修井作业专家系统开发研究

随着油井开采时间的延长,油井事故逐年增加,油田修井任务繁重,修井技术人员匮乏,修井专家紧缺,修井数据管理不规范,迫切需要一套易操作的完善的融合了先进的修井经验和知识的“修井作业咨询系统”,以有效解决目前修井工作中存在的技术和管理问题,给油田修井作业提供可靠的技术依据。将专家系统与修井作业相结合,完成了修井作业专家系统的开发工作。从知识库的建立,知识获取,推理机制的实现等方面介绍了修井作业专家系统的开发过程。该系统的研制成功将为修井作业技术人员提供“专家”的意见,必将提高修井成功率、修井效率和技术人员的水平。     

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由于修井机井架在海洋和陆地工作环境的不同决定了海洋修井机井架与陆地修井机井架失效形式的不同，文章以国产HYX90海洋修井机为例，采用国际上先进的机械设计及自动化软件Pro/E完成了海洋修井机井架在各种危险工况下的应力场分布研究，找到了该修井机井架应力的分布规律，对该修井机井架结构提出了改进意见。该设计理论及方法为石油钻采装备及工具的改造和研制新产品提供了一种新的方法。     

CNG地下储气井安全控制装置设计

针对目前国内没有用于CNG汽车的高压气地下储气井安全控制装置的现状，设计出了一套CNG汽车高压气地下储气井安全控制装置，它由地下储气井、节能蓄能器、液压泵、微机控制装置、传感器等组成。当地面出现火灾、地震及其它不可预见的事故，使储气井地面设备遭到破坏的紧急情况时，能自动及时关闭储气井与地面的通道，增强高压气地下储气井的安全性和可靠性，大大减少城市环境污染，为CNG汽车的推广应用提供进一步的技术支持。     

G105钢钻杆在不同浓度NaCl溶液中的高温高压腐蚀及常温电化学行为

目前,对G105钢钻杆在不同Cl-浓度下的腐蚀研究较少,通过高温高压釜模拟石油井动态高温高压环境,研究了G105钢钻杆在不同浓度NaCl溶液中的高温高压腐蚀行为,采用极化曲线研究了其常温电化学腐蚀行为。采用体式显微镜和扫描电镜(SEM)观察腐蚀产物膜形貌;采用X射线能谱分析仪(EDS)分析了腐蚀产物膜成分。结果表明:G105钢钻杆在含Cl-介质中发生孔蚀,严重时会出现明显的蚀坑;随着Cl-浓度的增加,钻杆的腐蚀速率和程度增加。     

煤层气欠平衡钻井无线多参数监测系统设计

针对煤层气欠平衡钻井作业的现场特点,设计了一套基于无线通信的多参数监测系统。该系统通过钻井现场设置的5个数据采集从站实时采集反映施工概况的11项重要工艺参数,采用射频通信技术完成采集从站与基站之间的数据传输。为了消除现场多重干扰因素的影响,通过硬件和软件2方面抗干扰技术设计,确保了系统的稳定运行。样机现场试验表明,该系统数据采集准确,在无干扰的情况下,系统可靠通信距离能达到150 m,在150～170 m距离通信出现时断时续的情况,大于170 m通信中断;在钻井现场无线通信正常,最远井场内实测通信距离达到70m,能够满足煤层气欠平衡钻井作业现场需要。     

物探气动冲击钻头热处理工艺试验研究

物探气动冲击钻头本体失效的主要形式有:冲击端面的疲劳破坏;花键的塑性变形、压溃剥落;钻头本体的磨损.钻头本体失效,一方面导致能量传递效率下降,另一方面导致钻头牙齿的脱落,危害很大.选择低碳超高强度钢22SiMnNi2CrMoA作为新型钻头本体材料,经试验研究,确定其最佳的热处理工艺为:锻造毛坯、均匀化处理及退火、890℃淬火、300℃回火.最佳淬硬层深度范围为:1.8～2.0mm.经过热处理后,其强度、硬度和冲击韧性都接近或高于国外钻头,且明显高于国内钻头.     

井下封隔器及其各部件工作行为仿真研究

文章从系统的角度出发，建立了封隔器系统线性及非线性接触有限元分析模型和仿真模型，在此基础上，利用模块化编程的思想开发出井下封隔器工作行为仿真分析软件，并对不同工况条件下的井下封隔器的工作行为进行仿真分析。采用实验与现场测试相结合的方法验证仿真模型及仿真软件，计算结果符合生产实际，具有较高的实用价值。     

石油钻井工程中液动冲击器的性能参数测试

简述了旋冲钻井技术的特点，介绍了液动冲击器的工作机理及其性能参数测试在冲击器研制、改进和性能评定中的重要作用，总结了目前已有的液动冲击器试验台架和测试工作，并给出了应将室内实验、现场测试和计算机仿真相结合开展性能参数测试的建议。     

PDC钻头水力学研究最新进展

以近年来国内外钻头水力学研究的文献为基础,论述了PDC钻头的水力学参数、井底流场和水力结构优化研究的最新进展,提出了研究中存在的问题和今后研究的方向。分析可知,PDC钻头水力参数的优选,趋向于使用较高的排量和较低的泵压;PDC钻头井底流场的模拟已逐渐由二维、单喷嘴的流动数值模拟发展到三维、旋转、非对称多喷嘴的流动数值模拟;钻头井底流场和试验已有机结合起来;PDC钻头井底流场的模拟,仍以清水为介质,没有考虑钻井液的黏度、井底岩屑和井底温度等对流场的影响。PDC钻头水力学研究仍处于一个定性阶段,对PDC钻头水力学状态的量化是今后研究工作的重点。