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采油单螺杆泵动态力学特性及疲劳寿命预测研究

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中国机械工程 2024年

作者：祖海英孙金山叶卫东李大奇东北石油大学机械科学与工程学院

针对常规采油螺杆泵定子橡胶疲劳失效的问题，以油田常用的GLB120-27型单螺杆泵为研究对象，开展了50℃油浸工况定子橡胶材料疲劳试验，获取了橡胶材料的疲劳性能参数，并构建了疲劳寿命预测模型。运用ABAQUS软件对螺杆泵进行动态力学... 详细信息

针对常规采油螺杆泵定子橡胶疲劳失效的问题，以油田常用的GLB120-27型单螺杆泵为研究对象，开展了50℃油浸工况定子橡胶材料疲劳试验，获取了橡胶材料的疲劳性能参数，并构建了疲劳寿命预测模型。运用ABAQUS软件对螺杆泵进行动态力学特性有限元分析，基于数值模拟得到的应力应变响应结果和定子橡胶材料单轴拉伸试验应力-应变拟合表达式，计算疲劳危险位置点应变能释放率的范围。利用构建的疲劳寿命预测模型，对不同过盈量条件下的螺杆泵进行了疲劳寿命预测研究。结果表明随着过盈量的增加疲劳寿命呈指数函数下降，通过与某采油厂近5年单螺杆泵平均工作寿命对比，基于裂纹扩展方法预测得到的螺杆泵定子橡胶疲劳寿命，可以满足工程预测精度要求。

关键词：螺杆泵动态力学特性定子橡胶疲劳寿命预测

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超致密储层流体敏感性实验方法

钻井液与完井液 2024年第2期41卷 172-177页

作者：张杜杰金军斌李大奇张栋金中良页岩油气富集机理与有效开发全国重点实验室北京100101 中石化石油工程技术研究院有限公司北京100101 西南石油大学油气地质及开发工程国家重点实验室成都610500 中石化华北石油工程有限公司五普钻井分公司河南新乡453700

超致密储层具有基块致密、黏土矿物丰富等特点,潜在流体敏感性强,准确评价储层流体敏感程度对优选入井工作液性能至关重要。选取超致密气层砂岩岩心,改进了压力衰减法评价储层流体敏感性,并与常规的压力衰减法和改进的稳态流体敏感性实... 详细信息

超致密储层具有基块致密、黏土矿物丰富等特点,潜在流体敏感性强,准确评价储层流体敏感程度对优选入井工作液性能至关重要。选取超致密气层砂岩岩心,改进了压力衰减法评价储层流体敏感性,并与常规的压力衰减法和改进的稳态流体敏感性实验方法对比分析。结果显示,常规的压力衰减法样品水敏程度为中等偏弱,改进的压力衰减法评价样品水敏程度中等偏强,实验结果与改进的高温高回压测试方法具有一致性,且实验时间缩短近40%。分析认为:改进的压力衰减法能够模拟地层高温环境,原理清楚,结果可靠,新方法弥补了常规压力衰减法工作流体无法高效注入岩心的不足,提高了测试精度,缩短了实验时间,对优化致密油气藏储层损害评价方法具有借鉴意义。

关键词：超致密砂岩气藏高温高回压流体敏感性评价方法

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顺北油田二叠系防漏堵漏技术进展及发展建议

长江大学学报（自然科学版） 2024年第2期21卷 76-83页

作者：李凡李大奇刘金华何仲张杜杰页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室北京102206 中石化石油工程技术研究院有限公司北京102206 中国石化西北油田分公司新疆乌鲁木齐841600

为了解决顺北油田二叠系钻进过程中漏失严重的问题,分析了顺北二叠系地层特征、漏失类型及裂缝宽度,揭示了二叠系漏失原因,总结了该油田防漏堵漏技术发展历程及取得的技术成果,并就目前面临的难题给出了技术攻关建议。分析可知,二叠系... 详细信息

为了解决顺北油田二叠系钻进过程中漏失严重的问题,分析了顺北二叠系地层特征、漏失类型及裂缝宽度,揭示了二叠系漏失原因,总结了该油田防漏堵漏技术发展历程及取得的技术成果,并就目前面临的难题给出了技术攻关建议。分析可知,二叠系地层破碎,多尺度复杂裂缝发育,漏失压力低,裂缝对井筒压力敏感,是造成地层漏失的主要原因。针对二叠系漏失,经历“逢漏就堵”、“避免承压”、“塌漏同治”及“优化完善”四个阶段,形成了随钻防漏、桥堵、随钻堵漏、凝胶堵漏、化学固结和全井堵漏浆等技术。2018年以来,在顺北蓬1、顺北鹰1等20余口井应用,单井平均漏失量由2017年之前的508 m 3降低为2020年的138 m 3(降低72.8%),单井堵漏时间由2017年之前的9.3 d降到2020年的2.6 d(降低72%),现场应用效果良好。

关键词：顺北油田二叠系防漏堵漏井筒强化

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破碎地层护壁防塌剂研制及性能评价

精细石油化工 2024年第2期41卷 10-14页

作者：李凡李大奇汤志川高伟页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室北京100101 中石化石油工程技术研究院有限公司北京100101 中国石化西北油田分公司石油工程技术研究院新疆乌鲁木齐830001

针对顺北奥陶系碳酸盐岩地层揭开后坍塌掉块严重,遇阻卡钻频发的难题,以二甲基二烯丙基氯化铵、N,N-二甲基丙烯酰胺及自制含甲氧基硅烷基团的有机硅单体为原料,合成了可与碳酸盐岩地层发生键合反应的抗高温有机硅护壁防塌剂SMHB-1。通... 详细信息

针对顺北奥陶系碳酸盐岩地层揭开后坍塌掉块严重,遇阻卡钻频发的难题,以二甲基二烯丙基氯化铵、N,N-二甲基丙烯酰胺及自制含甲氧基硅烷基团的有机硅单体为原料,合成了可与碳酸盐岩地层发生键合反应的抗高温有机硅护壁防塌剂SMHB-1。通过红外光谱、核磁共振氢谱及热重等表征了产物的分子结构及稳定性,并评价了其搭接抗剪切强度、降滤失性能及封堵性能等进行了研究。结果表明,1.5%SMHB-1溶液处理过的碳酸盐岩岩心片的搭接抗剪强度可达到0.2 MPa, 160℃老化16 h后1%SMHB-1可使4%土浆滤失量降低60.7%,SMHB-1可降低体系渗透率降约61.68%,并且与现场钻井液的配伍性能好。以SMHB-1为核心的水基护壁防塌钻井液体系在顺北X井奥陶系地层进行应用,奥陶系井壁稳定性好,没有掉块产生,扭矩平稳,起下钻顺利,无阻卡,试验井段平均井径扩大率8.6%~11.4%。

关键词：破碎地层有机硅井壁稳定钻井液护壁剂

前置处方审核中西药联用药物相互作用规则的建立及优化

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中国医药导报 2024年第14期21卷 121-124页

作者：张晓茹李大奇石树青何静王然刘伟张元庆北京市西城区广外医院院办北京100055 中国中医科学院广安门医院医保办北京100053 中国中医科学院广安门医院心血管科北京100053 北京市西城区广外医院医务科北京100055 北京市西城区广外医院信息科北京100055 北京市西城区广外医院西药房北京100055 北京市西城区广外医院中药房北京100055

目的以建立医院前置处方审核中西药联用相互作用规则和管理制度为手段,提高中西药联合应用水平。方法通过访谈法查找前置处方审核中西药联用存在的问题,通过文献及其他资料查阅建立中西药不合理联用数据库,以数据库为依据设置前置处... 详细信息

目的以建立医院前置处方审核中西药联用相互作用规则和管理制度为手段,提高中西药联合应用水平。方法通过访谈法查找前置处方审核中西药联用存在的问题,通过文献及其他资料查阅建立中西药不合理联用数据库,以数据库为依据设置前置处方审核中西药联用规则。调取北京市西城区广外医院2022年1月至12月门急诊处方,采用PDCA循环法进行药物相互作用规则及管理制度优化,比较优化前后中西药联用的合理性水平。结果建立了57类147种中药、61类148种西药不合理联用数据库。经过四轮PDCA循环管理建立前置审核中西药联用相互作用规则和管理制度后,中西药联用不合理处方占比由9.11%降至2.44%,干预处方医师修改率由82.93%升至95.45%、医师考核平均分数由79.30分升至94.25分。结论通过前置处方审核中西药不合理联用处方规则的建立,能提高中西药不合理联用水平,降低因不合理联用带来的风险。

关键词：前置处方审核中西药联用药物相互作用数据库

基于激光熔覆再制造PDC钻头的机器人仿真分析

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焊接学报 2022年第10期43卷 71-76,I0007,I0008页

作者：祖海英卢兴宇宋玉杰李大奇东北石油大学大庆163318

为了降低PDC钻头维修成本以及钻井周期,基于激光熔覆再制造技术,提出用机器人实现对钻头的再制造.基于逆向工程,对PDC钻头进行数据采集,再对获取的钻头点云数据进行数据处理、三维重构,构造出与实体PDC钻头相同的三维模型.利用软件Geoma... 详细信息

为了降低PDC钻头维修成本以及钻井周期,基于激光熔覆再制造技术,提出用机器人实现对钻头的再制造.基于逆向工程,对PDC钻头进行数据采集,再对获取的钻头点云数据进行数据处理、三维重构,构造出与实体PDC钻头相同的三维模型.利用软件Geomagic布尔运算得出工件缺损部位,在软件NX1899中利用等距平面族Γ与钻头修复部位相交,实现对曲面零件的路径规划.对机器人末端焊枪修复PDC钻头轨迹进行仿真模拟,利用软件PQart模拟工作环境中工件相对于机器人的位置,实现对机器人的轨迹优化.调整机器人末端焊枪位姿,提高修复后PDC钻头的表面性能.验证了所述方法的可行性,为激光熔覆再制造技术修复复杂曲面提供了参考.

关键词： PDC钻头机器人激光熔覆再制造焊枪位姿

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顺北油田辉绿岩地层井壁稳定钻井液技术研究

石油钻探技术 2023年

作者：李凡李大奇金军斌张杜杰方俊伟王伟吉页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室中国石化西北油田分公司石油工程技术研究院中石化石油工程技术研究院有限公司

针对顺北油田辉绿岩地层钻井过程中井壁坍塌失稳复杂，采用X射线衍射、扫描电镜、高压压汞、线性膨胀、滚动回收率、三轴岩石力学测试仪等方法，研究了辉绿岩组构特征、理化性能，分析了岩石力学性能及钻具振动对辉绿岩井壁稳定的影响... 详细信息

针对顺北油田辉绿岩地层钻井过程中井壁坍塌失稳复杂，采用X射线衍射、扫描电镜、高压压汞、线性膨胀、滚动回收率、三轴岩石力学测试仪等方法，研究了辉绿岩组构特征、理化性能，分析了岩石力学性能及钻具振动对辉绿岩井壁稳定的影响。分析结果表明，微裂缝的弱面效应易诱发辉绿岩岩体井壁垮塌失稳，钻具的扭转振动、横向振动会对辉绿岩井壁失稳产生较大影响。为此，对钻井液密度、封堵性能和携岩性能进行优化，形成了辉绿岩井壁稳定钻井液技术，并研究了配套的钻井技术。辉绿岩井壁稳定钻井液技术在顺北X井三开应用后，顺利钻穿厚22 m的辉绿岩，钻进过程中钻井液性能良好，没有出现明显复杂情况，起下钻正常，井段平均井径扩大率仅为6.0%。辉绿岩地层井壁稳定钻井液技术能够保证辉绿岩井段的安全顺利钻进及井眼规则，对解决辉绿岩井壁失稳复杂具有较好的效果。

关键词：辉绿岩力学特性钻具震动强封堵携岩能力顺北油田

基于单向流固耦合的采油单螺杆泵容积效率分析

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流体机械 2023年第9期51卷 51-58页

作者：李大奇杨其信杜秀华赵丰德聂晓虎东北石油大学机械科学与工程学院黑龙江大庆163318

为研究采油螺杆泵的容积效率,建立螺杆泵有限元仿真模型,使用流固耦合方法分析单级压差对定子橡胶的变形规律,推导了对螺杆泵定子密封和泄漏影响较大XY方向变形量的计算式。根据定子橡胶变形量和初始过盈量,得到螺杆泵泄漏量,计算出容... 详细信息

为研究采油螺杆泵的容积效率,建立螺杆泵有限元仿真模型,使用流固耦合方法分析单级压差对定子橡胶的变形规律,推导了对螺杆泵定子密封和泄漏影响较大XY方向变形量的计算式。根据定子橡胶变形量和初始过盈量,得到螺杆泵泄漏量,计算出容积效率,并对其进行试验验证;利用该方法,分析了螺杆泵定子导程、初始过盈量、偏心距等结构参数和单级压差、转速、流体黏度等工作参数对容积效率的影响规律,结果表明:容积效率随定子导程的增加而降低,在压差为0.6 MPa下容积效率由47%降至30%;随着初始过盈量的增加而升高,在压差为0.6 MPa下容积效率由31%增至71%;随着单级压差的增加而降低,在过盈量为0.28 mm下容积效率由98%降至16%;随着转速的增加而升高,在过盈量为0.178 mm下容积效率由8%增至69%;随着流体黏度的增大而升高,在过盈量为0.178 mm下容积效率由38%增至85%;随偏心距的增大变化不大,容积效率由96%降至94%。

关键词：采油螺杆泵单向流固耦合数值模拟容积效率

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顺北油田二叠系火成岩防漏堵漏技术

钻井液与完井液 2018年第3期35卷 42-47页

作者：潘军李大奇中国石油化工股份有限公司油田事业部北京100728 中国石化石油工程技术研究院北京100101

井漏是影响顺北油田安全、快速、高效钻井的重大技术难题之一。通过对现场漏失资料的统计分析,明确了顺北油田二叠系地层具有非均质性强、多尺度裂缝发育和裂缝易扩展的特点,且整体上北部漏失程度较轻,南部漏失程度较严重;二叠系漏失机... 详细信息

井漏是影响顺北油田安全、快速、高效钻井的重大技术难题之一。通过对现场漏失资料的统计分析,明确了顺北油田二叠系地层具有非均质性强、多尺度裂缝发育和裂缝易扩展的特点,且整体上北部漏失程度较轻,南部漏失程度较严重;二叠系漏失机理为压差性漏失和裂缝扩展性漏失,并以压差性漏失为主。优选了高效随钻封堵剂SMGF-1,钻井液中加入3%的SMGF-1,可使得0.45~0.90 mm砂床承压达8.5 MPa,具备良好的防漏效果;研发了高效承压堵漏剂SMKZD-1,1~3 mm裂缝承压均大于5.0 MPa,具有良好的广谱封堵效果。现场应用表明,该防漏堵漏技术可以提高二叠系火成岩地层的防漏与堵漏效果。

关键词：火成岩漏失机理裂缝扩展承压堵漏顺北油田