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超高压双流道PDC钻头破岩机制研究 总被引:6,自引:0,他引:6
基于岩石弹塑性力学、水动力学及运动学,采用动力接触法模拟射流或机械齿与岩石的交互作用,利用Hoffman失效准则控制岩石破碎的动态边界,采用单步Houbolt算法求解动力方程,建立整体超高压双流道PDC钻头破岩的三维动态数值模型。全面、系统地研究岩石内部应力、岩石的破碎体积、岩石破碎所需能量以及钻压和扭矩等在岩石破碎过程中的变化规律,并对不同刀翼数及超高压喷嘴在不同位置时钻头的破岩效率进行分析,得出最佳双流道PDC钻头的结构。 相似文献
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采用非线性动态有限元法,结合实际工况条件,建立了高压水射流–机械齿联合破岩的数值模型。研究了高压水射流破碎岩石过程,并提出了2个临界压力的概念。计算结果表明,联合破岩的破碎效率约为高压水射流和机械齿分别破岩之和的2倍,射流和齿的间距在13 mm左右最佳。当射流压力足够高时增大转速有利于提高破岩效果;当钻压增加到一定值后,其对破岩效率影响不大;破岩效率与静水压力成反比。 相似文献
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美国墨西哥湾 (GOM )的深海钻井通常以极小的孔隙压力和破裂压力梯度窗口而著称。在美国墨西哥湾地区深水钻井中 ,需要对当量循环密度 (ECD)进行严格控制 ,使之不超过地层的破裂压力梯度 ,进而减少井漏并使停工时间最小化。深水钻井通常使用合成基钻井液 (SBM )。在接单根时井底钻具的周围常常会发生大块岩屑沉淀现象 ,对此 ,现场操作人员和钻井液供应商提出了几项技术措施以提高井眼清洗效率和优化钻井操作。经过对各种情况下井眼清洗效率的研究 ,可以准确地预测当量循环密度及确定给定机械钻速下的安全操作窗口。这个结果随后在美国墨西哥湾地区两口深海井中应用 ,井深分别为 2 80 0ft和 880 0ft,采用的是合成基钻井液体系。文中提供了水力研究和现场试验的结果 ,并给出了今后钻深海井的一些推荐做法 相似文献
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高压水射流-机械齿联合破岩数值模拟研究 总被引:5,自引:3,他引:5
采用非线性动态有限元法,结合实际工况条件,建立了高压水射流–机械齿联合破岩的数值模型。研究了高压水射流破碎岩石过程,并提出了2个临界压力的概念。计算结果表明,联合破岩的破碎效率约为高压水射流和机械齿分别破岩之和的2倍,射流和齿的间距在13mm左右最佳。当射流压力足够高时增大转速有利于提高破岩效果;当钻压增加到一定值后,其对破岩效率影响不大;破岩效率与静水压力成反比。 相似文献
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沙特阿拉伯KHRS区块(以下简称KHRS区块)的油藏压力只有12.5MPa左右,无法满足自喷采油的要求。在2007年7月份开始的第一轮生产井的完井作业中,阿美公司主要使用全油基泥浆完井液,采用了Zenith电潜泵(ESP)举升完井。油基钻井液密度低、润滑性能好,且不和岩石发生反应,有利于水平井水平段钻具钻压、扭矩的输送,不易和引起低压油藏的漏失,降低油藏污染。KHRS区块采用的ESP可以实现可变驱动速度、实时井下监测,可用于高含水量、高气油比、高PI指数的油井开采,提高开采产量。阿美公司在沙特阿拉伯KHRS区块制定了严格的完井工艺。通过连续几口井作业,总结了阿美公司KHRS区块完井作业程序,分析了ZENITH电潜泵的下入特点及注意事项,对电潜泵完井工艺的设计及实施作业有一定的参考价值。 相似文献
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以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,通过乳液聚合制备了AM/AMPS纳微米共聚物作为页岩封堵剂,利用IR、SEM、TEM、粒径分析、降滤失性能评价等方法考察了合成条件对共聚物性能的影响,分析了该共聚物的封堵页岩纳微米孔隙机理。实验结果表明,合成共聚物适宜的反应条件为:45℃、3~4 h、有机溶剂含量30%(w)、引发剂用量3%(w)。所得AM/AMPS纳微米共聚物在水溶液中的粒径分布为纳微米级,与页岩纳米孔隙匹配,因此具有优异的封堵性能和降滤失性能,能在70 h内有效封堵页岩的纳微米孔隙。AM/AMPS纳微米共聚物通过进入纳微米孔隙及吸附到岩石表面的协同作用达到封堵纳微米孔隙的目的,有望应用在适用于页岩气开发的水基钻井液体系。 相似文献
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