智能仪表在钻机控制方面的应用

以ADμC812型8位单片机为核心,开发了适用于钻机控制中反馈信号测量的智能仪表。针对现场钻机控制系统在测量反馈信号时受到的干扰,提出了有效的解决方案。实现了对钻机绞车快绳线速度、拉力反馈信号的精确测量、显示,及把测量数据通过串口向计算机传输、存储的功能。     

利用岩屑床破坏工具和可膨胀套管扶正器改善井眼质量

分析了影响斜井钻井安全、固井质量等影响井眼质量的主要原因;介绍了国内外岩屑床破坏工具和可膨胀套管扶正器的研发和室内试验、现场应用情况;提出了适用于斜井、水平井固井用岩屑床破坏工具和新型可膨胀套管扶正器的发展方向和建议。     

自动垂直钻井执行系统试验研究

在自动垂直钻井系统中,要求执行系统能够对控制系统的指令做出迅速、准确的响应。由于执行系统的结构复杂,通过理论模型研究的方法很难得到其准确的性能参数。建立了室内模拟试验系统,完成了执行系统工作性能的试验研究,得出了其压力-上盘阀驱动扭矩、流量-压力、压力-纠斜力拟合曲线和关系式,并证明了研制的执行系统的工作性能符合自动垂直钻井系统的控制要求。     

五级分支井井眼选择性再进入技术在河3-支平1井的应用

五级分支井河3-支平1井为四靶点水平井,钻探目的是利用分支水平井技术完善区块开发效果,提高产能及采收率,开发河3-斜36断块的沙二63及沙二75,动用该层系位剩余油,其为我国陆上油藏第一口五级分支井。根据生产需要,后期投产进行了分支井眼的选择性再进入施工。2011年7月完钻时电测显示下分支水侵严重,通过下入导向器封隔下分支井眼,再进入上分支井眼,进行替浆作业后投产上分支井眼;投产至2013年3月,产液含水95%以上,下入隔离套封隔上分支井眼,再进入下分支井眼,进行射孔作业后投产下分支井眼。现场应用证明,五级分支井井眼选择性再进入技术能够满足后期井下作业施工的需要。     

二次铝灰烧结制备钙铝黄长石/镁铝尖晶石复相材料

以再生铝行业二次铝灰为主要原料,开展二次铝灰烧结制备钙铝黄长石/镁铝尖晶石复相材料的研究。热力学计算表明,二次铝灰添加氧化钙和氧化镁,理论上可以制备出钙铝黄长石/镁铝尖晶石复相材料。结果表明,当二次铝灰、氧化钙和氧化镁质量分数依次为70.80%、18.58%和10.62%,在1100~1500℃范围内,均能制备出钙铝黄长石/镁铝尖晶石复相材料;随烧结温度升高,钙铝黄长石/镁铝尖晶石复相材料纯度和结晶度明显提高,抗压强度呈升高趋势,显气孔率呈下降趋势。当烧结温度为1500℃时,所制备出钙铝黄长石/镁铝尖晶石复相材料显气孔率和抗压强度分别为33.87%和40.18 MPa。     

超大型会展类公共景观设计

会展类景观是城市公共空间设计的特殊领域之一,以深圳国际会展中心为例,探讨在超尺度建筑空间形态中,景观如何提升场地的高利用率,满足会展功能的专业性,强化生态的可持续性及空间的人性化体验等,实现多维度综合一体化设计。     

五级分支井技术在河3-支平1井的应用（） 引用格式:聂云飞，吴仲华，张辉，等.五级分支井技术在河3-支平1井的应用［J］.石油钻采工艺，2012，34（2）:13-16.

河3-支平1井为双分支水平井,钻探目的是利用分支水平井技术完善区块开发效果。采用了主套管窗口液力密封技术,通过在主套管内开窗后,主井眼内下入母板,分支井眼内下入分支井眼连接器,并通过分支井眼连接器上的密封实现了窗口连接处的液力密封性能,同时实现了后期投产施工时分支井眼的选择性再进入。河3-支平1井达到了五级分支井完井水平,满足了该区块的开发需要。     

循环下套管装置卡瓦牙型选取及有限元分析

为了使循环下套管装置能承受较大的工作载荷,并保证装置能够平稳进行下套管作业,对卡瓦上布置的A、B、C这3种类型卡瓦牙进行了对比分析,应用ANSYS Workbench有限元软件,对这3种牙型在拉力和扭矩作用下的应力进行仿真分析计算。计算结果表明:卡瓦只承受拉力作用时,A型牙应力集中,且最大应力超过其屈服极限,因此易被破坏,B型和C型牙所受应力比A型牙小;只承受扭矩作用时,A型牙应力最小,C型牙应力最大;在相同扭矩作用下,卡瓦数量越多,单个卡瓦承受的应力越小。因此,确定循环下套管装置最优卡瓦牙型为B型。根据不同卡瓦牙排列形式,找出卡瓦牙最先失效的位置在卡瓦两侧最下端,并规定B型牙所能承受的最大拉力应小于1 500 kN,这样才能保证整套装置的安全性。研究结果可为卡瓦牙型设计及优选提供参考。     

应用于螺杆钻具的轴向振动冲击装置研制

基于推力轴承滚动体在特制起伏轨道上滚动产生轴向振动的特性,研制了一种轴向振动冲击装置,通过与螺杆马达集成使用,具有旋冲钻井和螺杆+转盘双驱复合钻井的技术优点。装置的推力轴承结构由滚轮、滚轮支架和滚轮轨道组成,该结构分整个钻柱为轴向振动冲击部分和受冲击部分;滚轮轨道上端面均布凸轮齿（齿高9~17 mm）,滚轮沿凸轮齿上升面滚动时,抬升钻柱振动冲击部分蓄能;滚轮沿凸轮齿下降时,振动冲击部分钻柱在钻压和自重作用下,由螺杆输出轴与冲击传动轴在接触面上产生冲击,两轴端面间距为冲程（比凸轮齿高度小4 mm）。以3 000 m中深井应用为基本条件,采用弹性杆模拟钻柱的方法,分析了装置冲击功和蓄能扭矩与钻压及冲程的关系,给出了冲程和钻压的取值范围,据此试制的样机,在冲击性能测试中,冲击力峰值达到钻压的2.2倍,在钻压20 kN,泵排量30 L/s条件下,装置寿命达到80 h。轴向冲击装置的研制达到了设计要求,初步具备工程应用的条件。     

岩屑床破坏工具流场的数值模拟

岩屑床破坏器是一种有效的斜井岩屑床破坏工具，具有水力和机械双作用破坏、清除岩屑床的特点。为了对岩屑床破坏器产生的钻井液流场有一个全面、准确的了解，应用计算机流体动力学（CFD）分析软件对其流动进行了数值模拟研究，给出了湍流模型、模型数值解法、模型的网格划分及边界条件，并从速度场、压力场、流线图三方面对数值模拟结果进行了分析，这为岩屑床破坏器的结构优化设计、制造及现场应用提供了必要的理论技术支持。