AET技术在油田防喷器检测中的应用

声发射检测技术是指对材料局部能量快速释放而发出瞬态弹性波的检测来判断材料或构件安全可靠性的一种动态无损检测技术。在我国,AET技术在石油钻井井控设备壳体安全评价方面的应用逐渐成熟。新疆某油田科学性引入AET技术对石油钻采用防喷器进行安全测评并取得显著效果,经对检测的防喷器进行系统统计、归类,为油田庞大的在役防喷器群体建立起一个详细的检查表,这为该油田防喷器的返修、定期检查以及延长服役期提供了可靠的参考依据。

RWD随钻扩眼下部钻具组合的强度分析

RWD随钻扩眼不需先钻一个领眼,再下入扩眼器进行扩眼,使钻井和扩眼过程一次完成,并满足大部分特定井身轨迹严格控制的要求,具有工具结构简单,无活动部件,扩眼尺寸稳定规则的特点,是解决复杂深井阻卡、非常规井身结构应用和提高固井质量的有效手段,节约钻井费用。但是由于下部钻具组合的特殊性,钻具强度问题一直是倍受关注的焦点。以固体力学有限元理论为基础,考虑了钻具扭矩,建立了RWD随钻扩眼下部钻具组合强度分析的三维有限元力学模型,求解并得到了下部钻具组合的应力场。研究了RWD随钻扩眼下部钻具组合的变形和应力分布规律,并揭示下部钻具组合失效的力学机理,为钻具组合安全使用和优化设计提供了科学依据。

水力振荡器与井眼清洁工具集成缓解托压技术研究

井斜角大、裸眼段长,容易形成岩屑床,使得钻柱与井壁间的摩阻增加,导致定向时托压现象。因此,为了有效解决定向托压问题,文章提出了水力振荡器与井眼清洁工具集成应用缓解托压的技术,并优化了关键参数。G1603井现场试验结果表明,该集成技术能有效解决大斜度井定向托压问题,大幅提高了定向效率。文章的研究为大斜度井缓解定向托压提供了一种新的方法。

莺歌海盆地高温高压地层破裂压力评价

为了确保莺歌海盆地高温高压地层安全钻井,需准确地进行地层破裂压力评价。以莺歌海盆地乐东区块为研究对象,分析该区块地层破裂原因,基于弹性力学理论构建了地层破裂压力计算模型,综合利用室内实验测试、现场地漏实验、现场孔隙压力测试及测井数据解释等方法,获得了该区块高温高压地层的抗拉强度、泊松比、孔隙压力和地应力等地层破裂压力计算模型所需的关键参数。在此基础上,结合现场钻井液漏失及地层破裂等情况分析,最终通过地层破裂压力计算模型获得了地层破裂压力分布剖面,可为研究区域钻井液性能及井身结构的合理设计提供参考。该地层破裂压力评价方法对于有效解决钻井液漏失问题、保证现场安全高效钻井具有积极的意义。

往复密封中星型密封圈的密封性能分析

建立星型密封圈和O型密封圈的有限元模型,分析它们在静密封和往复动密封中的密封性能,并对影响星型密封圈往复密封特性的流体工作压力、往复运动速度、预压缩量和摩擦因数进行分析。结果表明,在静密封中,星型密封圈的密封性能比O型圈好,但其内应力较大,容易发生失效;在往复动密封中,密封圈的密封性能随时间呈现波动变化,星型圈比O型圈更适宜用于动密封中;星型圈在内行程中的密封性优于外行程,但其随时间波动较大;星型圈的最大接触应力并不与工作压力和运动速度呈线性关系,预压缩量和摩擦因数对星型圈内行程中的密封性能影响较小,而对其外行程影响较大。

偏轴钻具组合防斜打快的强度分析

针对偏轴防斜打快技术中所用的钻具组合的受力状态复杂,对整个钻柱系统的安全性有较大影响的问题,考虑安全、有效的钻井施工特别需要对偏轴接头及接头附近的钻铤强度进行分析,找出钻具组合的危险点,以便于校核钻具组合的强度和改进偏轴钻具组合的结构设计的实际。以下部钻柱为研究对象,将钻头以上部分分成多个梁单元,进行结构离散,建立力学模型,采用有限元分析方法,进行偏轴接头强度分析。研究表明,偏轴钻具防斜钻具组合的最大复合应力发生在偏轴接头与下部钻铤的结合部位,主要由弯曲载荷和轴向力产生。在应力最危险部位,应特别注意钻具的强度安全问题。

牙轮钻头空心滚滑复合轴承的设计

轴承是牙轮钻头的重要组成部分,它的失效直接影响着整个钻头的使用寿命。为此,分析了牙轮钻头用滑动轴承、滚动轴承及浮动套轴承的研究现状,在综合3种轴承各自优势的基础上,最终设计出了空心滚滑复合轴承和有孔浮动套滚滑轴承:①空心结构的滚滑体较实心结构的滚滑体提供了更多的贮存润滑油空间,使牙轮转动过程中滚滑体的各接触面之间的润滑性能得以改善;②空心结构增大了滚滑体的散热面积,自由流动的润滑油通过对流散热方式冷却轴承各个转动的部件。同时,建立了滚滑轴承的有限元分析模型,进行了实心和空心结构滚滑轴承的等效应力与接触应力分析。结果表明:空心滚滑复合轴承比实心结构的承载能力更强,滚滑体的应力分布也更为均匀,降低了由局部应力过大或温度过高而导致整个轴承失效的概率,有利于提高牙轮钻头的使用寿命。最后,建议空心滚子的空心度在50%～70%,滑块的空心度不宜超过60%。

闸板防喷器壳体应力分布试验测试与分析

目前对于闸板防喷器壳体受力分析一般限于有限元分析以及理论研究,少有结合试验进行验证分析。鉴于此,以FZ28-105单闸板防喷器为例,分别对额定工况和静水压情况下壳体受力进行试验测试,并建立壳体三维模型进行有限元分析。对2种分析方法的结果进行对比,发现壳体外表面的应力分布试验测试结果与仿真结果基本相符。同时指出了利用试验测试和有限元分析方法确定的壳体内外表面的应力集中区域。该试验方法和结果可为闸板防喷器的设计及在役防喷器的安全评价提供参考。

一种石油钻杆的腐蚀机理

采用高温高压釜,模拟研究了塔里木油田现场环境所用聚磺体系钻井液对S135钻杆的腐蚀行为及腐蚀机理。通过对表面黏附有泥饼的挂片进行X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析,对腐蚀形貌和腐蚀产物进行了研究。结果表明,S135钻杆发生了局部氧腐蚀,特征为溃疡状腐蚀、连片局部腐蚀和深坑腐蚀,腐蚀产物主要是正交(斜方)晶系的针铁矿。钻杆腐蚀的主要原因是起钻时未刮泥浆,粘附在钻杆外壁的泥浆膜在空气中水分挥发过程和形成泥饼壳后便留下铁矿粉、重晶石、土粉、碳酸钙粉等作为骨架的固相物,称为垢层。垢层与钻杆表面接触,产生三种相互关联的局部腐蚀,即供氧差异微电池腐蚀、电偶腐蚀和缝隙腐蚀。

泥浆膜在大气环境下对钻杆的腐蚀机理研究

采用高温高压釜模拟研究塔里木油田现场环境所用聚磺体系钻井液对S135钻杆的腐蚀行为及腐蚀机理。通过对表面黏附有泥饼的挂片进行XRD和SEM观察,分析钻杆表面黏附的泥饼形貌特征及腐蚀行为。结果表明:S135钻杆发生了局部氧腐蚀,特征为溃疡状腐蚀、局部连片腐蚀和深坑蚀。腐蚀产物主要是正交(斜方)晶系的针铁矿。钻杆腐蚀的主要原因是起钻时未刮泥浆,黏附在钻杆外壁的泥浆膜在空气中因水分挥发而形成泥饼壳后,留下铁矿粉、重晶石、土粉、碳酸钙粉等作为骨架的固相物,该固相物称为垢层。垢层与钻杆表面接触,产生三种相互关联的局部腐蚀,即供氧差异微电池腐蚀、电偶腐蚀和缝隙腐蚀。

新型双滚筒长冲程抽油机设计

介绍了一种新型双滚筒式长冲程抽油机的工作原理及其势能平衡原理,并对平衡系统做了力学分析,进行了平衡设计,使得电机容量达到最小,具有节能增效的优点。

油气井井口智能控制系统研究与应用

油气井井口智能控制系统是以现有的电气控制及无线遥控地面防喷器控制技术为基础,硬件上增加1套触摸屏式司钻台,同时把节流管汇控制箱集成在防喷器控制装置之上;软件上根据钻井施工过程的工况,把开、关井程序植入控制系统之中,最大化地实现钻井过程中防喷器、节流压井管汇的智能化自动控制,提高了工作效率,降低了劳动强度,提升了钻井施工的安全性能。触摸屏式司钻台的操作界面具有自定义功能,可以根据钻井现场防喷器及节流压井管汇实际的排列布局,进行软件界面的设置,保证界面和实物一致,提高控制的准确性和安全性。

高强度连接螺栓金属磁记忆检测

金属磁记忆(MMM)检测技术,是一种利用金属磁记忆效应来检测部件应力集中部位及缺陷的快速无损检测方法。介绍金属磁记忆检测原理以及磁记忆检测设备技术特性,依据电磁学理论,运用带磁偶极子等效计算了在拉伸作用下螺栓应力集中区域产生的漏磁场数学模型,并介绍了MMM检测技术在连接螺栓实际检测中的运用,检测结果与常规无损检测结果相吻合,并节省75%的时间。

钻井粘吸卡钻的预防与处理

粘附卡钻是钻井施工中常发生的一种卡钻故障。本文主要介绍了常规的粘吸卡钻处理方法,为提高钻井施工时效提供了保障。

油气田企业辅助业务市场化探讨

市场化工作是一项系统工程,涉及资产清查处置、人员分流安置、生产组织方式调整、市场价格调研及测算、合同签订及结算等各方面工作,程序复杂,矛盾突出。结合塔里木油田辅助业务市场化工作的具体实践,总结出了辅助业务市场化的方法和措施,通过对推进过程中存在问题的分析,得出了7个方面顺利推进此项工作的重要启示,认为油气田企业辅助业务市场化工作应总体规划、精心组织,各部门各负其责、正确引导,合理安置人员、稳定队伍,资产处置价格合理测算,对工作中出现的问题要持续跟踪改进。

搭建全员参与平台

塔里木油田公司开展安全经验分享与工作安全分析,搭建全员参与平台,调动了全体员工参与安全文化建设的积极性,逐步形成了"从领导到员工,从个人到全员"的应用体系,实现员工思想转变,提升员工安全技能,培养员工安全习惯的目标。

石油企业安全管理存在问题与管理对策探讨

石油生产是我国国内重要的能源供给保障和支柱性产业,而由于石油具有易燃易爆的特性,所以在石油企业的日常生产过程中很容易发生安全事故,给人民群众的生命和财产造成非常严重的损失,严重影响石油企业在长远发展中的经济效益和生产效益。因此,深入探究石油企业安全管理存在的问题和管理对策具有非常重要的意义。本文通过深入分析当前石油企业安全管理中存在的问题,并具体论述石油企业安全管理的对策,旨在提升石油企业安全管理的水平。