欠平衡钻井井涌井漏监测系统

欠平衡钻井是一种新型的钻井技术,因其在钻井过程中能够减少对油气层的伤害,有效保护油气层,提高油气井的产量,现广泛应用于各种石油天然气开采活动。但是在欠平衡钻井过程中如果对回压控制不当,则可能发生井涌或井漏事故,轻者会影响钻井效率和效益,重者会导致严重的恶性钻井事故。欠平衡钻井井涌井漏监测系统以力控组态软件为开发平台,并集成各类优选的传感器及仪器仪表为一体,能够对欠平衡钻井过程中是否出现了井涌及井漏情况进行快速判断,并且能够对钻井过程中出现的异常情况进行实时报警,防止各类严重的事故发生。进一步,以欠平衡钻井井涌井漏监测系统为基础,可以构建一套欠平衡钻井的安全评价管理体系。     

欠平衡钻井井底压力监测系统的设计

欠平衡钻井作为一项为油气田勘探开发服务的新技术,其核心就是对井底压力的控制,井底压力控制监测是国内外都在不断改进和发展的重要研究方向。本文提出了通过优化综合录井仪实现对欠平衡钻井井底压力的实时控制监测,并形成了一套与之相适应的软件.该系统适用于在液相(自然和充气)欠平衡钻井过程中进行压力监测分析,可用于直井、定向井和水平井欠平衡钻井过程分析。     

深水自升式钻井平台升降控制系统设计

对海上自升式钻井平台升降装置和升降原理进行了研究,设计了一种自升式钻井平台升降系统。针对平台在升降过程中出现的倾斜问题,提出了一种平台平衡控制方法,并通过组态软件WINCC与Step7软件的集成,开发了监控系统。结果表明,平台升降控制系统能够正常地实现对平台升降控制和自动平衡控制,而监控系统也能实现报警提示等功能。     

高集成全液压煤层气钻机研制成功

日前,高集成全液压煤层气钻机在南阳二机集团研制成功。这台以"安全、智能、经济、高效"为设计理念的1500米车载式煤层气钻机,泥浆泵、空压机、泡沫泵全部在一车集成,可实现泥浆钻进、空气钻进、泡沫钻进等多种钻井工艺。该新型全液压煤层气钻机的诞生,将为国家     

煤层气欠平衡钻井旋转控制头壳体密封环应力分析

煤层气欠平衡钻井旋转控制头壳体密封环在现场使用容易发生破坏.对旋转控制头聚四氟乙烯密封环密封性能进行有限元仿真分析,探讨密封环体应力分布规律、密封面的接触应力变化规律以及他们与压缩量的关系.结果表明:聚四氟乙烯锥角密封环的2个密封面主要接触区域接触应力分布均匀且大小基本相等,适用于旋转控制头壳体密封;但密封环体应力分布不均,锥面拐角处(两侧)存在严重压应力集中,可能导致密封环两侧产生压塑性变形而破坏失效.分析结论得到工程使用的验证,论证了分析的可靠性与实用性.     

液力推进式钻井工具理论分析和流体仿真

大位移水平井钻井过程中,存在钻压难以控制和上部钻柱振动这两个主要问题,限制了水平段的进尺位移和钻进速度,应用液力推进式钻井工具可以一定程度上解决这些问题。对使用液力推进式钻井工具的性能进行理论分析,并应用“弹簧阻尼”模型进行简化分析。利用SolidWorks和Fluent软件对液力推进式钻进工具进行流体仿真,得到压力云图和速度矢量图,获得准确的钻进速度。最后,应用Fluent和MATLAB 软件对使用液力推进式钻井工具的钻进速度的影响因素进行分析并作出合理解释。     

多功能钻井综合实验平台钻机载荷平衡新方法

针对现有钻井实验平台的特点与不足,创新性设计一种可进行综合实验的多功能钻井平台。首先在完成钻井综合实验平台的钻机系统设计的基础上,提出钻机载荷平衡新方法,通过对内、外平衡方法进行计算并对比分析其结果,得到不同平衡方法对实验平台性能的影响特点。最后根据钻井综合实验平台可倾斜钻进的设计特性,对不同平衡条件下的井筒载荷进行力学性能分析,得到该方案条件下的钻井综合实验平台设计的关键技术参数。研究结果表明:不同的平衡方法可实现由实验平台门架或井筒承受钻进过程中的钻杆轴向载荷,实质上是将载荷在门架、井筒、轨道、地基之间进行不同的传递或转换,从而对实验平台的设计与连接件有不同要求,对其关键件的失效形式具有决定性的影响。对于文中的综合实验平台,从安全的角度考虑,采用门架承受载荷(外平衡力学系统)方案要优于井筒内平衡方案。研究方法与结论对于钻井实验平台的设计优化以及失效分析、安全评价具有参考意义。     

地面瓦斯抽采欠平衡车装钻机

日前,中国中煤能源集团公司（简称中煤集团）石家庄煤机公司研制的我国首台地面瓦斯抽采欠平衡车装钻机通过专家评议。该设备属国家发展改革委煤矿瓦斯综合治理与利用关键技术研发和装备研制项目,它的成功研制,满足了地面瓦斯抽采的需要,可用于压缩空气钻进、泡沫钻进、泥浆钻进等钻探工程施工,最大钻井深度1500m,     

基于Citect和冗余PLC的煤层气集输控制系统

根据煤层气集输的工艺需求,提出了一种基于Citect组态软件和西门子S7-400H冗余PLC的集中网络监控系统。构建了一个具有现场控制对象、控制层、网络层以及基于Citect组态软件的上位监控层三层网络煤层气集输控制系统,采用了基于S7-400H的硬件冗余方式对系统进行了冗余设计,保证了系统的可靠性和稳定性。实际运行表明,该系统网络层次分明,具有较高的系统可靠性和稳定性,完全满足场站集中监控的需求。     

桩工机械

正GJ20166079液力推进式钻井工具理论分析和流体仿真[刊,中]/张皓坤//液压与气动.-2016,(8).-83~88利用Solid Works和Fluent软件对液力推进式钻进工具进行流体仿真,得到压力云图和速度矢量图,获得准确的钻进速度。最后,应用Fluent和MATLAB软件对使用液力推进式钻井工具的钻进速度的影响因素进行分析并作出合理解释。图5GJ20166080 ZDY6000LD(B)型履带式     

系列防喷器设计

防喷器是钻井最关键的安全设备,其作用是防止井喷事故发生,保证钻井平台人员和设备安全,保护油气资源和海洋环境,是油气勘探开发技术与装备最重要的组成部分之一。图1所示的FX35-10.5/21旋转防喷器是欠平衡钻井井控装置中的核心装备,FX35-10.5/21旋转防喷器主要由旋转总成、壳体总成和控制冷却系统装置三部     

碟形弹簧模态分析

在石油钻井中,钻头在破岩过程中会产生非常大的振动,如果没有做好减振措施,就会使井下工具承受巨大的轴向振动,从而导致井下工具破坏和失效.为了降低轴向振动对井下工具的影响,需要采用碟形弹簧减振.文中利用SolidWorks软件建立碟形弹簧模型,并运用有限元分析软件COSMOSworks对碟形弹簧进行模态分析,通过对比模态分析结果与钻柱振动数据,为碟形弹簧的结构设计提供参考依据.     

天车升沉补偿试验系统设计及仿真研究

为了检验海洋浮式钻井天车升沉补偿装置的工作性能,根据相似理论设计了升沉补偿试验系统,主要包括升沉模拟系统、负载模拟系统和升沉补偿系统。利用ADAMS和AMESim软件建立系统的联合仿真模型,得到蓄能器初始体积、充气压力和补偿缸作用面积对系统性能的影响规律,以及升沉补偿率和系统能耗之间的对应关系。仿真结果表明：系统可以实现平台升沉模拟、钻井负载模拟和升沉补偿等试验功能;工作平稳,具有良好的动态特性,补偿效果较好。     

基于实验的旋转控制头胶芯密封面寿命优化

欠平衡钻井起下钻过程中,旋转控制头胶芯受到交替循环载荷易发生疲劳失效。首先对旋转控制头的密封原理进行分析,得出了动态密封过程中胶芯的受力情况。然后对胶芯材料进行拉伸试验,确立了变形过程中Yeoh本构模型。再应用Abaqus软件建立了胶芯动态密封有限元模型,进行了起下钻过程中胶芯密封过程的模拟以及影响胶芯密封面疲劳寿命的因素进行了优化分析。对胶芯内径进行了优化,对不同外径钻杆应搭配的胶芯内径尺寸进行优化,得到了常用钻杆最优的钻杆胶芯组合。还对不同井口压力作用下钻杆下放和上提速度进行了优化,井压越大越容易造成胶芯疲劳失效,得出了不同压力条件下钻杆的安全下放和上提速度。最后按照中国标准在中国国家石油工业井控设备质量监督检验中心进行了室内密封试验以及现场应用试验证实了有限元优化的可靠性,对提高胶芯使用寿命和油田作业安全具有重要现实意义。     

监控系统的数据备份

组态软件的应用已经拓展到社会许多领域，每个用户在监控系统中都预装了系统软件和组态软件。实践证明监控系统运行越正常，用户的安全运作和生产活动对监控系统的依赖性越强，这就带来一个后患，如果监控系统出问题危害就越大。为了避免软件出问题影响监控系统的正常运行，监控系统的数据备份就显得很重要了。     

ARIZ算法在煤层气开采技术创新中的应用研究

针对常规水平井钻进技术对松软、低渗的煤层难以奏效,导致煤层气开采效率不高、经济效益低等问题,文章基于ARIZ算法的基本原理和方法步骤,结合标准解和小人模型,提出了一种水力冲刷钻进目标煤层的煤层气开采技术创新方法。同时给出了具体的装置设计方案,为我国松软、低渗透性煤层的煤层气开采提供一种新思路。     

复合钻进技术在陕北油田的应用

复合钻进技术在陕北油田的应用，可以提高机械钻速、控制井眼轨迹、减少扭方位次数，并可大幅降低钻井成本，从而提高油田开发速度。     

油田钻井设备常出现的故障及解决策略分析

为了满足工业发展对油气资源的需求,我国油田产业规模不断扩大,各项先进钻井设备的应用使得油田生产力得到很大提升.在油田开采钻探过程中,钻进设备的应用环境较为恶劣,不可避免地会出现一些故障问题,故障问题会导致钻进设备无法正常运行,严重影响油田生产效率,所以必须采用科学的解决措施,保障油田开采生产效率.因此,本文将对油田钻井...     

一种减振缸充气系统的仿真分析

气体减振缸是很多设备如摩托车上的常见系统,减振缸充气时的初始伸出长度会对充气需要的时间有较大影响。将气体减振缸充气系统作为研究对象,基于系统的仿真与建模思路,将整个系统应用HyPneu软件选取了合适的元件,构建出减振缸充气系统的仿真分析模型,分析了不同缸径、杆径、行程、初始伸出长度和充气压力的组合下完成充气需要的时间。     

新型扭转振动工具降粘特性分析及PID控制策略研究

在深井和超深井勘探开发过程中,广泛存在着粘滑振动现象,该现象不仅造成机械钻速降低,驱动能量大量浪费;而且还会加速钻具老化和失效,严重威胁钻井安全。为了有效地控制钻柱的粘滑振动,首先提出了一种新型扭转振动工具;其次建立了基于该工具的钻柱系统的理论模型;最后用PID控制方法对新型扭转振动工具的降粘特性进行了研究。结果表明:该工具能够有效地控制钻柱的粘滑振动,两种PID控制方程均能对期望稳态转速进行实时监控,对比两者,U2控制方程具有更快的调节能力和更好的控制性能,且前期无粘滑现象的发生。