科研方向创新的理念与方法

科研方向创新是科技发展中的重大问题,涉及较多的理念和方法。掌握这些理念与方法对科技工作者十分重要和必要。本文在对“创新”一词进行解读的基础上,结合自身的经验、认识和体会,总结提出了关于工程科技创新的32字口诀,和关于科研方向创新的“第一原理,需求引领,顺势外推,学科交叉,反向思维,节点穷举”等具体方法,以及模型树、节点法等概念,并以油气钻井技术为例说明这些方法的典型应用。      

实现碳中和目标的路径与对策

我国力争于2030年前达到二氧化碳排放峰值，努力争取2060年前实现碳中和，这对加快经济社会发展全面绿色转型、实现高质量发展、全面建设社会主义现代化强国具有重大意义。为实现碳达峰、碳中和，我国能源系统需进行全方位变革，积极推动能源系统相关碳排放尽快达峰后快速下降，加快煤炭减量和非化石能源替代，统筹好阶段目标，同步推进终端用能电气化和电力部门低碳化。技术布局上，达峰期（2030年前），要高质量达峰兼顾经济社会可持续发展；平台期（2030—2035年），巩固碳达峰成果，开展新型低碳前沿技术布局；下降期（2035—2060年），需加快脱碳步伐，大规模布局CCUS等技术；同时加强前沿性、颠覆性技术研发。研究提出了建立健全能源需求侧节能低碳转型的政策体系，完善能源供应侧清洁低碳化的保障机制，建立更加积极的碳利用政策环境等对策，为进一步研究碳达峰、碳中和发展战略提供理论参考。     

井眼轨迹闭环控制系统的信号下传技术

根据井眼轨迹闭环控制系统的实现要求，讨论地面信号下传系统的基本构成和信号的传输方式，提出信号的编码方法，传输格式以及码型，考虑到信号传输的可靠性和传输系统的效率，建立了具有可选参数功能的控制信号编码系统，为地面信号下传系统提供理论基础和技术依据，对加速随钻测量技术的国产化进程起到积极地促进作用。     

邻井间最近距离的表述及应用

邻井间最近距离的描述与计算方法已广泛应用于防碰、中靶、轨迹监测与控制，以及对实钻轨迹的质量评价等方面。阐述邻井间最近距离的计算原理、扫描图的绘制方法，并将球面坐标形式的最近距离扫描图分解为以2个极坐标形式表示的平面图，从而实现了视图的科学性、完整性和实用性。还用实例验证了理论的正确性。     

电磁随钻中传输速率自适应调度方法

针对现有电磁随钻系统存在的浅层钻进对高速数据传输需求以及深井对信号幅度要求的矛盾,提出一种速率自适应调度的方法。在不同地层、不同深度采用不同的信号发射频率,在保证信号幅度的前提下,提高数据传输速率。通过分析电磁信号在地层中的衰减规律,建立单一地层和多地层结构速率调度的数学模型,并给出井下调度参数获取的方法。最后通过仿真比较固定发射频率和自适应传输策略在不同深度和电阻率条件下的数据传输速率。结果表明,使用自适应调度策略能提高数据传输速率1倍以上。     

钻井液脉冲传输速度的影响因素分析

地面与井下的无线信息传输系统多采用钻井液脉冲的传输方式,信息的传输速度是这种传输方式的一个基本参数。提出了钻井液脉冲传输速度的计算公式,分析了钻井液的组分及性质、管道特性以及钻井液类型等因素对正、负脉冲传输速度的影响。所得出的结论对井眼轨道自动控制系统的设计及实现具有参考价值。     

水基半透膜钻井液技术的研究与应用

介绍了一种新型的有机硅酸盐半透膜剂BTM-2.通过钻屑回收率、泥球浸泡、抑制膨润土造浆、抗污染、抗温等试验及半透膜效率测定,评价了半透膜剂及半透膜钻井液的性能,有机硅酸盐半透膜钻井液具有高半透膜性能、强的抑制泥页岩水化膨胀、分散的能力、良好的抗钻屑污染能力和高温流变性.现场应用表明,该钻井液体系抑制能力强,防塌效果好,井径扩大率小,井径规则.     

关于井眼轨道控制研究的新思考

井眼轨道控制理论和技术是石油钻井工程的基础和关键.随着定向井、丛式井和水平井的发展,井眼轨道控制难度不断增加.当前面临的一个重要问题是如何开展进一步的理论研究,如何把现有的理论成果转化为实际控制手段,以提高控制精度和降低钻井成本.本文简单回顾了井眼轨道控制理沦和技术的发展过程;综述了当前的技术现状和需要解决的问题;在此基础上,用控制理论观点对井眼轨道控制研究进行分析和思考,并对今后的研究方向作了展望.     

水平井螺杆钻具的受力特征

了解和掌握水平井螺杆钻具的受力特征,是正确设计和使用水平井导向动力钻具的基础。文中针对定向钻进和导向钻进两种不同工况,分别讨论了钻具的弯曲、扭转、转子离心惯性力、转子轴向力和轴承载荷、稳定器处的松扣力矩、钻头速度分析、井眼扩径情况和钻头侧向力的分布等,给出了相应的计算公式,并结合现场发生的一些现象,从理论上给出了解释。