多耦合力作用下塑料检查井井座结构优化设计

研究了大型塑料检查井流槽式汇合三通井座在回填土下曳力、垂直土压力、井座侧向土压力等永久载荷和车辆荷载多耦合力作用下的应力应变,仿真结果显示在多耦合力作用下,井座支管处应力应变较大,存在失效的风险。为了提高大型塑料检查井流槽式汇合三通井座的刚强度,提出了环向加强筋、纵向加强筋和网格加强筋三种加强筋方案,并对比分析了在不同加强筋配置时井座的刚强度情况,结果表明:网格加强筋和环向加强筋对井座的刚强度提高效果明显,为流槽式汇合三通井座的结构优化设计提供了参考。

清原抽水蓄能电站尾水检修闸门井井座结构有限元分析及配筋计算

以清原抽水蓄能电站尾水检修闸门井井座配筋为例,应用ANSYS软件建立模型,并计算变形和应力状态,结果正确反映闸门井井座的应力状态,为结构设计提供可靠依据。

水平井压裂球的强度研究及结构改进

为了对水平井分段压裂时所使用的压裂球和球座有更为全面的了解,运用ANSYS软件对不同材料的压裂球和不同结构的球座进行了数值模拟分析,得出结论是:为满足压裂时对压裂球强度和密封性的要求,球座端面角度α定为20°;压裂球的壁厚对压裂球的抗压强度有重要影响,采用实心制造的碳纤维压裂球效果最好;圆弧球座比传统球座对提高压裂球抗压强度更有优势。通过压裂球的强度试验,碳纤维压裂球达到了抗压70 MPa的设计要求,圆弧球座比传统球座更有效地提高压裂球的强度。

检查井井口病害分析与对策

检查井井口沉降是城市道路的常见病害,从检查井结构、施工工艺、修复质量和井身材料四个方面分析井口沉降的原因,提出通过改进井圈座结构、在井身设置分支块、改革井身材料来预防井口沉降的思路,可供设计参考。

库车迪那2井区主干道桥梁四号桥台地基边坡危岩体的地震稳定性分析

四号桥台是位于阿日卡尔峡谷西岸边缘的重力式桥台。通过对桥台地基岩层中发育的节理裂隙的详细勘察,可将节理归结为三种成因:①构造节理;②风化节理;③边坡重力滑动节理。其中,峡谷边坡重力滑动形成的节理是构成对桥台地基岩体稳定性的最大威胁。通过物探、钻探和现场节理裂隙注水试验,探明这组重力滑动节理发育深度达40余m。依据边坡滑移式危岩体特征,以不同地震动载荷条件进行计算和综合分析,当地震动加速度≤0.04g时,边坡危岩体处于基本稳定状态;当地震动加速度在0.05—0.12g的范围内时,边坡危岩体处于欠稳定状态;当地震动加速度≥0.13g时,边坡危岩体进入不稳定状态,随时有发生滑塌的危险。经地震危险性概率分析,四号桥台场地未来50年超越地震动加速度0.13g的概率高达40%。

抽油机中央轴承座2种形式的分析

抽油机轴承座有座动式和轴动式 2种形式。经现场应用和理论分析 ,建议在大型抽油机中央轴承座的结构设计中 ,最好采用轴动式 ,这样可改善轴承座在重负荷工作中的润滑条件 ,延长轴承使用寿命。

可溶球座密封环密封性能分析与结构优化

可溶球座压裂后无需钻除作业,可自行溶解而实现井眼全通径,已成为致密油气水平井分段体积压裂的关键工具。可溶球座密封环的密封性能决定着水平井压裂作业的成败,因此开展了密封环密封性能的仿真分析及其结构优化研究。分析了可溶球座密封环的工作原理,运用有限元仿真方法分析了其密封性能。结果表明,坐封完成后密封环所受最大应力达到182.26 MPa,存在局部破坏的风险。进行了密封环材料和结构的优化设计,分析了各结构参数对密封性能的影响。优化后可溶球座能在50 kN坐封力的作用下安全坐封,密封环与套管内壁和滑动体的最大接触应力均大于压裂液压力,且接触应力分布较为均匀,满足密封要求。密封环结构优化后,可溶球座的密封和安全性能得到了提高。研究结果可为可溶球座密封环结构的改进提供参考。

压力平衡式尾管悬挂器在川西水平井的应用

为解决川西中浅层水平井?139.7 mm油层套管下入困难或下入不到位的问题,研究新型的压力平衡式尾管悬挂器。结合压力平衡式尾管悬挂器的原理和特点分析,先后进行了现场适应性评价试验及整机的现场应用。结果表明,核心的球座式胶塞系统在钻井液密度2.0 g/cm3、固含37%的环境下,经1.8 m3/min的排量循环冲蚀180 min后,能够密封至少17.8 MPa,且与钻杆胶塞复合剪脱性能良好。在川西水平井现场应用4口井,实现了中途循环解阻及套管安全快速下入,套管到位率100%,平均下钻速度是常规尾管悬挂器的1.7倍以上。压力平衡式尾管悬挂器是提高川西水平井尾管下入成功率和速度的有效工具,具有一定的推广应用价值。

压裂环境下投球滑套球座冲蚀模拟

通过构建滑套内流体域非结构化网格模型,利用Fluent软件确定了球座前锥面内后1/6的区域冲蚀最为严重。在分段压裂的环境下,不同层段处球座平均冲蚀率呈现递减分布,同时揭示了球座在压裂完成后被冲蚀材料体积的分布规律,解决了现场施工过程中滑套连续失效问题,对压裂方案及滑套抗冲蚀设计具有参考意义。

非常规井控处理技术在塔里木油田的应用

常规的井控处理方法已被业内技术人员利用谙熟,结合现场使用实际,介绍一种非常规的井控处理技术:当井内发生溢流关井后,出现旋塞阀无法打开的紧急情况时,可以在钻台面上重新安装防喷器组,将钻具临时坐挂在原防喷器组上部,利用倒装的单闸板进行钻具外的密封,使用剪切闸板剪断钻具,重新组建钻台面防喷器组以实现压井作业。

抽油泵固定阀组阀球座密封锥角优选

抽油泵固定阀组是影响整个抽油泵容积效率的重要因素之一,其中固定阀组阀球座密封锥角度数的选取是一个主要因素。以某抽油泵固定阀组流道模型为例,运用CFD软件对其进行不同锥角参数的对比分析,得出60°锥角模型在整个阀球坐回的过程中受到的流体轴向力较90和75°模型更大的结论。因此,60°锥角模型的阀球能更快地坐入阀球座,减少从阀球与阀球座间隙的流体漏失量,进而提高泵的容积效率。

试论深层地下水人工补给——SPD人工补给系统

本文提出了一种新的深层地下水回灌方式———SPD人工补给系统,并通过室内沙槽浑水模拟试验,对该系统和常规的直接井回灌法作了比较。研究结果表明,利用该系统补给深层地下水,具有回灌水质要求低、补给速度快、补给量多、不易淤堵等特点,是深层地下水人工补给的一条有效的新途径。

尼日利亚D-7井复杂问题分析及对策

D-7井是中国石化在尼日利亚XX油田J构造的一口双靶心定向井,由于施工中出现落物、卡钻及井壁坍塌等复杂事故导致多次填井侧钻,严重影响本区块的钻井时效。文章通过对钻井数据的分析及开展的相关室内评价实验,从钻井工艺、钻井液工艺等方面分析了造成该井工程技术难题的原因,为以后的钻井施工提供技术帮助。

提出球座式尾管悬挂器在苏丹油田的应用

为了进一步提高苏丹油田水平井采收率,高效合理开发油藏,采用提出球座式尾管悬挂器和管外封隔器组合结构的筛管完井方案来解决现场开发问题。该悬挂器主要由悬挂器本体总成、送入工具总成、密封总成及回接筒等组成。坐挂后将球座随钻具一起提出地面,现场不需要再下钻钻除球座或盲板,简化了现场施工工艺,提高了作业效率。该产品已在苏丹六区最大曲率水平井中成功使用,为油田的进一步勘探开发提供了可靠的技术支持,也为以后苏丹油田六区水平井的勘探开发提供了一定的参考。

投球滑套双锥度球座的冲蚀磨损优化研究

水平井裸眼完井分段压裂技术是现阶段提高低渗透油藏产能的主要技术，其技术难点在于分段压裂工具的密封可靠性，其中投球滑套的密封性能在很大程度上直接决定分段压裂的成败，导致投球滑套密封失效的主要原因则是流体携砂冲蚀。依据投球滑套球座的实际工况，在常规单锥度球座的基础上提出双锥度球座，并借助Fluent流体软件实现对双锥度球座的结构优化，优化后的球座二锥度应介于70°～80°之间。双锥度球座解决了由于球座冲蚀磨损造成的投球滑套密封失效问题，保证了水平井裸眼完井分段压裂的可靠性。

压裂球座冲蚀磨损规律研究和结构优化

针对压裂球座锥段处冲蚀磨损严重将影响滑套的开启和压裂施工正常进行的问题,基于固液两相流和冲蚀理论,建立了压裂球座冲蚀模型,分析了球座冲蚀磨损原因。采用控制变量法,分析了压裂液排量、颗粒浓度、颗粒直径、黏度对球座冲蚀磨损的影响。通过分析可知:随着压裂液排量和颗粒浓度的增加,球座冲蚀速率增大;随着颗粒直径和黏度的增加,球座冲蚀速率减小。为减少球座冲蚀磨损,分析了不同锥角和结构形式的球座锥段冲蚀速率;得出锥角在20°~30°范围内最为合理,锥段为凹面结构和双角度结构的球座,其冲蚀速率都较小。分析结果对水平井投球滑套分段压裂技术的改进和现场压裂施工具有指导意义。

可调式防脱键顶杆的研制与应用

座键式MWD仪器在大斜度定向井和水平井随钻测量施工中,时常出现脱键现象,导致无法形成正常的钻井液脉冲信号,影响钻井时效。为了解决这一问题,针对仪器脱键的原因展开了研究,研制出可调式防脱键顶杆。现场应用表明,新研制的可调式顶杆能解决海蓝MWD、QDT-MWD等座键式随钻测量仪器施工中的脱键问题,提高了仪器入井成功率,为顺利进行随钻测量施工提供了保障,具有较大的实用价值和广阔的应用前景。

电动驱控坐封器的研制和应用

针对具有特殊井况的注入井的封隔器无法释放问题,研制一种电动驱控坐封器。使用密封圈对外部通道进行密封,使用电机驱动杆对内部通道进行密封,通过控制卸压孔道的密封与流通,使油管与套管之间形成压力差,实现密封与卸压的效果。目前已在大庆油田采油三厂地区应用34口井次,顺利实现特殊井况封隔器的密封,该装置具有很高的应用价值和应用前景。

可重复开关滑套酸压投产一体化技术

球座可投捞、大通径、可重复开关生产控制滑套及其配套复合溶胀裸眼封隔器等配套工具,不但解决了常规裸眼分段酸压完井管柱在不规则井眼中下入不到位的问题,且通过专用工具将多级滑套的球座一次性打捞出井使得完井管柱恢复大通径,为后期井下作业提供了充足的技术窗口,在后期生产过程中通过可重复开关滑套对投产后的储层进行重复改造,对生产进行精准调控,对出水层段进行找、堵、控水,实现开发过程中的不同层段产量匹配和出水层段的精确控制。专利化后,该工艺在盐下油田H8083井成功应用结果验证了工具可靠性和工艺可行性,大幅度提高了作业效率,现场应用效果十分显著。分5段进行酸压改造后10mm油嘴峰值产量达到110t/d,采用7mm油嘴投产后平均日产71t,稳产至今已335d,实现了该工艺在中国石油海外项目的首次成功应用并推广应用共计13口井,其中直井平均单井增产10t/d、水平井平均单井增产30t/d,为该工艺大规模推广应用提供了经验和技术支撑。

?193.7mm套管开窗侧钻分支井钻完井技术

曙125-H3井位于辽河坳陷西部凹陷曙光低潜山曙125区块,是一口利用复杂结构分支井技术提高单井控制储量的特殊工艺井。该井是国内首口?193.7 mm套管开窗侧钻的分支井,存在井身结构复杂、井场位置受限、井深、水平段长、轨迹上翘等实施难点。通过井身结构优化、开窗位置优选、井眼轨迹优化实现了井身结构瘦身,节约了钻井投资,通过高压造斜器底座的研制与应用、钻具优选、钻进方式优化、紧后扩眼、强刚性钻具通井、弯管-导管重入等技术解决了现场实施中的技术难点。该井的成功实施提供了一种新的分支井井身结构,可以有效降低钻井投资,提高单井井眼波及范围。