多层封隔器坐封机理研究

精细注水分注卡封层段增加和层间距减小,造成坐封难度增大,现场坐封时出现了上部封隔器可以完好坐封,而下部不坐封的情况。为此,以Y341型封隔器为研究对象,开展了多层封隔器坐封机理研究。建立了多层封隔器坐封数学模型,推导了环空与油管压力变化和封隔器坐封时间计算公式,并通过理论分析与现场试验对比,证明了多层封隔器坐封的数学模型符合工程实际。模型分析结果表明,多层封隔器是从上到下依次坐封;当封隔器个数大于4时,就可能出现下部封隔器不坐封情况。封隔器不坐封根本原因为环空与油管压差降低。针对该问题提出了2种改进措施,即提高坐封压力和二次加压,改进后的封隔器已得到现场验证。     

深水测试管柱测试过程中横向振动特性分析

基于Hamilton原理,建立了充分考虑内外流惯性力、隔水管作用力、内外流与隔水管摩阻力等影响下的深水测试管柱横向振动模型,通过数值求解得到了管柱的各阶振幅及最大位移计算公式;应用编程求解,研究了悬挂力、水深、产量、管柱壁厚对测试管柱前六阶振幅及最大位移的影响.结果 表明:测试管柱整体受拉能避免产生复杂的横向振动,管柱受拉时的最大位移和振幅值随悬挂力的增大而减小;悬挂力在水深增加而保持不变时,测试管柱各阶振幅值变化复杂,悬挂力随水深增大而增加时,最大位移及振幅随水深增大而增大;管柱的最大横向振动位移随管柱壁厚的增大而增大;随着产量的增加,测试管柱的最大横向振动位移增大,但幅度较小.结论 认为,适当增大悬挂力能有效减小测试管柱的最大横向振动位移,当水深增大时,现场除应增大悬挂力外,还应考虑适当增大测试管柱与隔水管间的环空间隙,以减小两者可能存在的接触碰撞.     

冲砂洗井技术研究现状及发展趋势

冲砂洗井过程中，冲砂液携带地层砂上返时，受重力影响容易二次沉积，造成砂卡、砂堵。特别是深井、超深井冲砂洗井，由于井眼轨迹复杂，携砂液摩阻增大，导致施工压力升高甚至超出冲砂洗井设备的承载能力。上述情况下，常规冲砂洗井技术难以顺利实施，作业风险高，而低压漏失井由于地层压力低、易漏失，冲砂洗井作业时冲砂液漏失严重，携砂能力下降，冲砂洗井效率降低，甚至无法将砂冲出。但随着国内外冲砂洗井技术不断进步和发展，上述冲砂洗井作业难题逐步得到解决。为推动我国冲砂洗井技术的进步，从冲砂洗井工具的结构、工作原理、技术特点以及发展趋势等方面对国内外冲砂洗井技术的研究现状进行了综述，并结合我国冲砂洗井的特点，指出了国内冲砂洗井技术的发展趋势，以期促进我国冲砂洗井技术的发展。     

波流载荷作用下的下入安装立管横向动态特性

为了研究海洋立管在下入水下设备安装过程的横向动态位移及其下部弯矩变化规律，建立了海洋下入立管的横向动态承载方程、波流载荷计算方程。结合网格离散、边界条件及计算求解稳定性的分析，应用Matlab求解了波浪速度、管柱壁厚和水深变化下的立管横向变形、最大位移和位置，以及位移及弯矩动态波动过程。研究结果表明：距离立管底部50 m内的横向位移、弯矩随时间周期性波动逐步增大，立管最大横向位移与波浪速度近乎呈正比，且弯矩波动幅度及最大弯矩均随海流速度的增大而增大；随着壁厚的增大，立管抗弯强度的增大使得立管的最大位移减小、底部的弯矩幅度减小；在相同张紧力系数下，随着水深的增大，最大横向位移增大、底部的弯矩波动周期减小、弯矩波动变化值减小，最大位移位置自水深“1/3”向海面靠近。研究结果可为海洋立管下入安装设备时的安全作业控制提供基础，并为下入设备分析的上部边界提供条件。     

基于Kriging法的造斜率预测精度提升研究

钻探行业中传统的造斜率预测方法存在些许不足，如几何法预测精度较低、力学法计算复杂度过高等，间接提高了钻探成本。为此，将相关性分析法运用于前期研究的Kriging代理模型，并以四川省某个井段的实钻数据为例，对各个影响因素的实钻数据进行归一化处理，使其分布于同一区间内；通过相关性分析法分别求出5个实测因素与造斜率之间的相关系数，确定与造斜率相关性较高的几种因素，并将其作为造斜率的敏感因子；根据相关系数的大小对敏感因子进行加权变换，用加权变换后的敏感因子作为训练样本，重新构建造斜率预测模型并进行造斜率预测，用模型预测误差间接反映模型的预测精度。研究结果表明，相较于单纯用初始数据进行拟合，该方法剔除无关因素后仅用敏感因子做拟合，预测值的均方根误差、最大绝对误差和平均绝对误差分别降低了13.26%、11.53%和17.37%,3种误差平均降低了13.39%,即经过初始数据处理后建立的Kriging代理模型能使预测精度有效提升。所得结论可为造斜率的预测提供一种新的方法。     

水下采油树S密封结构优化与试验研究

S密封作为水下采油树的非金属密封圈，是水下安全生产的关键部件之一。以S密封为研究对象，进行了结构和密封机理的研究并对其结构参数进行优化。通过建立有限元仿真模型，研究了密封圈截面长度、截面宽度、弹簧直径及圆弧半径等参数对密封圈性能的影响规律，并根据影响显著性采用响应面法对密封圈的关键结构参数进行优化分析，以最小等效应力与最大接触应力为目标，对密封圈结构参数进行优化。将优化后的S密封与优化前进行对比，结果得出在安全性能和密封性能上S密封均有显著的提升；最后通过静压试验对S密封进行了密封性能测试，试验结果表明S密封满足密封性能要求。研究方法和结果可为S密封以及其他类似结构密封圈的结构优化提供理论依据及数据参考。