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小直径扩张式封隔器压裂管柱的研制与应用

石油机械 2018年第9期46卷 81-86页

作者：徐新华唐海兵胡正强徐永超中石化中原石油工程有限公司井下技术发展中心中石化中原石油工程有限公司国际项目管理中心

目前国内小直径扩张式封隔器多用于酸化、注水和堵水等作业,而在多级压裂方面应用较少,主要是因为工具耐压、耐温能力较差,用于多级压裂管柱安全性和可靠性较低。针对这种情况,通过对常规扩张式封隔器、双向锚定水力锚及丢手工具的结构... 详细信息

目前国内小直径扩张式封隔器多用于酸化、注水和堵水等作业,而在多级压裂方面应用较少,主要是因为工具耐压、耐温能力较差,用于多级压裂管柱安全性和可靠性较低。针对这种情况,通过对常规扩张式封隔器、双向锚定水力锚及丢手工具的结构改进,优化设计出适用于114. 3 mm套管的小直径扩张式封隔器多级压裂管柱。在吉林伏龙泉油气田的现场应用结果表明:改进后的封隔器耐温120℃、耐压70 MPa,坐封、解封成功率100%,性能大幅提高,可满足复杂工况下的施工要求;设计的多级压裂管柱工具少、操作简便、锚定可靠、井眼适应性好,能满足内径99. 6~103. 9 mm、外径114. 3 mm套管多级压裂需求;多级压裂管柱能够实现大斜度井的有效封隔,现场施工中最大井斜达到72. 2°。该压裂管柱的成功应用为油田老井挖潜和稳定产能提供了技术支持。

关键词：多级压裂管柱小直径扩张式封隔器水力锚双向锚定

ZLZY310高温钻井液冷却系统研制及应用

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石油机械 2022年第8期50卷 46-51页

作者：李胜忠张铜鋆聂军杨智钰吕合军包秋民中石化中原石油工程有限公司装备管理部中石化石油工程钻井仪表及固控技术中心中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院

针对井下高温环境导致随钻测量仪器精度失准的问题,研制了ZLZY310高温钻井液冷却系统。基于换热理论,分析了钻井液入井温度对井下钻井液温度的影响,考虑了钻井液静止时的温度变化情况,确定了装置降温的技术参数。钻井液冷却系统采用板... 详细信息

针对井下高温环境导致随钻测量仪器精度失准的问题,研制了ZLZY310高温钻井液冷却系统。基于换热理论,分析了钻井液入井温度对井下钻井液温度的影响,考虑了钻井液静止时的温度变化情况,确定了装置降温的技术参数。钻井液冷却系统采用板式热交换器,换热效率高达85%以上;换热后的水由多组冷却塔散热,利用风冷与蒸发散热原理进行散热;设计了钻井液反冲洗流程,采用反冲洗的方式解决钻井液中杂质堵塞管路的问题。钻井液冷却系统在油田开展了现场应用,钻井液处理量高达150~260 m 3/h,对比同类冷却装置降温效果显著。钻井液循环降温能力满足现场作业要求,降低了地层温度对井下工具的影响。研究成果可为钻井过程中钻井液降温、反冲洗等工艺提供有效的技术支撑。

关键词：钻井液冷却系统板式换热器冷却塔反冲洗

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一种新型环保钻井液降滤失剂研制及特性评价

云南化工 2020年第5期47卷 24-27页

作者：桑峰军中石化中原石油工程有限公司工程服务管理中心河南濮阳457001

随着油气资源勘探开发的不断深入,环保问题日益突出。钻井液的环保性能直接关乎着油气钻采整体环节是否满足环保要求,并对钻采总的经济成本影响较大。针对目前钻井液体系处理剂环保性能不达标的问题,基于天然高分子材料优选,采用化学改... 详细信息

随着油气资源勘探开发的不断深入,环保问题日益突出。钻井液的环保性能直接关乎着油气钻采整体环节是否满足环保要求,并对钻采总的经济成本影响较大。针对目前钻井液体系处理剂环保性能不达标的问题,基于天然高分子材料优选,采用化学改性的方法,制备出了一种环保性能优良、降滤失效果较好的钻井液降滤失剂FLA-2。结果表明,新研制的FLA-2降滤失剂与钻井液的配伍性较好,在4%淡水膨润土基浆中加入1.0%的FLA-2,实验浆的API滤失量降低率达到73.44%,且可抗温130℃,性能优于目前常用的市售降滤失剂产品。同时,环保性能评价结果表明,FLA-2的ρ(BOD5)/ρ(CODCr)值达到20.68%,属于较易降解类型,溶液的生物毒性EC50值为4.2×10^4mg/L,远高于国家标准规定的2×10^4mg/L,满足环保需求。该新型降滤失剂FLA-2的综合性能优良,性价比高,具有良好的推广及应用价值。

关键词：钻井液降滤失剂天然淀粉环保性能生物毒性

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一种钻井液用环保润滑剂的制备及性能评价

辽宁化工 2020年第6期49卷 611-613,616页

作者：桑峰军中石化中原石油工程有限公司工程服务管理中心河南濮阳457001

钻井液是油气钻探过程中必需的多功能工作液,钻井液性能的优劣直接关乎钻井的成败。近年来,钻井过程中的高摩阻扭矩问题日益突出,而加入合适钻井液润滑剂以提高钻井液润滑性能是降摩减阻最有效的技术手段之一。为有效改善高摩阻扭矩工... 详细信息

钻井液是油气钻探过程中必需的多功能工作液,钻井液性能的优劣直接关乎钻井的成败。近年来,钻井过程中的高摩阻扭矩问题日益突出,而加入合适钻井液润滑剂以提高钻井液润滑性能是降摩减阻最有效的技术手段之一。为有效改善高摩阻扭矩工况条件下钻井液润滑性能,室内研选综合性能较优的基础油BBO-2和复合表面活性剂EMA,并通过制备条件优化,制备出了一种钻井液用环保润滑剂QLH-1。实验结果表明:环保型基础油BBO-2荧光级别降低,具有良好的低温流动性和自润滑性;QLH-1流动性较高,室温静置180天后无明显分层,荧光级别仅为1~2级,起泡率低,无生物毒性,且生物可降解性较好。在4%淡水膨润土浆中加入1.5%的QLH-1后,实验浆的润滑系数降低率达到88.64%,可抗温140℃,且与钻井液的配伍性良好。该新型润滑剂QLH-1原材料环保、易获取,制备工艺简单,成本较低廉,具有良好的深入研究及推广应用价值。

关键词：摩阻扭矩润滑剂环保润滑系数钻井液

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石油钻机平移装置卡爪与滑轨失效分析

机械工程师 2021年第12期 143-145,148页

作者：郭高垒刘杰刘双进中石化中原石油工程有限公司工程服务管理中心河南濮阳457001

棘爪步行器卡爪与滑轨作为石油钻机整体平移装置的主要承载部件,直接影响着钻机平移。文中以棘爪步行器为研究对象,利用力学原理与方法,建立其与滑轨在不同工况下的受力模型并求解,获得卡爪与滑轨的失效机理。实例分析结果表明:同一钻... 详细信息

棘爪步行器卡爪与滑轨作为石油钻机整体平移装置的主要承载部件,直接影响着钻机平移。文中以棘爪步行器为研究对象,利用力学原理与方法,建立其与滑轨在不同工况下的受力模型并求解,获得卡爪与滑轨的失效机理。实例分析结果表明:同一钻机平移过程中,棘爪无限位工况与限位工况下,滑轨与棘爪及卡爪间相互作用力方向或大小不同,这是由于步行器受力状态发生变化;棘爪无限位工况下,棘爪力增加23%,推移状态步行器前卡爪力增加17%,拉移状态后卡爪力增加41%,这不利于滑轨及卡爪承载。研究结果可为棘爪步行器和滑轨失效与优化设计提供参考。

关键词：棘爪步行器卡爪滑轨失效机理优化设计

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基于应力应变曲线的页岩脆性指标分析

河南理工大学学报（自然科学版） 2021年第5期40卷 63-70页

作者：桑峰军程汉列张晓燕杨国平赵建锋符彩云张冲中石化中原石油工程有限公司工程服务管理中心河南濮阳457001 中海艾普油气测试(天津)有限公司天津300457 中国石油长庆油田分公司陕西榆林719000

页岩脆性是评价页岩气储层是否可压的一个重要指标,是储层能否实现商业开采的关键。以南方海相龙马溪组富有机质页岩为研究对象,开展了单三轴压缩试验,依据岩石应力应变曲线建立新的脆性评价指标,并进行验证,在此基础上研究了页岩的脆... 详细信息

页岩脆性是评价页岩气储层是否可压的一个重要指标,是储层能否实现商业开采的关键。以南方海相龙马溪组富有机质页岩为研究对象,开展了单三轴压缩试验,依据岩石应力应变曲线建立新的脆性评价指标,并进行验证,在此基础上研究了页岩的脆性各向异性特征,结果表明:提出的脆性指标可以较好地反映页岩的脆性特征,标准化系数分别取λ=0.4和η=0.6时效果最好;南方海相龙马溪组页岩储层具有较强的脆性特征,可将其划分为高可压性储层;页岩的脆性指标随着围压增加逐渐降低,降低的速率逐渐减小;页岩的应力应变曲线5个阶段比较明显,随着围压增加,压密阶段逐渐缩短,屈服阶段逐渐变长,残余强度随着围压几乎线性增加;随着围压增加,页岩的峰值强度、弹性模量和软化模量都表现出明显的增加趋势,增幅分别为105.17%,71.74%和97.75%;页岩的脆性指标随着层理倾角增加先减小后增加,表现出"U"形变化规律,在层理倾角θ=0°时取得最大值,θ=30°时取得最小值,各向异性系数高达1.991,具有明显的各向异性特征。

关键词：龙马溪组页岩脆性指标单三轴压缩试验力学参数应力应变曲线各向异性

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钻井液行业特点及发展趋势探析

中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 2021年第9期 151-152页

作者：马文涛中石化中原石油工程有限公司工程服务管理中心河南濮阳457001

钻井液是油气钻探过程中钻井工程的重要组成部分,钻井液的性能极大的影响了钻井速度、质量以及成本。随着钻井深度不断增加,井底温度和压力也不断增加,高温高压钻井液也随之产生,钻井液主要包括油基和水基两种,油基钻井液虽然受到温度... 详细信息

钻井液是油气钻探过程中钻井工程的重要组成部分,钻井液的性能极大的影响了钻井速度、质量以及成本。随着钻井深度不断增加,井底温度和压力也不断增加,高温高压钻井液也随之产生,钻井液主要包括油基和水基两种,油基钻井液虽然受到温度和压力影响较小,但是污染性强,因而高温高压水基钻井液是深井钻探的主要研究方向。水基钻井液主要由水、处理剂、降粘剂等组成,其性能的好坏与处理剂、降粘剂等的各种物质的成份及配比关系密切,国内外专家主要针对处理剂开展了大量研究,采用了不同的处理剂,并形成了各种高温水基钻井液体系。

关键词：高温高压钻井液水基处理剂降粘剂

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石油钻机平移棘爪步行器卡爪失效分析及优化

机械制造与自动化 2020年第3期49卷 75-77页

作者：李建亭中石化中原石油工程有限公司工程服务管理中心河南濮阳457001

卡爪作为棘爪步行器的主要承载部件,直接影响着钻机平移。在受力分析的基础上,利用力学原理与方法,分析推导获得斜面卡爪结构的失效机理及优化方法。实例分析结果表明:斜面卡爪产生附加分力导致其应力值增加,不利于卡爪承载,危险截面出... 详细信息

卡爪作为棘爪步行器的主要承载部件,直接影响着钻机平移。在受力分析的基础上,利用力学原理与方法,分析推导获得斜面卡爪结构的失效机理及优化方法。实例分析结果表明:斜面卡爪产生附加分力导致其应力值增加,不利于卡爪承载,危险截面出现在卡爪固定处附近;进一步分析得到卡爪失效源于斜面卡爪结构设计缺陷;通过优化卡爪的受力状态、截面参数及制作材质后,卡爪应力值降低量约为54%与77%,这对提高卡爪承载能力是有效的。研究结果可为卡爪的优化设计提供参考。

关键词：棘爪步行器钻机平移斜面卡爪失效优化

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低压耗增强型水力振荡器的研制与现场试验

石油钻探技术 2022年第1期50卷 71-75页

作者：李建亭胡金建罗恒荣中石化中原石油工程有限公司工程服务管理中心河南濮阳457001 德州地平线石油科技股份有限公司山东德州253300 中石化西南石油工程有限公司钻井一分公司四川成都610500

应用水力振荡器可以解决复杂结构井钻井过程中存在的摩阻大、托压严重等问题,但常规水力振荡器压耗高,易使地面机泵超负荷运转而出现故障。为此,通过采取在振荡短节中增加1个固定活塞、增大偏心阀过流孔直径、在花键芯轴的花键端部和底... 详细信息

应用水力振荡器可以解决复杂结构井钻井过程中存在的摩阻大、托压严重等问题,但常规水力振荡器压耗高,易使地面机泵超负荷运转而出现故障。为此,通过采取在振荡短节中增加1个固定活塞、增大偏心阀过流孔直径、在花键芯轴的花键端部和底部过渡位置增加过流槽等措施,对常规水力振荡器的结构进行了优化,增大了活塞反馈面积和过流面积,降低了水力振荡器的能量损耗,研制了低压耗增强型水力振荡器。室内测试结果表明,该水力振荡器的压降明显减小,达到了设计要求。该水力振荡器在胜利油田义184-斜37井进行了现场试验,各项指标满足设计和使用要求,解决了托压问题,提高了机械钻速,且压降较常规水力振荡器有明显减小。研究结果表明,低压耗增强型水力振荡器的压降小,可有效解决托压严重、摩阻大的难题,满足复杂结构井安全高效钻井的需求。

关键词：水力振荡器过流面积脉冲压力压降机械钻速义184-斜37井