基于神经网络算法的井下裂缝诊断与堵漏技术

在钻井过程中，常常钻遇不同宽度的井下地层裂缝。钻遇裂缝时容易发生钻井液漏失现象，甚至发生钻井液失返现象，严重影响了安全、高效钻井。目前裂缝封堵的方法常存在封堵成功率不高、堵漏承压能力低的问题，其中一个重要的原因是对井下地层的裂缝宽度等特征认识不清。基于地层裂缝产生的岩石力学机理，确定影响裂缝宽度关键的6个力学和工程因素，并利用神经网络计算的非线性、大数据特点建立了井下地层裂缝宽度的分析模型，模型包含输入层、输出层和3个隐藏层。通过该模型诊断井下裂缝宽度，提高了计算精度，平均误差仅为2.09%，最大误差为5.88%，解决钻井现场仅凭经验判断裂缝误差较大和依靠成像测井成本较高的问题。同时根据神经网络模型诊断得到的裂缝宽度优化堵漏材料的粒径配比，提高了裂缝内的架桥封堵强度和架桥的稳定性，封堵层的承压能力达到12.8 MPa，反向承压能力达到4.5 MPa。现场堵漏试验最高憋压10 MPa，经过封堵作业后大排量循环不漏，达到了裂缝性地层高效堵漏的目的，堵漏一次成功。      

某矿快速掘进最优炮孔间距的选择

山西某矿5308底抽巷在掘进过程中速度慢、效率低，直接影响工作面的瓦斯抽采，为了改善上述情形，对炮孔间距进行研究。通过使用ANSYS软件对不同炮孔间距下快速掘进效果的模拟分析，并经现场验证，得出了适应该矿的最佳炮孔间距。结果表明：炮孔间距为500 mm时，爆破产生裂隙发育范围和岩石损伤区域都最大，快速掘进的效果最好。     

Methodology for optimization of pouring variables using bottom pour for low masses of SS304 (<300 kg) in investment casting process (case study)

Bottom pour ladles with stopper rod systems are commonly used in the metal casting industry. However, stopper rod bottom-pouring systems have not yet been developed for the lower thermal masses of alloys typically used in the investment casting industry. Large thermal masses used with bottom pour systems are typically limited for ladles larger than 700 kg and to certain alloys with higher fluidity and longer solidification time like cast iron, aluminum alloys etc. In this study, bottom pour ladle designs and low thermal mass refractory systems have been developed and evaluated in production investment foundry trials with 300 kg pouring ladle. The ladles system and pouring practices used will be described along with the results from the pouring trials for SS304 that represents typical alloys used in Investment casting industries. Optimization of the variables used in an experimentation using Genetic algorithm is also explained.     

基于振动实测的非均质地层钻头失效分析与对策

四川盆地作为国内页岩气开发的重点区域,通过近几年的不断攻关和实践,机械钻速得到了提高,但由于受地层复杂、可钻性差、非均质性强等地质因素的影响,导致井下钻柱系统不良振动剧烈,容易出现钻头损坏严重、钻速较低等问题,严重影响了钻井时效。为了解决上述难题,以该盆地涪陵工区上二叠统龙潭组—中二叠统茅口组为例,采用井下振动高频测量工具的实测手段,测量了钻头—钻柱系统的动态振动加速度参数,结合地层的岩性和矿物组分分析,研究钻头失效原因与对策,并开展了现场试验。研究结果表明:①在非均质地层中钻进的钻头—钻柱系统产生了大于40 m/s~2的高幅值瞬时冲击振动,高幅值的瞬时冲击是导致钻头先期失效的主要原因;②提出了抑制高幅值的瞬时冲击振动采用"减振+增压"工具组合和避免井下工具共振的钻井参数;③采用钻井新参数的试验井比邻井的高幅值瞬时振动降低了17%,单只钻头进尺增加24%,钻头工作环境得到了较大的改善,钻头使用数量减少。结论认为,该研究成果能够有效地改善钻头—钻柱系统的振动状态,有利于达成延长钻头使用寿命的目标。     

Behaviour of Surface Defects in Wire Rod Rolling

Defects are often present in rolled products, such as wire rod. The market demand for wire rod without any defects has increased. In the final wire rod products, defects originating from steel making, casting, pre‐rolling of billets and during wire rod rolling can appear. In this work, artificial V‐shaped longitudinal surface cracks have been analysed experimentally and by means of FEM. The results indicate that the experiments and FEM calculations show the same tendency except in two cases, where instability due to fairly “round” false round bars disturbed the experiment. FE studies in combination with practical experiments are necessary in order to understand the behaviour of the material flows in the groove and to explain whether the crack will open up as a V‐shape or if it will be closed as an I‐shape.     

一种弯曲抽油杆打捞工具

为安全、快速、有效地解决顶部极度弯曲、径向变形尺寸很大的落井抽油杆打捞难题,研制了一种在套管内打捞弯曲抽油杆的工具。该工具把以往从落物顶端引入打捞改为从落物侧面引入打捞,使复杂的井下故障处理简单化,从而缩短修井周期,减少修井费用,及时恢复油井生产。该项技术先后在江苏油田6口油井上应用,成功率100%,验证了工具的独特性和可靠性。     

500kW／380V国产大功率变频器在钻机上的应用

针对国外变频器价格昂贵、调试周期和维修周期长等特点，我公司自主研发了可替代进口机的高性能钻机国产专用变频器。该变频器能够从零开始调速。当钻井卡钻时，能及时断开电动机，在低速提升时，能最大限度地发挥电动机的动力特性，提供220％的转矩输出。变频器具有易安装、调试、维护，性能稳定。应用中据实测数据显示，采用变频改造后，打1口井可节省柴油15t。     

双排桩门架—锚杆新型组合支护体系的应用研究

本文分析了双排桩门架支护结构的受力机理。针对工程实际进行变形分析,提出增设锚杆形成锚杆———双排桩门架式组合支护体系的方法,并与监测数据对比、验证。     

基于实际井眼轨迹的抽油杆柱API设计方法

目前的抽油杆柱设计方法大都基于设计井眼轨迹或经验公式，因此设计的抽油杆柱与井眼的匹配性并没有达到最优，结果可能影响了抽油杆柱的受力特性和寿命。概述了目前现有的抽油杆柱设计方法，提出了基于实际井眼轨迹的抽油杆柱API设计方法，即考虑到在三维空间中井下粘滞阻力及动载的影响，利用微单元分析方法计算出轴向载荷与轴向应力，然后在此基础上进行杆柱组合设计，并给出了设计流程。以江苏油田永21-3井为例，对几种设计方法的设计结果进行了对比分析，结果表明，江苏油田目前采用的抽油杆柱设计方法包含了人为经验因素，并不是最优的杆柱设计结果，有待进一步改进。     

摩擦换向抽油机悬点运动分析计算

摩擦换向抽油机采用开关磁阻电动机或变频调速电动机,其特点是可以频繁双向旋转,带动摩擦轮正反转,实现光杆的上行下行。该抽油机运动特点与游梁式抽油机运动特点有较大区别,文章分析了摩擦换向抽油机的运动特点,给出了该机悬点位移、速度、加速度的计算方法。