不同流体微滴在一种液体薄膜上碰撞的研究

微滴动力学的知识为预测多相流的压降、滞留量和腐蚀抑制剂分布状态提供了基础。微滴大小及其分布也决定了不同相之间的分离效率。使用不同类型的流体、不同大小和碰撞速度不同的微滴以及不同的薄膜厚度对微滴碰撞进行了实验观测。用不同作者开发的模型对比了所观测到的转变边界。马雷戈(Marengo)和特罗皮(Tropea)提出的深水表面碰撞的飞溅方程与本研究中的实验结果并不一致。贝(Bai)和戈斯曼(Gosman)提出的弹跳的临界韦伯数与水中的实验结果一致,而与油中的实验结果不一致。本文提出了弹跳、聚结、喷射和飞溅之间转变边界的三个新方程,并与实验观测进行了对比。

在干旱和海洋环境中电子仪表及设备铜插头的腐蚀:俄歇电子光谱学的应用

目的——电子工业在过去50年得到了长足的发展,主要是在发达国家,并对它们的经济发展起到了巨大的推动作用。然而,贝贾加利福尼亚州位于墨西哥西北部,该州的墨西哥工业区的电子工业蓬勃发展,但是这些地区被认为是干旱地区,恩塞纳达是太平洋沿岸的港口城市,被认为是海洋地区。在这两类环境中,无论是冬天还是夏天,气候变化都对室内环境产生影响,从而影响湿度和温度的变化,并产生腐蚀作用,而这些腐蚀又会降低电子仪表和工业设备的工作寿命。本文的目的就是研究干旱和海洋环境对电子仪表的腐蚀作用。设计设计/方法/探讨——本文是要确定墨西哥沙漠和沿海地区工厂里的腐蚀程度,从而评价金属电子仪表的损坏状况。调查结果——记录了干旱和海洋环境中的相对湿度、温度、下雨持续时间,并研究了它们与腐蚀过程的相互关系。研究的局限性研究的局限性/结论——根据一些环境监测站的数据,恩塞纳达空气污染的数据有所遗漏,这是一个缺陷,需要使用复杂的大气探测技术弥补。独创性独创性/价值——本文的研究表明,工厂里室内气候因素和空气污染造成金属腐蚀,对这种腐蚀加以控制是很重要的,电子仪表和设备的腐蚀使其工作效率降低,并导致损毁性的设备断裂。

参考地磁效应,对测量数据实时处理,实现了井距更紧密

井底钻具组合（BHA）中安装随钻测量（MWD）工具,根据测量的数据,可以计算井眼位置.随钻测量（MWD）工具使用加速计和地磁仪测量地球的重力场和地磁场.知道了这两个场的方向,用其作为参照系,钻井工作者就能计算井眼的井斜和方位角.本文提出了二叠纪盆地的当地高分辨率内场参考（IFR）模型,显著提高了MWD测量方位的精度.

参考地磁效应,对测量数据实时处理,实现了井距更紧密

井底钻具组合（BHA）中安装随钻测量（MWD）工具,根据测量的数据,可以计算井眼位置.随钻测量（MWD）工具使用加速计和地磁仪测量地球的重力场和地磁场.知道了这两个场的方向,

卡滑、横向和旋转振动对滚柱牙轮钻头的性能影响

井下振动对聚晶金刚石复合片(PDC)钻头性能的影响近几年来得到很好的研究。但是,对滚柱牙轮钻头井底动力学的大部分研究集中在轴向振动及其影响上。仍未解决的问题是滚柱牙轮钻头所受振动的类型和这些振动对滚柱牙轮钻头性能的影响。为了研究这些问题,进行了一系列实验室和现场试验。通过改进的仪器接头记录了井下振动数据。软到中硬地层使用了四只81/2″滚柱牙轮钻头(IADC517)钻井。观测到了三种有害振动,根据钻速、硬合金齿破损、轴承/密封寿命讨论了这些有害振动对钻头性能的影响。

剧热产生的裂纹:摩擦热造成扩边井钻杆的破坏

在北海一口扩边井平台的钻井过程中,专门清洁井眼的5 in钻杆接头发生了破坏。该接头用在井底钻具组合(BHA)之上的加重钻杆上。它的破坏致使23 250 ft深处包括昂贵的旋转导向工具在内的井底钻具组合落井。钻柱钻过井径缩小段时发生破坏,于是顶驱停止工作,进行了断断续续的循环。最大拉力达到50 000 Ib力。尽管临近断裂处钢材硬度异常高,但对回收的钻杆的外观进行观察,表明韧性遭到破坏。研究证实,局部摩擦受热可使钻杆温度升高到1 441°F以上,尽管管柱在张力或扭力下没有受到过高的栽荷作用,但仍然在高温处出现了韧性破坏。断裂后,泥浆流冷却了变得坚硬的高温钻杆,10 kg的栽荷硬度(HV10)达到572维氏硬度。"热裂纹"(即,摩擦受热的钻杆在井下表面变硬)是文献中已经证实的现象。文中报道的事例表明摩擦生热造成的严重后果,对于顶部驱动钻井作业的管理有着重要影响。

控制钻井液的成分使泥浆漏失减到最少

水平井钻井中最佳钻井液的选择基本上取决于近井区域形成的泥饼的特性。通过形成低孔隙度低渗透率的薄泥饼,尽量减少滤液漏失到地层是控制地层损害问题的关键。对钻井液成分的影响及它们在形成泥饼时的相互作用已经作了评价。这些泥饼提供了降低滤液漏失的有效的胶凝过程。用动力过滤压缩仪器进行的统计设计实验判定哪些变量对滤液漏失和泥饼渗透率的影响最大,从而确定最佳泥浆成分。这些变量包括地层特性(渗透率和压力值)以及泥浆成分的类型和数量。用多重线性回归方法分析这个实验设计研究中获得的数据,从而模拟滤液漏失和泥饼渗透率。分析表明最重要的因素是聚合物的类型和浓度。尤其是,当地层温度高达90℃时,我们可以通过增加硬化多缩葡聚糖的浓度降低泥饼渗透率和滤液漏失。还认识到硬化多缩葡糖的浓度和更高交联的淀粉之间的相互影响,在实验范围内其它变量没显示明显的影响。这可以作为优点来考虑,因为这样在适当的降低成本时,可灵活地选择其它因素。

现场实例证实的水平井裸眼防砂完井的设计方法

油藏需要防砂会给合适完井方法的选取带来严重挑战。水平井裸眼完井已成功地用于这种油藏,不仅能减少出砂,还能在井的整个预期寿命期最大限度地提高产油率/注水率以及井眼出液量,并使风险和复杂性降至最小。尽管预射孔/割缝衬管和砾石充填等各种水平井裸眼防砂完井工艺在近十年已广泛应用,文献中也讨论了许多实例,但是如何选择这些完井方式还缺乏系统方法。本文的目的就是通过综合大量的经验和认识,从全球性技术一体化的角度提出这样一个设计方法。论文首先讨论了如何确定水平井裸眼完井、何时实施防砂、用什么方法防砂、怎样在水平井中实施该方法的广义、统一的方法。影响"何时"防砂的因素包括地应力、孔隙压力降(砂岩预测值)、预期井眼寿命、产量、油气和井眼类型、总产值、砂岩允许生产能力、环境限制因素以及修井能力,所有这些因素都对总的风险分析有影响。除了前面提到的许多因素以外,影响"什么"的关键因素包括井眼结构、储层岩性和石油物性以及井底设备的可靠性。影响"如何"的参数有油藏钻井液性质、驱替和清洗方法、筛管类型、作业实施/保障(风险管理,作业时机和后勤供应)、扭矩和阻力分析、砾石充填模拟。其次,列举了应用这个方法的一系列实例,它们分别属于不同类型的水平井裸眼井底完井,包括割缝衬管、孤立筛管(包括膨胀式)、砾石充填以及各种综合清洗方法,还提出了各个公司从中吸取的教训。

现代钻杆的表面粗糙度设计值

为现场工程师提供一个估计表面粗糙度绝对值ε和相对粗糙度ε/d的新方法,相对粗糙度是具有专门内抛光的现代钻杆所特有的。我们开发出了新的相对粗糙度设计方程、设计值和导出图表。通常,钻杆内的摩擦压力损失由现场工程师使用穆迪相对粗糙度图来确定(西拉斯1975;伊科诺米德斯等1994年作出的图)。穆迪(1944年)对比了许多普通钻杆材料的相对粗糙度图。相对粗糙度提供了一个简单的方法估算计算钻杆摩擦压力损失时的摩擦系数。钻杆中流体摩阻压力降的精确确定是钻杆设计所必须要求的。当前,这些新研发的钻杆在世界范围内具有不同的应用,它们的表面粗糙度值需要用流体动力学完全地模拟(法沙德等人2001年、布朗1984年作出)。法沙德和里伊克(2005年)出版了一个新的现代石油管材(OCTG)相对粗糙度图表。穆迪并没有给出它的相对粗糙度图表的方程。方程是建立这种相互关系图表的基础。在我们的研究中,成功地回归了一组新的非线性数学模型,精确地叙述了钻杆直径和相对粗糙度之间的对数关系。针对图表提出了一组新的方程。新开发的方程可以直接用于计算机模型和计算摩阻压力降的模拟程序。

垂直井中钻杆的螺旋形弯曲

接头对钻杆弯曲的影响是公认的。鲁宾斯基分析了接头对弯曲井眼张力下的钻杆的影响,同时 Paslay 和 Cernocky 扩展了压力下对钻杆的这种分析。指出了由于接头的撑离间隙,弯曲应力将更大,及在垂直井包括接头在内的螺旋形弯曲钻杆三维梁柱方程的分析解。对于低轴向压力,解近似于不考虑接头的螺旋形弯曲钻杆,但是在高轴向力情况下,接头对接触力和弯曲应力的影响很大。计算了接头之间的挠度以便确定接头之间钻杆本体的接触点。应用包括井底钻具组合、钻杆、套管和油管的分析。解是适于手工计算的简单公式。

连续油管钻机在浅层钻井和地下煤层气化中的应用

连续油管(CT)钻机相对于普通钻机显示出了许多优点,连续油管钻机易于移动,安全性高,钻机移动轨迹有利于保护环境,并且降低了钻井时间。