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大斜度井旋转钻柱横向振动规律比例实验研究

振动与冲击 2019年第9期38卷 216-222页

作者：温欣管志川梁德阳周英操中国石油钻井工程技术研究院北京102206 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580

针对振动引起的钻柱磨损与失效等问题,利用钻柱动力学实验装置测量了大斜度旋转钻柱的横向振动情况,通过快速傅里叶变换对振动频率进行了分析,并根据钻柱振动位移数据计算了振动加速度,定量研究了不同转速和钻压下的横向振动规律。实验... 详细信息

针对振动引起的钻柱磨损与失效等问题,利用钻柱动力学实验装置测量了大斜度旋转钻柱的横向振动情况,通过快速傅里叶变换对振动频率进行了分析,并根据钻柱振动位移数据计算了振动加速度,定量研究了不同转速和钻压下的横向振动规律。实验结果表明:低转速时横向振动频率等于激振频率;高转速条件下观察到钻柱"次生摆动",同一运动周期内钻柱摆动次数增加,该现象导致钻柱横向振动频率加倍,横向振动加速度上升;随着钻压的增大,钻柱摆动平均加速度保持稳定,但钻柱横向振动频率减小,无因次频率从2降为1,表明高钻压对高转速下产生的次生摆动起抑制作用。

关键词：钻柱横向振动大斜度井钻进参数频率加速度

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大斜度井钻井液侵入数值模拟

中国石油大学学报（自然科学版） 2008年第3期32卷 55-59,67页

作者：杨震李智强邓少贵范宜仁陈华中国石油大学地球资源与信息学院山东东营257061

根据油水两相渗流理论,考虑重力以及渗透率各向异性的影响,运用三维有限差分法模拟了大斜度井环境中井筒周围压力、流体饱和度和电阻率的分布情况。模拟结果表明:斜井环境下,当井眼与原始储层存在明显压力差时,重力对钻井液滤液侵入影... 详细信息

根据油水两相渗流理论,考虑重力以及渗透率各向异性的影响,运用三维有限差分法模拟了大斜度井环境中井筒周围压力、流体饱和度和电阻率的分布情况。模拟结果表明:斜井环境下,当井眼与原始储层存在明显压力差时,重力对钻井液滤液侵入影响不明显;当储层渗透率为各向异性时,钻井液侵入不仅受储层水平渗透率影响,同时受到储层垂向渗透率和井斜角度影响;淡水钻井液侵入造成井眼周围储层电阻率分布复杂,局部冲洗带电阻率可能要高于原状地层电阻率,从而出现低阻环带特征。

关键词：大斜度井钻井液侵入重力饱和度各向异性电阻率

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大斜度井砾石充填机理

中国石油大学学报（自然科学版） 2008年第5期32卷 72-76页

作者：董长银贾碧霞张迎春武龙邓珊中国石油大学石油工程学院山东东营257061 青海石油公司采油一厂甘肃敦煌736202 胜利油田黄河钻井公司山东东营257064

将大斜度井砾石充填过程分为3个阶段,分析了各阶段的充填机理。考虑携砂液向地层的滤失以及井筒环空、冲筛环空之间的流体质量交换,分别建立了井筒环空、冲筛环空两个独立流动系统的砾石、携砂液的质量和动量守恒方程,以及各系统间的流... 详细信息

将大斜度井砾石充填过程分为3个阶段,分析了各阶段的充填机理。考虑携砂液向地层的滤失以及井筒环空、冲筛环空之间的流体质量交换,分别建立了井筒环空、冲筛环空两个独立流动系统的砾石、携砂液的质量和动量守恒方程,以及各系统间的流动耦合方程,得到了描述大斜度井砾石充填过程的数学模型。算例分析表明:由于井筒滤失的存在,向井筒末端方向砂床高度逐步升高,其升高的速度随井筒滤失的增加而增加;在整个充填过程中,要保持充填顺利进行,井筒内流动压力是不断增加的,尤其在第2个充填过程结束第3个充填过程开始后,流动压力会有一个明显的增大以克服快速增加的流动阻力。

关键词：大斜度井砾石充填数值模拟数学模型

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大斜度井钻柱动态摩阻扭矩快速求解方法

石油学报 2019年第5期40卷 611-620页

作者：祝效华李波李柯朱宽亮胡中志常学军西南石油大学机电工程学院四川成都610500 中国石油冀东油田公司河北唐山063004

中国正在逐渐加大滩海油气资源的开采力度,大斜度井是滩海油气开采的主要井型,大斜度井极限延伸钻进长度在很大程度上决定了其开采效益。钻前与钻井过程中摩阻扭矩的精准预测和准确快速计算是确保大斜度井极限延伸钻进的关键。目前基于... 详细信息

中国正在逐渐加大滩海油气资源的开采力度,大斜度井是滩海油气开采的主要井型,大斜度井极限延伸钻进长度在很大程度上决定了其开采效益。钻前与钻井过程中摩阻扭矩的精准预测和准确快速计算是确保大斜度井极限延伸钻进的关键。目前基于有限元框架的动态摩阻扭矩计算方法,既能计算稳态摩阻扭矩又能计算瞬态波动量,同时与解析解相比,还可以更好地处理边界条件,有效提高摩阻扭矩的计算精度,但计算速度慢,现场使用不便。为确保动态摩阻扭矩的计算精度并提高计算速度,笔者基于大斜度井动态摩阻扭矩参数敏感性分析和相似度原理,建立了各系统参数影响摩阻扭矩的快速插值模型,并开发了一套高精度和高计算效率的摩阻扭矩计算软件,该方法和软件已在冀东油田的大斜度井中推广应用。

关键词：大斜度井摩阻扭矩相似度数据库软件开发

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大斜度井钢丝投捞式气举采油技术

石油学报 2014年第5期35卷 979-986页

作者：宋显民刘清友孙成林肖国华胡慧莉王金忠靳彦卿西南石油大学机电工程学院四川成都610500 中国石油冀东油田公司钻采工艺研究院河北唐山063004

钢丝投捞式气举采油技术可以在不动管柱情况下实现气举井检阀目的,但目前技术不适应斜度较大井段投捞需要,笔者分析了目前技术的投捞运动过程,建立了投送过程关键阶段的系统能量关系式,分析了目前气举投捞工艺对斜度的适应性,建立了适... 详细信息

钢丝投捞式气举采油技术可以在不动管柱情况下实现气举井检阀目的,但目前技术不适应斜度较大井段投捞需要,笔者分析了目前技术的投捞运动过程,建立了投送过程关键阶段的系统能量关系式,分析了目前气举投捞工艺对斜度的适应性,建立了适合大斜度井段的井下投捞运动方式和系统能量关系式,确定了适合大斜度井投捞需要的下冲导向机构、凸轮锁定机构、整体投送器机构、投送器阀底支撑机构等技术方案,研制了大斜度井投捞式气举阀、工作筒、投送器等主体工具,形成了大斜度井钢丝投捞式气举采油技术,经系统能量关系式分析、室内实验和现场测试等过程,说明新工艺满足69°以内井斜段的投捞需求,矿场上推广实施6口井。

关键词：大斜度井气举投捞系统功能关系式投送器工作筒气举阀

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大斜度井投捞系统动力学模型及力学特性

石油学报 2021年第5期42卷 677-685页

作者：宋显民杨辉柳军黄祥付军郭晓强李国永段健中国石油冀东油田公司钻采工艺研究院河北唐山063004 西南石油大学机电工程学院四川成都610500

大斜度井井斜角大、井身结构复杂,其投捞操作的可靠性受一系列理论难题的影响,目前缺乏大斜度井投捞系统动力学理论研究成果,无法进行投捞系统力学特性分析和基于基础理论的投捞工艺改进研究。通过提出钢丝-油管接触分析、油管压差阻力... 详细信息

大斜度井井斜角大、井身结构复杂,其投捞操作的可靠性受一系列理论难题的影响,目前缺乏大斜度井投捞系统动力学理论研究成果,无法进行投捞系统力学特性分析和基于基础理论的投捞工艺改进研究。通过提出钢丝-油管接触分析、油管压差阻力计算等系列方法,以此建立了综合考虑井口辅助装置、钢丝、投捞器相互作用的大斜度井钢丝投捞系统动力学模型,基于有限差分法、高斯消去法结合迭代法实现了模型的求解,利用现场实测结果验证了模型的有效性。根据投捞系统的动力学模型,开展了大斜度井投捞系统力学特性研究,揭示了投捞工具串下入、投送、上提、打捞等过程载荷变化规律,以及下冲过程中井斜、井深、井眼轨迹、冲程、投捞器几何参数等因素对下冲速度的影响机理。

关键词：大斜度井钢丝投捞系统动力学研究力学特性分析投捞工具串

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各向异性油藏大斜度井入流动态

石油勘探与开发 2012年第2期39卷 222-227页

作者：王海静薛世峰高存法仝兴华南京航空航天大学航空宇航学院中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院山东大学威海校区

采用瞬时源函数法和坐标变换法,根据油藏-井筒耦合关系建立了各向异性油藏大斜度井的入流动态模型。基于此研究了无限大顶底封闭各向异性油藏中1口大斜度井在定产量和定井底流压两种工作制度下的入流动态。结果表明:对于无限大顶底封闭... 详细信息

采用瞬时源函数法和坐标变换法,根据油藏-井筒耦合关系建立了各向异性油藏大斜度井的入流动态模型。基于此研究了无限大顶底封闭各向异性油藏中1口大斜度井在定产量和定井底流压两种工作制度下的入流动态。结果表明:对于无限大顶底封闭油藏中的大斜度井,在等效渗透率及其他参数相同时,各向异性系数越小,早期径向流和中期过渡流的持续时间越短,晚期拟径向流出现的时间越早。随着井斜角增大,垂向渗透率对油井入流动态的影响逐渐增大,水平渗透率对油井入流动态的影响逐渐减小。当各向异性程度较小时,井斜角对大斜度井入流动态的影响也较小;随着各向异性程度增大,井斜角的影响明显增大。

关键词：各向异性大斜度井入流动态油藏-井筒耦合

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板状油藏大斜度井流入动态

中国石油大学学报（自然科学版） 2011年第6期35卷 88-94页

作者：王海静仝兴华薛世峰高存法南京航空航天大学航空宇航学院江苏南京210016 山东大学威海分校机电与信息工程学院山东威海264209 中国石油大学储运与建筑工程学院山东青岛266555

基于瞬时源函数法和势的叠加原理,采用空间和时间的离散技术,建立简化的大斜度井油藏渗流模型,并通过与传统模型对比验证新建模型的准确性。根据油藏-井筒耦合关系,建立大斜度井流入动态模型,并给出求解方法。分析结果表明:无限大顶底... 详细信息

基于瞬时源函数法和势的叠加原理,采用空间和时间的离散技术,建立简化的大斜度井油藏渗流模型,并通过与传统模型对比验证新建模型的准确性。根据油藏-井筒耦合关系,建立大斜度井流入动态模型,并给出求解方法。分析结果表明:无限大顶底封闭油藏大斜度井在定产量生产过程中,井斜角和储层厚度对流入动态的影响在早期径向流阶段最小,在中期过渡流阶段逐渐增大,到晚期拟径向流阶段达到稳定;储层越厚,井斜角越大,井底势降越小;储层越薄,井斜角越大,端部效应越强;井筒两端较大的边界影响是导致大斜度井与水平井流入动态差异的主要原因。

关键词：油藏大斜度井流入动态油藏-井筒耦合

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新型大斜度井同心分层注水技术

石油勘探与开发 2015年第4期42卷 512-517页

作者：刘合肖国华孙福超裴晓含胡慧莉耿海涛李良川中国石油勘探开发研究院中国石油冀东油田公司钻采工艺研究院

针对现有偏心分层注水工艺井下水嘴投捞成功率低、仪器与水嘴对接效率低以及分层流量测试精度低,难以满足大斜度井分注和测调需要的问题,提出了新型大斜度井同心分层注水工艺技术。该技术采用同心测调方案,测试仪器与井下配水器采用同... 详细信息

针对现有偏心分层注水工艺井下水嘴投捞成功率低、仪器与水嘴对接效率低以及分层流量测试精度低,难以满足大斜度井分注和测调需要的问题,提出了新型大斜度井同心分层注水工艺技术。该技术采用同心测调方案,测试仪器与井下配水器采用同心对接方式,大斜度井对接成功率高;井下配水器采用桥式通道设计,可以有效消除层间干扰的影响,提高测调效率;水量调节采用偏心阀设计,全关状态漏失量小,调节扭矩小,配水更加容易;测试方面兼容集流测试和非集流测试功能,满足小水量的测试需求;实现电缆在线直读验封,皮囊密封状态可监测,一次下井完成全部验封作业。测调期间可以实现任意层段分层流量、压力、温度等多个参数的在线直读测试,以及配注量的自动测调,无需投捞作业,显著提高测调效率。截至目前,现场试验11口井,最大井斜55°,流量测试误差小于5%,3层井验封和测调时间1 d以内,与现有技术相比具有测调效率高、精度高、成本低等特点。

关键词：大斜度井同心分层注水技术电缆直读测调电缆直读验封配注量自动测调测调效率