响规律;将碰摩磨损缺陷引入套管模型,采用应力集中比值分析碰摩磨损缺陷对套管承载性能的影响规律。研究结果表明:钻磨铣作业期间钻柱对套管的碰摩主要发生在下部钻具组合处,表现为不连续性碰摩和连续性碰摩2种形式;转速、钻压与碰摩磨损程度呈正相关关系;碰摩磨损缺陷的偏磨率、开口大小及数量会对套管承载性能产生不同的影响。研究结果可为由碰摩诱导产生的套管磨损分析及井筒完整性评价提供理论依据。 展开更多
关键词 钻磨铣作业 修井 钻柱涡动 碰摩 非规则形貌 套管磨损
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柴达木盆地深层天然气测井识别方法研究 被引量:2
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作者 肖玉峰 张审琴 +3 位作者 陈鹏 王永生 王秀芹 罗敬兵 《测井技术》 CAS CSCD 2015年第3期305-309,共5页
柴达木盆地深层储层岩石成分复杂,物性相对较差,钻井液密度大、侵入严重。用石英砂岩交会图骨架值参数法计算的孔隙度误差较大,钻井液的高侵使计算的含气饱和度偏高,造成油气层的误判。岩石颗粒密度分析认为,储层为非纯石英砂岩,含有高... 柴达木盆地深层储层岩石成分复杂,物性相对较差,钻井液密度大、侵入严重。用石英砂岩交会图骨架值参数法计算的孔隙度误差较大,钻井液的高侵使计算的含气饱和度偏高,造成油气层的误判。岩石颗粒密度分析认为,储层为非纯石英砂岩,含有高密度碎屑颗粒。采用了基于岩石颗粒密度实验的零孔隙度骨架参数选取方法,所得参数与岩心分析结果吻合,提高了孔隙度计算精度。通过采用视地层水电阻率法和反映储层结构与孔隙大小的变m值方法提高了测井解释符合率,解决了流体性质识别问题,从理论上证明了视地层水电阻率方法能消除钻井液侵入对饱和度计算的影响。研究成果应用于实际生产,取得了良好的应用效果。 展开更多
关键词 测井解释 石油天然气 颗粒 密度 孔隙度 饱和度 视地层水电阻率 变m值
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水泥环缺失对水平井套管强度安全性影响分析 被引量:13
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作者 窦益华 韦堃 +2 位作者 罗敬兵 王刚庆 李明飞 《石油机械》 北大核心 2019年第9期17-22,共6页
在水平井固井过程中,常常发生水泥环缺失,影响套管的强度安全性。为此,综合考虑水泥环缺失位置、缺失厚度与环向缺失角度,利用有限元分析方法,建立了水平井套管-水泥环-地层力学分析模型,考虑套管内压与非均匀地应力的作用,模拟水平井... 在水平井固井过程中,常常发生水泥环缺失,影响套管的强度安全性。为此,综合考虑水泥环缺失位置、缺失厚度与环向缺失角度,利用有限元分析方法,建立了水平井套管-水泥环-地层力学分析模型,考虑套管内压与非均匀地应力的作用,模拟水平井中水泥环缺失段套管的应力分布情况,着重分析了第一胶结面和第二胶结面水泥环缺失厚度对套管强度安全性的影响。分析结果表明:水泥环第一胶结面缺失对套管的应力分布影响较大,缺失比存在一个临界值,若缺失厚度大于该临界值,套管的应力将发生突变;水泥环第二胶结面缺失时,套管应力随缺失厚度增大而逐渐增大,没有应力突变;套管应力极值点位置随着水泥环环向缺失角度的变化而变化,环向缺失角度为60°时,套管的应力极值最大。所得结论可为水平井固井过程中套管的强度判断提供依据。 展开更多
关键词 套管 强度安全性 水泥环缺失 胶结面 水平井 有限元分析
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压裂轴向动载作用下特殊螺纹接头连接强度及密封性能分析 被引量:3
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作者 张瑞萍 赵华东 +2 位作者 罗敬兵 于洋 曹银萍 《机械设计与制造工程》 2019年第4期96-100,共5页
压裂作业过程中,管柱内压裂液变流速运动时会产生随时间变化的动载,导致接头松动、失封,甚至脱扣,引发安全事故。首先计算了压裂液注入时产生的动载。然后以某特殊螺纹接头为研究对象,建立其三维有限元模型,在ABAQUS软件中对其进行模拟... 压裂作业过程中,管柱内压裂液变流速运动时会产生随时间变化的动载,导致接头松动、失封,甚至脱扣,引发安全事故。首先计算了压裂液注入时产生的动载。然后以某特殊螺纹接头为研究对象,建立其三维有限元模型,在ABAQUS软件中对其进行模拟上扣,利用Dynamic explicit方法分析了在轴向动载作用下接头各螺纹牙以及密封面应力随加载时间的变化规律。得出结论,轴向动载作用周期内,轴向载荷增加/降低,螺纹牙应力会随之增加/降低,但是密封面应力却降低/增加,在轴向拉伸载荷作用下,特殊螺纹接头密封面处的应力变小;轴向动载使密封面及螺纹牙发生塑性变形,进而导致连接强度与密封性能下降。 展开更多
关键词 特殊螺纹接头 动载 有限元分析
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高压气井储层改造期间施工压力控制技术研究 被引量:2
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作者 罗敬兵 张奎 +3 位作者 刘君林 穆凌雨 王夫军 雷现梅 《天然气技术与经济》 2020年第6期59-62,共4页
高压气井大规模改造期间油管柱、井下工具、生产套管等受载恶劣,是造成高压气井完整性问题的主要原因。为了充分认识高压气井储层改造期间施工压力的控制技术,以保证高压气井在整个储层改造期间井的完整性为目的,以高压气井井筒及井筒... 高压气井大规模改造期间油管柱、井下工具、生产套管等受载恶劣,是造成高压气井完整性问题的主要原因。为了充分认识高压气井储层改造期间施工压力的控制技术,以保证高压气井在整个储层改造期间井的完整性为目的,以高压气井井筒及井筒屏障部件为研究对象,根据井筒流体受力平衡条件,结合井筒压降计算,建立了井筒压力场预测模型;综合考虑井筒系统上的轴向传热、径向传热、对流换热和摩擦生热等影响利用能量平衡方程建立了井筒温度场预测模型;基于井筒所有屏障部件的安全性,分析了改造期间井筒屏障部件强度校核,得到了高压气井储层改造过程中不同施工泵压下A环空压力控制范围计算方法,研究结果表明:高压气井的完整性问题大部分同储层大规模改造有关,通过开展高压气井储层改造期间施工压力的精细控制可以保证整个高压气井井筒内各井屏障部件的安全,保障井的完整性。结论认为,开展高压气井储层改造期间施工压力的精细控制、保证作业期间各井屏障部件均在安全范围内,对于现场改造施工中保障高压气井完整性具有现实意义。 展开更多
关键词 高压气井 储层改造 施工压力 精细控制 井完整性
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昆特依区块环空保护液环境油套管柱的腐蚀行为研究 被引量:3
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作者 刘君林 王英军 +4 位作者 李国平 王青华 王夫军 罗敬兵 赵雪会 《材料保护》 CAS CSCD 2022年第4期46-53,共8页
为了明确高矿化度及高温环空保护液环境下油套管材料的腐蚀行为,利用高温高压测试系统评价了非应力和应力状态下的油套管材料在模拟油田环空保护液环境下的腐蚀损伤敏感性。通过扫描电子显微镜以及能谱仪对材料表面产物膜层的微观形貌... 为了明确高矿化度及高温环空保护液环境下油套管材料的腐蚀行为,利用高温高压测试系统评价了非应力和应力状态下的油套管材料在模拟油田环空保护液环境下的腐蚀损伤敏感性。通过扫描电子显微镜以及能谱仪对材料表面产物膜层的微观形貌、横截面的膜层特征以及产物膜化学组成进行分析表征。结果表明:材料在未经除氧处理的环空保护液中腐蚀相对较严重,腐蚀产物膜呈龟裂状且局部脱落,脱落处可见底层膜层开裂,其中P110材料的平均腐蚀速率最高达3.83 mm/a;横截面观察表面双膜层的开裂只限于腐蚀产物膜,未涉及基体材料,材料呈均匀腐蚀减薄;环空保护液经过除氧处理后侵蚀性明显降低,其中P110材料的腐蚀速率降低80%。在高温高压未除氧的环空保护液环境及加载应力协同作用下,P110和P110SS 2种材料的应力腐蚀开裂不敏感,腐蚀减薄是P110油套管材料的主要腐蚀损伤模式。 展开更多
关键词 P110/P110SS油套管 环空保护液 腐蚀 应力腐蚀开裂
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39-XX油气井开采环境下油管失效原因分析与建议
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作者 赵雪会 刘君林 +3 位作者 罗敬兵 何淼 王凤仪 韩燕 《全面腐蚀控制》 2022年第7期16-22,共7页
为了明确39-XX油气井现场提取的失效油管的腐蚀状况及失效原因,本文利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)以及能谱分析等手段,对现场送检的N80油管管样进行了宏观形貌观察、微观腐蚀形貌以及穿孔失效原因分析。结果表明:井深相对较浅的500m处... 为了明确39-XX油气井现场提取的失效油管的腐蚀状况及失效原因,本文利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)以及能谱分析等手段,对现场送检的N80油管管样进行了宏观形貌观察、微观腐蚀形貌以及穿孔失效原因分析。结果表明:井深相对较浅的500m处油管未发现穿孔等失效现象,井深1500m处管体单侧受流体冲刷腐蚀导致局部穿孔,同一侧内壁其他部位点蚀现象明显;同井深处螺纹接头端面半环区域腐蚀严重(与穿孔同侧),表明1500m处管体存在一定倾斜度,流体的冲击腐蚀导致管体及螺纹接头端面单侧穿孔失效。 展开更多
关键词 失效分析 冲蚀 油管 损伤 穿孔
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柴达木盆地英中地区含硫化氢服役环境下的油管腐蚀开裂行为研究
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作者 焦士杰 罗敬兵 +3 位作者 纪淑玲 王夫军 刘君林 姜方林 《石油管材与仪器》 2021年第6期47-50,共4页
采用四点弯曲加载方式,在饱和H_(2)S溶液和模拟油田含H_(2)S/CO_(2)共存条件下,分别对P110、N80和C110油管材料的硫化氢应力腐蚀开裂行为进行了研究,对比了3种材料的应力腐蚀开裂敏感性。结果表明,在饱和H_(2)S溶液中,P110材料对应力腐... 采用四点弯曲加载方式,在饱和H_(2)S溶液和模拟油田含H_(2)S/CO_(2)共存条件下,分别对P110、N80和C110油管材料的硫化氢应力腐蚀开裂行为进行了研究,对比了3种材料的应力腐蚀开裂敏感性。结果表明,在饱和H_(2)S溶液中,P110材料对应力腐蚀开裂敏感,N80和C110材料对应力腐蚀开裂不敏感。在模拟油田含H_(2)S/CO_(2)共存条件下(H_(2)S含量5.30%,CO_(2)含量1.66%,矿化度298 708 mg/L),试验温度从80℃升至180℃时3种材料均未发生H_(2)S应力腐蚀开裂现象,对应力腐蚀开裂不敏感;但随着试验温度的升高,点蚀敏感性均逐步增大。 展开更多
关键词 H_(2)S/CO_(2)共存 油管 应力腐蚀开裂 点蚀
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SX58井高温高压服役环境全尺寸油管柱应力腐蚀性能研究
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作者 刘君林 罗敬兵 +3 位作者 王夫军 焦士杰 夏雪 周胤男 《石油管材与仪器》 2021年第6期33-36,共4页
根据SX58井油管柱的服役环境,在高温高压、含H;S腐蚀介质以及拉伸应力协同作用的模拟工况下,采用全尺寸管柱应力腐蚀拉伸测试系统对油管柱腐蚀性能进行了评价,用扫描电镜和EDS分析了腐蚀形貌特点。研究结果表明,在模拟油田工况环境介质... 根据SX58井油管柱的服役环境,在高温高压、含H;S腐蚀介质以及拉伸应力协同作用的模拟工况下,采用全尺寸管柱应力腐蚀拉伸测试系统对油管柱腐蚀性能进行了评价,用扫描电镜和EDS分析了腐蚀形貌特点。研究结果表明,在模拟油田工况环境介质及拉伸应力协同作用下,P110SS油管未出现开裂及断裂,表明在含P_(H_(2)S)=0.53 MPa、P_(CO_(2))=0.17 MPa及80℃条件下、加载载荷为85%屈服强度的P110SS材料应力腐蚀不敏感,油管内壁无明显局部腐蚀,腐蚀产物膜主要由C、O、S和Fe元素组成,为硫化物和碳酸盐的混合物。 展开更多
关键词 高温高压 油管 应力腐蚀 全尺寸
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