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通过有限元分析方法，建立了带偏轴接头下部钻具组合的动力学方程，在处理相应的边界条件后，对带偏轴接头的下部钻具组合的钻头侧向力随时间变化的趋势和钻具任意截面的运动轨迹进行了全面的动态仿真研究，讨论了钻具的结构参数（偏轴距）、钻井参数（钻压、转速）对钻头侧向力和下部钻具在井内运动形态的影响，根据仿真结果判断带偏轴接头下部钻具组合的防斜效果，并提出为达到好的防斜效果所需的钻具结构参数和钻井参数。计算结果表明，由于偏轴接头的存在，带偏轴接头下部钻具组合的公转趋势增强，钻头无稳定的指向，这是偏轴钻柱能够防斜的重要原因。偏轴接头偏轴距的大小、转盘转速对偏轴钻柱防斜效果的影响较大，而钻压对防斜效果影响较小，因而可以通过增加钻压来提高机械钻速，达到既防斜又提高机械钻速的目的。     

含硫气井的井筒完整性设计方法

针对API/ISO或GB/SY标准设计的油管、套管不能完全保证在服役过程中完整性的现状,参考挪威石油工业协会NORSOK D 010标准,研究了“井筒完整性设计”的理念和设计方法,提出了井下作业的井筒完整性管理方法,防止井下作业工具对套管可能产生的潜在损伤。从API圆螺纹和偏梯形螺纹的使用限制、金属接触气密封螺纹的选用方法、井下组件潜在的电偶腐蚀和缝隙腐蚀等角度,研究了降低螺纹连接部位被腐蚀、泄漏或断裂的措施,尽可能保持井筒物理上和功能上的完整性,使井筒始终处于受控状态。建议在井筒完整性设计过程中,重视螺纹的合理选用以及正确操作、井下组件的电偶腐蚀,以降低密封失效的风险。     

岩石矿物成分与可钻性关系研究

钻井地层岩石的物理力学性质和矿物成分性质是实现科学快速钻井的基础数据．但是矿物成分对可钻性的影响一直没有得到重视。取一研究油区以录井资料的地层岩屑为研究对象．对塑性泥岩、细砂岩和砾岩三种岩屑进行了较全面的矿物成分鉴定分析：研究结果表明，研究油田区块岩石的矿物成分主要以石英、粘土、斜长石、方解石和正长石五种矿物成分为主。矿物成分中含量较高的粘土和斜长石含量随井深增加而降低；石英含量随井深增加而增大。泥岩的可钻性级值随粘土的增加有增加趋势，随石英含量的增加而增大．砂岩的可钻性级值随粘土含量的增加有降低趋势．而随石英含量的增加而增大。砾岩的可钻性级值随粘土和石英含量的增加而下降。     

一种新的PDC钻头设计模型研究

在PDC钻头设计过程中,刀具岩石互作用模型是一个很重要的要素。过去设计使用的模型只考虑了剪力、法向力和侧向力3种力,对有倒角或特殊形状的PDC刀具不适用。介绍了一种新的刀具岩石互作用模型,该模型考虑了影响机械转速的倒角、刀具背部力、岩石变形、破碎材料回流等因素,已应用于钻头设计中,全比尺测试和现场试验表明,可提高钻头可钻性。     

恶劣环境气井井下油管的相变诱导腐蚀研究

井下油管的使用寿命和性能与勘探开发和油气田经营效益密切相关，对于含硫气田，还有可能导致重大安全事故和环境问题。而过去的腐蚀机理研究主要集中在化学腐蚀和电化学腐蚀方面，对金属腐蚀类型、腐蚀产物膜的生成与破坏等研究较多。同一口井中处于相同腐蚀环境下井下油管各部位的腐蚀差异较大，这是由于环境因素造成的。为此，从环境因素（井下油管内的油、气、水三相的相态变化）探讨了恶劣环境下气井井下油管的腐蚀受产出流体的组分、温度、压力、油管性能等多方面影响，并针对特定的情况进行了分析。其研究成果有助于相关的决策部门和设计部门找到井下油管严重腐蚀的部位并设计合理的油管组合，可防止或减轻由于腐蚀、冲蚀等对油管造成的严重损坏，大大减少油气井的维护费用，从而取得良好的经济效益。     

气体螺杆钻具输出性能研究

气体螺杆钻具作为气体钻定向井和水平井的新型井下动力钻具,在使用过程中常常遇到启动难、扭矩不足等问题。输出性能的分析对其结构参数和钻井参数的选择有着重要的作用,应该考虑井下压力对气体螺杆钻具输出性能的影响。文中将气体螺杆简化为一个环形圆筒的等效模型,求出其当量直径,并结合一维可压缩流体的流动特性,求得井下螺杆的压降,进一步得到螺杆转速、扭矩等输出特性。研究结果为提高气体钻井中螺杆钻具的工作效率提供了理论依据。     

中短半径双弯螺杆钻具在套管内的通过能力分析

套管内侧钻中短半径水平井,由于造斜率比常规的中半径水平井要高得多,结构弯角必然较大,因此提出了这种钻具在套管内能否顺利下入的问题.采用纵横弯曲法,对在φ139.7 mm套管内带垫块的双弯螺杆钻具组合建立了受力与变形分析模型,重点分析了双弯螺杆参数对底部钻具组合与套管壁摩擦力的影响,由实例数据计算出此钻具组合在套管内的摩擦阻力,分析了螺杆钻具在套管内下入的可行性.结果表明,双弯螺杆钻具在φ139.7 mm套管内能顺利下入.     

井下它激振荡脉冲射流机理研究

在油气井钻井中,为了充分利用井下水力能量,利用井下环空流体液柱压力作为激励源,实现了它激振荡脉冲射流.探讨了井下环空流体作为它激源实现它激振荡脉冲射流的机理,建立了物理模型.利用室内实验研究揭示了井下水力它激振荡脉冲射流的机理,为井下水力增压的研究提供了理论依据.实验结果表明,它激共振腔结构参数(容积,上、下喷嘴直径,比值),它激孔位置、数量、直径以及水力参数(流量、射流速度、环空液柱压力)是影响它激作用的重要因素.在实验条件下,共振腔自增流量为泵入流量的20%左右;它激振荡脉冲射流出口动压力比自激振荡脉冲射流提高两倍.     

大位移井钻井技术风险程度灰元价值综合评价

现文把灰色物元、价值工程与功效评价系数体系相结合,构造一个灰色价值综合评价模型来评价大位移钻井技术的风险程度,并用实例说明了其可行性和实用性.     

深水动态压井钻井井筒压力模拟

动态压井钻井技术可有效解决深水表层钻井过程中出现的溢流或井漏、井塌等井下复杂事故。为研究深水表层动态压井钻井过程中的压力变化特征,结合动态压井钻井基本原理,建立了动态压井钻井井筒物理模型,通过设定海水和加重钻井液的初始排量、排量随时间的变化率,推导出了变排量、变密度模式下的动态压井钻井井筒压力数学模型。根据墨西哥湾深水钻井实例数据,计算分析了动态压井钻井过程中环空密度、环空压力、环空压耗以及井底压力随时间的变化关系。结果表明,动态压井钻井技术的关键在于通过实时调整海水排量、加重钻井液排量控制混浆密度,进而控制环空液柱压力,达到深水表层安全钻井的目的;机械钻速是影响井底压力的重要因素,机械钻速越大,由岩屑产生的附加密度越大,井底压力越大。