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摆动阀泥浆脉冲器扭杆测试装置设计

机械设计与制造 2024年

作者：王智明郭心宇张爽郑春中海油田服务股份有限公司

摆动阀泥浆脉冲器摆动频率高，载波频率高，调整方式丰富，传输速率快的特点。为了降低电机功率，摆动阀泥浆脉冲器使用扭杆作为弹簧平衡水力转矩，扭杆的疲劳寿命成为脉冲器的关键。为了检测扭杆能否满足长时间井下作业，设计了一套扭... 详细信息

摆动阀泥浆脉冲器摆动频率高，载波频率高，调整方式丰富，传输速率快的特点。为了降低电机功率，摆动阀泥浆脉冲器使用扭杆作为弹簧平衡水力转矩，扭杆的疲劳寿命成为脉冲器的关键。为了检测扭杆能否满足长时间井下作业，设计了一套扭杆测测试装置。该装置由摆动导杆机构、径向力消除装置、轴向力施加装置、实现扭杆尾端夹紧与止转的尾端夹紧装置、底座固定装置以及电控系统构成，可以同时实现扭杆在拉伸作用下的轴向拉力测试与反复扭转作用下的疲劳性能测试。该测试装置可以实现不同给定频率，两种摆动角度的摆动，提供轴向力满足1000磅的设计要求，该装置的研发成功对于评估扭杆的拉扭性能与疲劳性能具有重要意义。

关键词：摆动阀泥浆脉冲器扭杆频率轴向拉力疲劳性能

高温小井眼大直径岩心旋转井壁取心仪研制及应用

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石油机械 2024年第3期52卷 48-53页

作者：刘铁民田志宾黄琳冯永仁魏赞庆贾奇勇彭硕中海油田服务股份有限公司

随着油气勘探开发难度增大,特别是海洋油气勘探开发的不断加大,以及深水井、高温井越来越多,地质方面对电缆测井技术所获取的参数要求也越来越高。为了更好地获取小井眼尺寸井壁岩心样本,助力油气田高效探勘开发,通过对取心仪井下仪器... 详细信息

随着油气勘探开发难度增大,特别是海洋油气勘探开发的不断加大,以及深水井、高温井越来越多,地质方面对电缆测井技术所获取的参数要求也越来越高。为了更好地获取小井眼尺寸井壁岩心样本,助力油气田高效探勘开发,通过对取心仪井下仪器关键零部件电子控制短节和机械液压短节的创新设计与模拟分析,研制了适用于高温、高压、小尺寸井眼的大直径旋转井壁取心仪(MRCT-dumpy)。通过功能测试和5口井作业应用表明,大直径旋转井壁取心仪钻头性能及取心电机性能均得到充分验证,其热管理系统满足作业需要,符合设计要求;该取心仪取心功能正常,最高单趟收获岩心43颗,满足小井眼大直径取心作业要求。该仪器的设计与应用可为后期同类技术的发展提供指导。

关键词：旋转井壁取心仪小井眼大直径岩心样本模块化现场应用

海洋自升式钻井平台加装推进系统适用性计算分析

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船海工程 2024年第4期53卷 113-117页

作者：冯明常双利黄聪聪韩伟吕会敏中海油田服务股份有限公司天津300450

分析对比适用于自升式平台推进系统的优缺点,并对3种不同船型的自升式平台进行水动力计算,设计推进系统布置方案。推进系统校核结果表明,各平台推进器布置方案均能满足给定海况条件下DP 1级动力定位要求,平台可实现短距离助航和辅助就... 详细信息

分析对比适用于自升式平台推进系统的优缺点,并对3种不同船型的自升式平台进行水动力计算,设计推进系统布置方案。推进系统校核结果表明,各平台推进器布置方案均能满足给定海况条件下DP 1级动力定位要求,平台可实现短距离助航和辅助就位。结合平台实际使用情况,设计推进器共享方案,以提高平台加装推进器的经济性。

关键词：钻井平台推进器水动力动力定位推进器共享

渤海稠油油田热化学复合吞吐增效技术研究与应用

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中国海上油气 2024年第2期36卷 141-148页

作者：姜维东罗少锋张伟孙玉豹王少华中海石油(中国)有限公司勘探开发部北京100010 中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300459 中海油田服务股份有限公司油田生产事业部天津300459

针对渤海稠油油田在生产稠油井存在的原油黏度大、胶质沥青质沉积造成储层有机堵塞严重、产量递减快、边底水突进、含水上升快等问题,通过室内实验研究分析、物理模拟与参数优化开展了海上热化学复合吞吐增效技术研究。结果表明:随温度... 详细信息

针对渤海稠油油田在生产稠油井存在的原油黏度大、胶质沥青质沉积造成储层有机堵塞严重、产量递减快、边底水突进、含水上升快等问题,通过室内实验研究分析、物理模拟与参数优化开展了海上热化学复合吞吐增效技术研究。结果表明:随温度升高,胶质、沥青质扩散系数增大,石英石表面对重质组分的吸附能力减弱,有助于胶质沥青质解离;热气化学复合解堵后,岩心水测渗透率均可恢复到初始岩心水测渗透率的60%~70%;热(80℃)+气(溶解)作用下,与50℃脱气油相比可使原油黏度降低约80%;在热和化学剂作用下,原油形成低黏水包油乳状液,稠油黏度由2000 mPa·s降低至30 mPa·s,降黏率为98.5%;稠油相渗曲线测试实验(100℃)结果显示,化学剂注入后使稠油相渗曲线等渗点右移,两相共渗区域增大,油相渗透率变大,水相渗透率降低,残余油饱和度降低,开发效果改善;在热水驱过程中,注入泡沫堵调后,高渗填砂管和低渗填砂管采收率均有明显提高,低渗管采收率提高约11个百分点,高渗管采收率提高约8个百分点。模拟吞吐实验结果表明:在热+化学+气协同作用下,可至少降低含水20%~30%,采油指数由0.90 mL/(min·MPa)提高至1.95 mL/(min·MPa),可显著改善低产稠油井的开发效果。热化学复合吞吐增效技术已在渤海稠油油田现场取得成功试验,措施井含水最高降低73.4个百分点,有效期150天,平均日产油较措施前提高2.9倍,有效期内累增油4300 m^(3),为渤海稠油冷采井增储上产提供了新的技术思路和方向。

关键词：渤海稠油油田热化学复合吞吐增效采油指数稠油冷采

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气体封隔器密封单元的增强方法与安全分析

石油机械 2024年第3期52卷 79-85页

作者：程文佳李越徐凤祥魏瑞涛葛垣王雷鹏中海油田服务股份有限公司天津分公司陕西思锐机电科技有限公司

气体封隔器胶筒是实现气井分层分段开采的关键部件。常规三胶筒结构在坐封时易发生初始破坏,导致胶筒整体应力水平降低,密封安全性储备不足。为此,提出一种多材料组合式密封单元的增强方法,用于HPHT105-232-V0型含硫化氢高温高压气体封... 详细信息

气体封隔器胶筒是实现气井分层分段开采的关键部件。常规三胶筒结构在坐封时易发生初始破坏,导致胶筒整体应力水平降低,密封安全性储备不足。为此,提出一种多材料组合式密封单元的增强方法,用于HPHT105-232-V0型含硫化氢高温高压气体封隔器密封单元的设计;基于拉伸试验和Yeoh理论获得橡胶的本构模型参数;在温度204℃、坐封力200 kN和环空压力70 MPa下,分析了胶筒的应力和变形规律;试验测试了增强单元的密封安全性。分析结果表明:HPHT105-232-V0型封隔器密封单元胶筒的最大变形量为94.785 mm,最大接触应力为240 MPa,位于金属护环与套管接触区域。根据API标准,对HPHT105-232-V0型封隔器实物进行测试试验,坐封时胶筒未发生初始破坏,密封单元的整体应力水平提高;稳压过程胶筒压降幅度小于1%;整个试验测试过程中,密封单元无气泡溢出,封隔器卸载后胶筒结构无明显的塑性变形。研究结果表明,采用该增强方法所设计的多材料组合式密封单元具有良好的密封性能,满足极端环境下的密封安全性要求。

关键词：气井开采气体封隔器多材料组合式密封单元安全性试验高温高压增强方法

微气泡增效二元复合驱提高普通稠油采收率实验

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中国海上油气 2024年第1期36卷 84-90页

作者：石先亚郐婧文王冠华丁名臣徐国瑞陈五花薛新房王业飞中海油田服务股份有限公司天津300459 中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 山东省油田化学重点实验室山东青岛266580

针对普通稠油化学驱提高采收率技术现状,研究了一种化学驱油新体系。通过高效二元复合驱配方的筛选,微气泡的分散,构建了微气泡增效二元复合驱体系,分别从驱替普通稠油效果和有关机理方面展开了研究。结果表明,溶气法构建微气泡增效体... 详细信息

针对普通稠油化学驱提高采收率技术现状,研究了一种化学驱油新体系。通过高效二元复合驱配方的筛选,微气泡的分散,构建了微气泡增效二元复合驱体系,分别从驱替普通稠油效果和有关机理方面展开了研究。结果表明,溶气法构建微气泡增效体系简单实用,形成的微气泡(平均直径26.7μm)能较均匀地分散于常规高效二元体系中,具有注入性好,提高阻力系数能力强,残余阻力系数高等特点。除存在一般二元复合驱的采收率机理外,微气泡产生的贾敏效应叠加以及微气泡对稠油的协同乳化携带作用,能显著增加体系的波及能力和洗油效率。在模型非均质条件下,微气泡增效二元复合驱提高普通稠油采收率的效果明显高于常规高效二元复合驱,可以再增加12个百分点。本文研究为普通稠油化学驱提供了较好的技术思路。

关键词：普通稠油二元复合驱微气泡协同效应提高采收率

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可调式节流喷嘴多规格内割刀水循环试验研究

石油机械 2024年第8期52卷 85-91,140页

作者：李勇陈峰卢艳梁聪孙瑞涛史健博康桂蓉中海油田服务股份有限公司四川麦斯威石油钻采工具有限公司

为了提高油管内割刀切割效率,避免油管切割时发生割刀刀具伸出不足、刀片磨损失效快及喷嘴流量不可控等不良现象,研发了一种基于可调节式节流喷嘴的系列化互换多规格油管内割刀。对该工具设计了专用试验平台验证其使用可靠性,并对关键... 详细信息

为了提高油管内割刀切割效率,避免油管切割时发生割刀刀具伸出不足、刀片磨损失效快及喷嘴流量不可控等不良现象,研发了一种基于可调节式节流喷嘴的系列化互换多规格油管内割刀。对该工具设计了专用试验平台验证其使用可靠性,并对关键结构设计和试验步骤进行介绍。试验在水循环工况下由初试切割、正常切割、循环启停切割及磨损切割试验组成。研究结果表明:在主体结构及初始外径不变的情况下,系列化割刀能适应不同规格油管切割,可调式节流喷嘴能够满足现场泵组压力,保证割刀合理的转速;割刀能够在163 s内割断73.0 mm油管,多次启停切割73.0 mm油管时长为179 s,剧烈磨损后能在426 s内割断89.0 mm油管,刀具使用寿命达到4次;切割时割刀需要缓慢切入,靠近管壁时需停留23 s左右达到稳定状态,防止出现憋泵现象。试验验证了该刀具的伸出范围可以调节以适应不同外径油管,刀片在不同喷嘴流量下能够多次完成切割作业。研究结果表明该工具可为修井作业现场应用提供技术支撑。

关键词：油管内割刀可调式节流喷嘴水循环试验压力分析切割时长

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气液两相条件下叶片开孔对电潜泵性能和内部流场的影响

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排灌机械工程学报 2024年第6期42卷 548-555页

作者：王通王健施卫东韩勇周岭中海油田服务股份有限公司天津300459 江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心江苏镇江212013 潍柴动力股份有限公司山东潍坊261000 南通大学机械工程学院江苏南通226019

为了研究电潜泵内部流动机理,从而改善高含气工况下电潜泵的气液混输性能,文中基于欧拉-欧拉非均相流模型,对不同入口含气率工况下叶片开孔前后的气液两相流动特性进行了数值模拟分析,探究了气液两相流条件下叶片开孔对电潜泵性能和内... 详细信息

为了研究电潜泵内部流动机理,从而改善高含气工况下电潜泵的气液混输性能,文中基于欧拉-欧拉非均相流模型,对不同入口含气率工况下叶片开孔前后的气液两相流动特性进行了数值模拟分析,探究了气液两相流条件下叶片开孔对电潜泵性能和内部流场的影响.结果表明,在纯水工况以及低含气率、小流量工况下,叶片开孔会降低电潜泵性能;但是叶片开孔可以改善电潜泵在大流量下的气液混输性能.叶片开孔后会改变叶轮内部压力分布,使电潜泵叶轮内部平均压力升高,进而改善叶轮内部流态.叶片开孔后会冲散气相聚集,使气体分布更加均匀,叶轮流道内涡核分布明显减少,减少了能量耗散.该研究为改善电潜泵气液混输性能提供了理论依据.

关键词：电潜泵叶片开孔气液两相流数值模拟涡核分布

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析出相及夹杂物对L80-9Cr钢耐蚀性的影响

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腐蚀与防护 2024年第6期45卷 21-28页

作者：卢道胜陈宇凡魏安超董社霞刘勇杜宇峰孙冲中海油田服务股份有限公司天津分公司天津300451 中国石油大学(华东)材料科学与工程学院青岛266580 中海油田服务股份有限公司海南分公司海口570312

通过电化学测试和FeCl_(3)点蚀试验,研究了Cr_(23)C_(6)析出相及Al_(2)O_(3)夹杂物对L80-9Cr钢耐蚀性的影响。结果表明:Cr_(23)C_(6)在原马氏体板条束内的析出聚集增大了小角度晶界处的晶格畸变程度,使其具有较高的电化学活性,导致材料... 详细信息

通过电化学测试和FeCl_(3)点蚀试验,研究了Cr_(23)C_(6)析出相及Al_(2)O_(3)夹杂物对L80-9Cr钢耐蚀性的影响。结果表明:Cr_(23)C_(6)在原马氏体板条束内的析出聚集增大了小角度晶界处的晶格畸变程度,使其具有较高的电化学活性,导致材料耐腐蚀性能降低;另一方面,Cr_(23)C_(6)析出导致周围贫Cr区的形成,增大材料的点蚀倾向;此外,Al_(2)O_(3)夹杂物的存在也为点蚀萌生与发展提供有利位置,两者的共同作用导致L80-9Cr钢的严重点蚀。

关键词： L80-9Cr钢 Al_(2)O_(3)夹杂富Cr碳化物 FeCl_(3)点蚀晶格畸变