位错载氢运动对材料氢脆行为的影响

位错载氢运动会导致金属结构材料中氢原子的再分布和氢损伤的加剧,但目前仍缺乏相关实验数据支撑。本文首先对比了高锰钢预充氢后在四种应变速率(1×10^(-3) s^(-1),1×10^(-4) s^(-1),1×10^(-5) s^(-1)和1×10^(-6) s^(-1))下的断口特征,随后结合理论计算探究了不同应变速率下位错载氢对金属材料氢脆行为的影响。结果表明较慢应变速率(1×10^(-5) s^(-1) and 1×10^(-6) s^(-1))下拉伸的试样具有比较快应变速率(1×10^(-3) s^(-1)和1×10^(-4) s^(-1))拉伸时更高的氢脆敏感性和更大的断口脆性区面积。这是因为较慢应变速率下拉伸时,氢可以随位错运动,导致在塑性变形过程中形成更大的氢原子扩散距离和脆性区深度。此外,在更慢的应变速率(1×10^(-6) s^(-1))下,晶界处可以富集更多的氢,导致断口具有最大的脆性区面积。但是由于塑性变形过程中形成大量对氢原子具有强束缚作用的缺陷,导致实际位错载氢运动距离远低于理论位错载氢运动距离。

基于应变原理随钻钻压测量方法研究

针对目前井下近钻头处钻压无法直接测量的问题,研究了基于应变原理的近钻头钻压测量的可行性,分析了钻压、扭矩、弯矩作用下对钻压测量输出结果的影响。通过理论分析以及实验方法,研究温度、压力等环境因素对测量数据的影响规律,建立相应的修正公式。研究不同作用力耦合对测量数据的影响规律,分离真正的钻压成分,最终形成钻压测量数据修正方法,提高测量短节的测量精度。

井底钻压测量数据校正方法研究与应用

钻压测量工具都是基于轴向应变来测量测点处的轴向力,受安放位置、井底压力和井底温度等环境的影响,测量值并非钻头处实际钻压。为此,研制了近钻头钻井多参数测量工具,开展了测量轴向力校正为真实钻压的研究。钻压测量工具测点处的轴向力是各种作用力的综合结果,通过对钻压测量工具测点处轴向力的影响因素及受力分析,得到了获取实际钻压的计算方法。所研究的钻压校正计算方法适用于所有利用应变原理测量钻压的工具。现场试验数据验证结果表明,该方法解决了提取实际钻压的问题,为有效利用井底测量钻压提供了支持。

密集丛式井磁干扰情况下防碰判断与控制方法

南堡油田密集丛式井钻井密度大,井口间距小,同一平台开发时间跨度大,新老井眼轨迹空间交叉密集,钻井防碰问题突出,特别是上部井段轨迹间距小,实钻过程中时常存在磁干扰现象,采用常规防碰扫描计算方法存在不足,不能完全满足密集井口安全钻井的需要。根据正钻井与邻井轨迹在防碰点处的几何关系,提出了井眼轨迹的异面角概念,通过异面角的分析,可判断正钻井与邻井的空间关系。在分析测量工具对套管磁场的感应距离,测点到钻头距离等的基础上,提出了切入角的概念。根据MWD磁干扰小间距、测点与钻头间的距离以及井眼轨迹的空间关系,总结出了磁干扰状态下的两种防碰关系,并建立了钻井防碰判断与控制方法。通过现场实例证明,该方法丰富了密集丛式井上部井段小间距磁干扰情况下钻井防碰与控制方法。