控制压力钻井新技术及其应用

针对欠平衡钻井技术在海上钻井中难以解决的固有问题,近几年国外开发了控制压力钻井(MPD)和控制钻井液帽(CMC)钻井技术。MPD是由欠平衡钻井(UBD)和动力钻井技术综合而发展起来的一项新技术,它利用封闭的钻井液循环系统,通过液力井的模拟程序来反馈数据,预测环空压力剖面,从而使自动控制压力系统自动调节节流阀,产生微小调节量来精确控制整个井眼的环空压力剖面。控制钻井液帽(CMC)钻井技术是MPD在深水钻井应用的新发展,它既能当作开式循环系统操作,又能当作封闭式循环系统操作,同时使用较重的钻井液。通过水下钻井液举升泵系统调节钻井液帽在隔水管内的位置,就能快速、准确调节井底压力。实践证明,MPD和CMC一定会有广阔的应用前景。     

连续管钻井技术国内应用前景浅析

连续管钻井技术因其低成本、高效率、更安全可靠等优点，在国外得到广泛应用，取得了良好的经济效益。我国在连续管作业领域已取得长久发展，而在连续管钻井领域才刚刚起步。分析连续管钻井技术在国内油气资源开发中的应用前景是我国连续管钻井技术发展要解决的首要问题。在总结连续管钻井技术国外应用现状的基础上，分析了国内连续管钻井市场需求，提出了适合国内资源特点、满足国内市场需求的连续管钻井技术和配套装备，为我国连续管钻井技术的发展提供了一定的指导意义。     

25Cr2Ni4MoV钢大型锻件的组织与力学性能

石油机械高端材料25Cr2Ni4MoV钢大型锻件中心易出现混晶和粗晶组织,致使其力学性能波动较大。本文研究了消除25Cr2Ni4MoV钢混晶及粗晶组织的工艺。研究结果表明,25Cr2Ni4MoV钢的晶界遗传性严重程度高于其组织遗传性,即使原始奥氏体晶粒度为0级,也可以通过预处理加正火处理将其细化至6级,而通过锻造加合适的热处理可将其细化至9级,因而大大提高材料的强韧性。研究同时指出,要彻底消除25Cr2Ni4MoV钢的混晶组织及粗晶组织,关键要点在于控制好生产中的3个环节。     

大庆-130型钻机替代机型的研制

为满足2 000～2 800 m井深范围油气勘探开发的需要,研制了大庆-130型钻机的理想替代机型BE380L钻机。该钻机为机械统一驱动,采用液力传动、链条并车方案。井架为K型机械伸缩,采用低位安装、油缸起升方式;底座为旋升式结构,携井架油缸共升。预留丛式井移运装置和网电驱动接口。该钻机于2010年10—12月完成总装调试与型式试验,性能参数完全满足设计要求。在江汉油田钻了1口1 720 m的定向井,整机总体性能良好。但对试验中暴露出来的问题要进行整改,并对井架、底座进行优化设计。     

“三软”煤层高角度钻孔探放水技术

针对2445工作面轨道巷采用常规的方法探放2443面采空区积水的过程中所遇到的技术难题,分析了钻孔涌水受阻的原因,提出了"三软"煤层高角度钻孔探放水技术方案。工程实施后取得了较好的效果,保证了2445工作面轨道巷的安全掘进。     

基于射流泵原理的发泡液-水泥浆混合器设计

在采用化学发气法生产泡沫水泥的流程中,发泡液-水泥浆混合器是一种重要的设备。基于射流泵基本原理,推导了发泡液-水泥浆混合器基本性能方程、气蚀性能方程以及最优参数方程,编制了设计软件,完成了发泡液-水泥浆混合器的结构设计,混合器利用2股具有速度差的流体通过强剪切进行混合,在结构和设计相关理论方面与射流泵类似。由Fluent流场仿真分析可知,此种结构的混合器在喉管前段混合最为剧烈,在出口处水泥浆与发泡液基本呈现均匀分布状态,混合效果达到设计要求。所得结果为进一步实施工程制造和现场应用提供了必要条件。     

利用电力开展页岩气压裂规模应用的分析及建议

随着深层页岩气的开发,对成套压裂装备的使用维护成本以及节能环保提出了更高的要求。在调研国内外电动压裂装备的基础上,探讨了利用电力开展页岩气压裂规模化应用的可行性,提出了不同压裂工况下电动压裂装备的配置方案,并从技术参数和经济性等方面进行了分析。电动压裂装备能够实现零排放、噪声小、功率大,与常规压裂机组相比,使用维护成本下降30%。针对规模化推广电动压裂装备中存在的施工风险及安全隐患提出了建议,同时应加强电动压裂装备施工安全规范及相关标准的建立。该研究成果具有良好的应用前景,将为我国页岩气低成本开发示范推广提供保障。     

同心连续管作业装备研究与应用分析

为了解决低压漏失井和长水平井等在常规冲砂作业中存在的技术问题,开发了同心连续管作业装备。该装备主要由动力车、同心连续管滚筒、同心连续管及井下装置组成,其主要特点是:采用全功率取力底盘提供动力,动力车符合国家新的道路行驶要求;装配具有自主知识产权的Y形接头装置,可同时连接和密封同心连续管内、外管;可应用于负压作业,对地层伤害小,能够保护油气藏。国外同心连续管技术应用结果表明:该技术作业效果好,能提高油田产能和开采效益,市场前景广阔。同心连续管作业装备的研究必将促进国内连续管作业技术的进步。     

深井钻机井架及底座系统的谐响应分析

为研究转盘偏心旋转对钻机结构的影响,建立了钻机井架及底座的有限元模型,并对钻机进行谐响应分析,计算出钻机底座发生共振的频率、共振幅值和共振幅度最大的方位。计算结果表明,钻机底座在X向位移响应最大,激振频率也最低,共振频率为5.75 Hz,相比其他方向而言,X向比较薄弱,在结构上应适当加强;在X向谐响应分析中,X向是钻机在激励力作用下的主振方向;在Y向谐响应分析中,Y向是在此激励力作用下的主振方向;在Z向谐响应分析中,Y向是在此激励力作用下的主振方向。