长宁页岩气区块Ø311.2ｍｍ井眼 ＰＤＣ钻头个性化设计与应用

四川长宁页岩气区块地层岩性变化复杂,硬度高、研磨性强,底部含有燧石,可钻性差。为了有效提升机械钻速,缩短钻井周期,建立了该地层岩石力学参数剖面,深入分析了地层岩性及可钻性变化规律,通过针对性的钻头冠部轮廓及切削齿分布设计,受力、做功、力平衡分析与优化,形成了两种针对不同层段的PDC钻头。结果表明,二开 Ø311.2 ｍｍ井眼机械钻速达到 13 ｍ／ｈ,相比于同平台邻井,机械钻速提升了110％,纯钻时间节省了107％。在该模式下进行的钻头设计与应用流程,达到了提速增效的目的,对类似地层区域的个性化钻头设计具有积极的指导和借鉴意义。     

定向井全井段钻柱下放过程应力及接触力分析

钻柱在下放过程中,由于井眼轨迹的影响和井壁的约束,钻柱会产生弯曲应力、接触压力和摩擦力等初始应力。忽略钻柱轴线与井眼轴线重合这一前提假设,模拟了整个钻柱的下放全过程,得到了真实的钻柱初始状态,对钻柱下放过程中的应力及接触力进行了分析。在有限元处理中把整体模型假设为细长梁在管内沿管轴线的下放过程,将井壁考虑为刚体。模拟结果表明,从全井段应力变化来看,直径段由于重力作用呈线性减小趋势,而进入造斜段时则迅速增加,在接触处和截面突变处变化剧烈,进入稳斜段后,在靠近钻头附近趋于平稳,维持在较低水平。     

大型浅水湖泊高时空分辨率风场特征数值模拟研究：以巢湖为例

【目的】大型浅水湖泊的风场是影响湖泊流场、水体富营养化和藻华运移聚集规律的关键因素之一,仅依托气象站点的观测数据难以有效捕捉湖面风场在空间和时间上的快速变化。为精细刻画湖泊高频变化风场,辨识其时空变化特征,【方法】以巢湖为研究对象,综合利用气象观测数据、全球再分析数据集和地理静态数据,通过中尺度天气预报模式和地理空间分析技术,模拟分析巢湖地区2019年高时空分辨率的风场变化过程。【结果】结果显示：巢湖区域风速由东向西、由南向北、由湖面向陆面逐渐减弱;湖面主导风向为东风和偏东风,主导风速为二级至四级,湖面平均风速在11月最大,12月次之,5月最小,不同季节湖面平均风速由大到小依次为冬季、秋季、夏季和春季。【结论】结果表明：巢湖在白天(夜晚)出现冷(暖)湖效应,其风场在早上6时和夜晚23时出现陆风和湖风转换;西半湖受湖陆风和城市热岛影响显著,在夏季会出现明显的环湖湖风锋,其湖风锋穿透内陆距离约4.7～9 km;东半湖受山谷风影响显著,在东南部山脉以东湖区易形成低风速区,在湖口附近受狭管效应易形成高风速区。通过研究成果可进一步认知巢湖区域风场特征,为巢湖水生态环境治理提供技术支撑。     

数字化变电站合并单元插值误差对于电能计量的影响

作为电子式互感器与二次设备之间的纽带,合并单元负责为变电站全站提供统一的电压电流数据来源。然而,采样值数据在采样、处理和传输的各个环节中产生的粗大数据、通信延时和丢包等问题都会对合并单元的插值处理带来影响,并最终影响到对电能的计量。文章就以上典型问题对合并单元插值算法及其对电能计量误差的影响进行了仿真分析,并搭建了数字化变电站电能计量装置误差测试系统对仿真结果进行了实验验证。结果表明,这些典型问题对合并单元的插值算法以及电能计量误差是有重大影响的,且采用不同的插值算法其影响结果不同。文章的研究为数字化变电站合并单元插值算法的优化设计提供了定量参考。     

油气钻井作业对地下水污染治理研究＊

分析了钻井作业对地下水污染的特点、污染途径,针对性地提出了钻井作业对地下水污染的预防措施,以及污染物处理技术,其中氧化还原技术、气体抽取技术、环境生物技术主要用于有机物污染治理,SRB技术、废弃钻井液固化技术、钻井液转换为水泥浆(MTC)的固井技术可用于处理废弃钻井液。钻井引起的污染治理应以“预防为主,防治结合”,切实推行清洁生产和HSE管理。     

基于Automation Studio的湿喷机机电液联合仿真模型构建方法

为研究湿喷机的智能控制方法,以某湿喷机机械臂装置为研究对象,采用Creo建立机械臂的机械模型,导入到Automation Studio,与利用Automation Studio平台构建的液压模型与电气控制模型关联,构建湿喷机样机的机电液联合仿真模型。在Automation Studio中进行功能试验,结果表明：联合仿真模型中湿喷机的工作装置功能正确,液压系统可有效反馈负载变化,电气系统可实现工作装置的动作,验证了该仿真模型的正确性。     

井底钻具组合振动特性仿真分析

通过有限元分析软件对井底钻具进行全新模拟仿真,得到不同外界条件下的钻具固有频率、振型及振动规律.认为钻进过程中避免共振最简单实用的方法是改变钻压.     

MRC油井稳态产能计算与对比

为提高单井产量和油藏采收率,最大储层接触面积井(MRC,Maximum Reservoir Contact)越来越得到重视,但因井眼结构复杂,常规方法难以计算其产能。采用一种离散化半解析方法建立了MRC油井油藏渗流和井筒管流相耦合的稳态产能模型并运用迭代法求解。以某低渗油藏为例对MRC井产能进行了计算和对比,结果表明:MRC井产能受井筒间渗流干扰影响大,主井筒两端泄油能力强,中间弱,在分支侧钻点处最弱;分支井筒从跟端到趾端泄油能力逐渐增强。MRC井单相油流IPR曲线与直井两相流IPR曲线相似,应合理选择生产压差。井筒总长度一定时,三种MRC井产能差值均在10%内,且存在启动压力梯度时均会明显降低。综合考虑钻完井工艺难度,推荐采用鱼骨型多分支水平井实现MRC技术。     

基于ANSYS的钻柱扭振模态分析

应用ANSYS软件建立了钻柱的扭转振动有限元模型。经过合理的假设,通过模态分析技术计算分析得出了钻柱扭转振动规律。分析结果表明,钻柱扭转振动的固有频率随着钻柱长度的增加而显著减小;通过采用合理的钻机转速,可以避开临界转速,避免引起共振;钻柱扭转振动最大角位移位置因主振型的阶数不同而变化。该项研究结果对于常规的回转钻进中采用合理的减振措施等方面具有现实的指导意义。     

螺杆钻具损坏落井原因分析

螺杆钻具在使用过程中会发生诸多损坏落井事故,其原因不仅与材料处理、加工工艺和技术水平有关,还与钻井方式、钻井参数、施工人员技术水平以及保养维护有关。应加强从螺杆钻具的设计到使用等一系列过程的监督,从而制造出性能佳、寿命长的高效螺杆钻具,提高钻井速度,减少事故发生率以及事故处理时间,降低钻井成本。