检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

摩阻及扭矩分析在实时监控井眼净化中的应用

钻采工艺 2023年第5期46卷 157-161页

作者：王植锐肖宇郭少璞王俊良中国石油西南油气田分公司开发事业部中国石油集团川庆钻探工程有限公司川西钻探公司中国石油集团渤海钻探工程有限公司第二钻井工程公司斯伦贝谢沙特阿拉伯公司

井眼净化是水平井安全、快速钻进中一个非常关键的问题,也是制约机械钻速的一个重要因素。为准确了解高效钻井施工中的井眼净化问题,国外钻井公司通常运用摩阻及扭矩分析软件,计算、输出不同摩阻系数下从初始钻进点到完钻点的上提钩载... 详细信息

井眼净化是水平井安全、快速钻进中一个非常关键的问题,也是制约机械钻速的一个重要因素。为准确了解高效钻井施工中的井眼净化问题,国外钻井公司通常运用摩阻及扭矩分析软件,计算、输出不同摩阻系数下从初始钻进点到完钻点的上提钩载、下放钩载、旋转钩载、启动扭矩、空转扭矩、钻进扭矩等理论参数曲线,与钻进中实际大钩载荷和扭矩曲线进行趋势对比,如果实时曲线的趋势与理论曲线相同,且动态摩阻系数小于0.4,则表明井眼净化良好。这种方法能够较好地显示井眼净化状况,实现井眼净化的有效实时监控,为钻进参数的选取提供依据。文章介绍了运用摩阻扭矩分析功能实时监测井眼净化的具体作法,并通过一口实例井阐述了运用这种实时监控的钻井效果。应用实例表明,在良好的井眼净化前提下,一趟钻完成了水平段长3020 m的Ø155.6 mm小井眼水平井的钻井施工作业,无任何井下复杂和非生产时间,总共耗时8 d完成钻探,本井平均机械钻速达到29.3 m/h,钻井速度和钻井时效提高到了极致,获得了极好的技术经济效益。该方法可以为国内钻井工程师和定向井工程师在钻井作业中提供参考和借鉴。

关键词：摩阻扭矩井眼净化水平井大钩载荷摩阻系数

幂律流体本构常数测量误差及其对管线摩阻系数的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

哈尔滨建筑大学学报 2000年第3期33卷 52-55页

作者：潘大林张维佳王亦群哈尔滨建筑大学建筑热能工程系黑龙江哈尔滨150090

通过对幂律型非牛顿流体流变指数ｎ及稠度系数ｋ的误差分析，提出了ｎ与ｋ的测量误差对计算广义雷诺数以及层流摩阻系数的影响。给出了误差传播系数的概念及该误差传播系数随ｎ与ｋ以及流动状况的关系。指出广义雷诺数相对误差的计算与... 详细信息

通过对幂律型非牛顿流体流变指数ｎ及稠度系数ｋ的误差分析，提出了ｎ与ｋ的测量误差对计算广义雷诺数以及层流摩阻系数的影响。给出了误差传播系数的概念及该误差传播系数随ｎ与ｋ以及流动状况的关系。指出广义雷诺数相对误差的计算与相关物理量使用的计量体系无关。最后通过实验验证了一般测量体系在测量本构常数中存在的问题，并提出了改进本构测量及提高测量精度的建议。

关键词：幂律流体测量误差摩阻系数非牛顿流体

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

耐高温内防腐涂层钢管的壁面减阻应用

热加工工艺 2023年第10期52卷 78-80页

作者：马佼佼刘云毕宗岳黄晓辉韦奉席敏敏国家石油天然气管材工程技术研究中心陕西宝鸡721008 宝鸡石油钢管有限责任公司陕西宝鸡721008

分析了内涂层钢管节能减阻的影响因素,从实际应用案例出发计算壁面减阻效果,评价该涂层钢管的应用性能。结果表明:耐高温内防腐钢管内壁粗糙度显著降低,带有内壁涂层钢管的节能减阻效果较为显著。

关键词：耐高温内防腐涂层钢管减阻率表面粗糙度摩阻系数

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

润湿性对管道流动阻力影响的研究

润湿性对管道流动阻力影响的研究

作者：宋子寒中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

随着现代测试手段及分析技术的发展,有研究表明液体与固体表面的润湿性导致经典流体力学理论中的无滑移假设在一些特殊情况下并不成立,而边界滑移的存在又改变了流体的流动阻力。因此,研究润湿性对管道运输的阻力损失的影响有重要的意... 详细信息

随着现代测试手段及分析技术的发展,有研究表明液体与固体表面的润湿性导致经典流体力学理论中的无滑移假设在一些特殊情况下并不成立,而边界滑移的存在又改变了流体的流动阻力。因此,研究润湿性对管道运输的阻力损失的影响有重要的意义。本文通过管路流动实验研究了水和乙二醇在聚氯乙烯管、不锈钢管、有机玻璃管、聚四氟乙烯管内的流动阻力特性,定性地分析了润湿性与管路摩擦阻力系数地关系,接触角较小的管路中的阻力损失与经典理论计算结果更接近,随着接触角的增大,管路摩擦阻力减小。通过对实验数据进行线性回归,建立了层流和湍流状态回归模型,定量地分析了润湿性与摩擦阻力系数地关系,经实验数据检验模型值比经典流体力学理论更接近实际值。在润湿性对管路流动阻力特性的影响基础上,本文继续研究了液体粘度对润湿性减阻的影响,通过改变聚丙烯酰胺(PAM)溶液的质量分率得到不同粘度的液体并在不锈钢管、有机玻璃管、聚四氟乙烯管中进行管路流动实验,实验结果证明粘度会导致雷诺数-摩阻系数曲线发生变化,粘度越大,相同雷诺数下摩阻系数越小。当粘度较小时,润湿性对管路流动阻力有明显的影响,接触角越大,管路阻力损失越小;当粘度较大时,由于粘度太大,管路中的内摩擦力过高,导致润湿性对摩阻系数的影响不明显。使用fluent软件通过两相流模型设置接触角模拟润湿性的方法,进行管道流体流动中润湿性影响的数值模拟研究,模拟结果显示随着接触角的增加管道流动阻力减小,通过与实验结果对比验证了模拟方法的可靠性与准确性。同时通过对管路中段速度云图的分析,推测润湿性影响管路阻力损失的内在机理是在相同入口流速下,随着接触角的增加,管路存在边界滑移现象。

关键词：润湿性摩阻系数流体力学模拟

智能滑套完井全井段油水两相变流量流动规律研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

智能滑套完井全井段油水两相变流量流动规律研究

作者：隋天阳中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

随着我国东部油田进入开发中后期,综合含水通常超90%,面临着油井减产、控水困难的问题。智能完井通过实时监测井下各层段的压力、温度等数据,反演油井流入动态特征,并调整管柱结构参数(如滑套开度)抑制产层局部出水,保证油井长期稳产。... 详细信息

随着我国东部油田进入开发中后期,综合含水通常超90%,面临着油井减产、控水困难的问题。智能完井通过实时监测井下各层段的压力、温度等数据,反演油井流入动态特征,并调整管柱结构参数(如滑套开度)抑制产层局部出水,保证油井长期稳产。深入认识智能滑套完井管柱油水两相变流量流动规律有助于揭示油井流入动态特征,实现井筒入流的精确控制,具有极强的科学意义和工程价值。由于滑套管柱开孔面积大、单孔注入比高,其管壁摩阻、流型演化与流动压降变化规律与常规射孔完井差异显著。为揭示智能滑套完井管柱油水两相变流量流动规律,本文主要研究内容包括:(1)通过开展单相流体(油、水)变流量流动实验588组,重点分析滑套开度、注入比、雷诺数对摩阻系数的影响规律。研究结果表明壁面开孔产生的局部压降和流体注入产生的混合压降不可忽略,混合压降主要取决于注入比。通过多元线性回归,拟合得到滑套完井在层流和湍流条件下的摩阻系数计算式,平均相对误差分别为0.41%和0.64%。在层流条件下,滑套开孔和孔眼入流对井筒主流都起阻碍作用;在湍流条件下,滑套开孔起阻碍作用,而孔眼入流起润流减阻作用。(2)基于不可压缩粘性流体的RANSκ-ε方程,建立了油水两相流动数值计算方法,并通过VOF方法描述油水流动过程中的流型演化;针对流型识别主观性强的问题,引入体视学原理,结合图像阈值分割技术,以RGB颜色模型中的RB值占比和分布特征进行流型诊断,诊断结果与流型观测结果吻合较好。研究结果还表明井筒倾角对流型影响显著,油水混合物在水平、倾斜段内主要呈分层体系,垂直段主要呈分散体系。含水率影响连续相的转化,当含水率升至40%,连续相将由油相转变为水相。不同滑套开度下的流型基本一致,仅在流型转变边界上产生一定偏移。(3)基于流型转变准则、均相流和双流体模型,结合摩阻系数和流型预测结果,建立了智能滑套完井管柱油水两相变流量流动压降模型,根据最小能值法确定分散相含率,采用半圆心角表征油水界面特征对模型进行求解,并通过实测压降数据进行模型验证,单相流动条件下模型误差小于3%,两相流动条件下模型误差小于12%,有效表征了井壁开孔、壁面入流等因素引起的附加流动阻力。

关键词：油水两相流滑套完井摩阻系数流型演化压降规律

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

大庆油田致密油平台三维水平井钻柱摩阻分析

石油钻采工艺 2022年第5期44卷 556-560页

作者：邵帅中国石油大庆油田有限责任公司采油工程研究院黑龙江省大庆市163453 黑龙江省油气藏增产增注重点实验室

平台水平井是大庆油田致密油开发的主要形式,平台布井的方式导致部分水平井轨道出现三维井段。钻井施工中三维水平井较二维水平井钻柱摩阻更大,限制着水平井的延伸极限。在软杆理论模型的基础上,通过分析三维井段钻柱与井壁的接触形式,... 详细信息

平台水平井是大庆油田致密油开发的主要形式,平台布井的方式导致部分水平井轨道出现三维井段。钻井施工中三维水平井较二维水平井钻柱摩阻更大,限制着水平井的延伸极限。在软杆理论模型的基础上,通过分析三维井段钻柱与井壁的接触形式,给出钻柱挫动的计算模型,采用Landmark软件模拟与实际施工情况相结合的方法进行了验证。模拟结果表明,三维井段钻柱与井壁的接触面积大于二维井段,扭方位时的井斜角大小与钻柱摩阻正相关,三维水平井整体摩阻系数达到0.4以上。钻井设计和施工过程中应根据三维井段钻柱摩阻规律,优化设计水平井轨道和井身结构、合理分配钻具组合中加重钻杆位置、提高钻井液润滑性、采用降摩减阻工具等方式降低钻柱摩阻,提高平台水平井的延伸长度,以保证致密油平台的高效开发。

关键词：大庆油田致密油平台井水平井摩阻系数延伸极限

基于CFD数值模拟的污水厂污泥输送管道阻力特性研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于CFD数值模拟的污水厂污泥输送管道阻力特性研究

作者：陈文洛吉林建筑大学

学位级别：硕士

本论文利用计算流体力学(CFD)数值模拟分析方法,研究了污泥特性和管道特性对污水厂污泥管道输送阻力损失的影响,考察了不同流速、污泥浓度、管径以及90°弯管对污泥在管道运输中的摩阻影响,以期为污泥的管道输送优化设计提供理论基础。... 详细信息

本论文利用计算流体力学(CFD)数值模拟分析方法,研究了污泥特性和管道特性对污水厂污泥管道输送阻力损失的影响,考察了不同流速、污泥浓度、管径以及90°弯管对污泥在管道运输中的摩阻影响,以期为污泥的管道输送优化设计提供理论基础。论文的主要研究工作如下:(1)采用多相流-欧拉模型,对浓度截面分布和压力损失与文献的实验数据进行对比,进而验证了模拟模型的有效性。当流速为1 m/s时,底部最大颗粒浓度为38.9%,随着时间推进,管道内的浆体不断堆积,最终会引起管道的堵塞;当流速上升到5 m/s时,底部沉积浓度下降到11.7%,上部颗粒浓度也进一步升高,上部最小颗粒浓度处从0.001上升到0.087。模拟所得到的压降数据结果与实验值的差距在-12%～10%之间,平均误差在+1.58%,差距较小,预测的压力降与实验测量结果很好地吻合。(2)基于CFD软件进行数值模拟,探讨了不同流速、管道管径、污泥浓度以及90°弯管条件下摩阻损失的变化规律。在相同管径和浓度条件下,进口流速分别为1 m/s、2 m/s、3 m/s的模拟结果表明,进口流速的增大会导致压降成指数型增大,不同的进口流速还会影响管道中污泥最大流速的出现位置;对管径分别为100 mm、200mm、300 mm的管道进行模拟,结果显示,随着管径的增加,压降减小迅速;当污泥浓度分别为2.58%、3.84%及5.79%时,在100mm管径的管道中,污泥压降随污泥浓度的增加而增加,表明污泥浓度对压降的影响显著;当污泥经过90°弯管时,管道弯折外侧受到冲击更大,更容易发生磨蚀风险,流速相较于直管有不同程度的偏移。(3)基于上述数值模拟结果,分析了不同参数对管道运输的阻力损失、摩阻系数的影响。污泥浓度为3.84%,输送流速从1 m/s增大到2 m/s时,摩阻系数从0.0679 下降到0.0313,表明摩阻系数随着流速的增大而减小,并在1.5 m/s后趋于稳定;当进口流速为1 m/s,污泥浓度从2.58%增加到3.84%时,摩阻系数从0.055增加到0.064,而当污泥浓度由5.79%增加到7.63%时,摩阻系数从0.088增加到0.131,表明摩阻系数随着污泥浓度的增大而增大,二者关系紧密;另外,摩阻系数随管道管径的增大而减小。对污泥管道输送摩阻损失特性的模拟结果,得到阻力系数计算公式λ=0.00702C1.112635Dg0.004858/v2,为后续输送阻力的计算和输送设备的选择提供了理论依据。

关键词：污水厂污泥管道输送 CFD数值模拟压降摩阻系数

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于机理模型与数据模型的卡钻智能预测方法

基于机理模型与数据模型的卡钻智能预测方法

作者：朱硕中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

钻井卡钻事故可能会对钻井施工造成灾难性的影响,轻则增加非生产时间,重则井眼报废。本文围绕钻进过程中卡钻准确预测与分类关键问题开展了相关研究,主要研究成果如下:对来自现场的100余口井的录井数据进行了整理与清洗,形成了统一采样... 详细信息

钻井卡钻事故可能会对钻井施工造成灾难性的影响,轻则增加非生产时间,重则井眼报废。本文围绕钻进过程中卡钻准确预测与分类关键问题开展了相关研究,主要研究成果如下:对来自现场的100余口井的录井数据进行了整理与清洗,形成了统一采样频率-数据提取-数据拼接的数据预处理基本流程,建立了可用于神经网络训练的录井时序数据库,为后续智能模型建立提供数据样本。针对录井数据时序性与非时序性特点,分析BP与LSTM网络适配性,设计了BP-LSTM网络架构,建立了基于BP-LSTM的大钩载荷、转盘扭矩智能预测模型。基于BP-LSTM网络建立了井底钻压扭矩智能计算模型;耦合摩阻扭矩模型,建立了钻柱摩阻系数实时反演方法,用于表征卡钻趋势;基于卡钻样本数据集,利用LSTM网络建立了卡钻概率智能预测模型。利用Sigmoid型隶属度函数,耦合摩阻系数与卡钻概率两个子指标,建立卡钻综合评价方法,卡钻预测准确率为97%、虚警率为1%。最后利用BP-LSTM网络预测卡钻的主控参数(大钩载荷、转盘扭矩、立管压力),结合历史主控参数数据,通过分析主控参数随时间的变化趋势预测卡钻类型。本文建立的卡钻综合智能预测方法可为钻井作业提供较为全面和准确的决策支持,帮助现场施工人员及时采取有效措施避免卡钻发生,减少非生产时间,助力油田现场降本、提质、增效。

关键词：卡钻概率摩阻系数神经网络卡钻类型

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于神经网络的钻柱摩阻扭矩预测研究

基于神经网络的钻柱摩阻扭矩预测研究

作者：吴文琪东北石油大学

学位级别：硕士

随着钻井技术的发展,钻井深度、水平段长度、井眼轨迹曲率越来越大,摩阻扭矩接近甚至超过设备承受极限的情况时有发生。因此,对摩阻扭矩的计算精度要求越来越高。针对设计轨道过于光滑、计算摩阻扭矩偏小的问题,本文在设计轨道中加入曲... 详细信息

随着钻井技术的发展,钻井深度、水平段长度、井眼轨迹曲率越来越大,摩阻扭矩接近甚至超过设备承受极限的情况时有发生。因此,对摩阻扭矩的计算精度要求越来越高。针对设计轨道过于光滑、计算摩阻扭矩偏小的问题,本文在设计轨道中加入曲折度来模拟实钻轨迹的曲折变化。通过分析实钻轨迹曲折度的分布规律,得到实钻轨迹井斜角、方位角的概率密度函数,以此随机生成已知分布规律的变化率离差,并将其附加到设计轨道中,从而得到模拟实钻的方位角和井斜角的值,以提高摩阻扭矩预测结果的精度。准确的摩阻系数是预测摩阻扭矩的先决条件。影响摩阻系数的因素很多,并且存在着一定的不确定性,因此,很难用一个具有普遍意义的数学方程来清晰地表述各影响因素与摩阻系数之间的关系。本文对摩阻的特性进行综合分析,采用改进的BP神经网络对摩阻系数进行分析研究。首先对BP算法的基本理论及数理表达进行深入分析,在此基础上,通过引入自适应学习率、动量项等方法进行优化,最终基于优化后的BP神经网络建立摩阻系数预测模型。从实验结果可以看出,优化后的BP神经网络能够对摩阻系数进行较高精度的预测。在预测摩阻系数的基础上,结合实钻化处理的设计轨道以及相关参数,对BP、LSTM、LSTM-BP三种不同的神经网络模型进行了对比,建立了基于LSTM-BP神经网络的摩阻扭矩预测模型,并验证了LSTM-BP神经网络在摩阻扭矩预测上的可靠性和合理性。该网络模型能够自适应学习不同类型的数据,从而进一步提升模型的预测能力。最后结合现场工程实例对本文所使用的方法进行了验证,在实验中,大钩载荷的均方根误差为38k N,平均绝对百分比误差为0.04725,比传统预测方法的平均绝对百分比误差0.076降低了2.9%;扭矩的均方根误差为1.26k N·m,平均绝对百分比误差为0.13505,比传统预测方法的平均绝对百分比误差0.2726降低了13.7%,预测值与实际值之间具有更好的吻合度。

关键词：摩阻扭矩摩阻系数神经网络设计轨道实钻化