【摘 要】
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井下流量控制阀是智能井系统井下流体控制的关键部件.为了提高产量、降低压降、减少局部损失,对流量控制阀结构进行了分析,建立了流量控制阀流动模型,推导出出口流量与流道过流总面积的流量系数CV.以流量控制阀出口产量3000 m3/d为设计标准,计算出理论CV值与数值模拟得到的CV值非常接近.在设计节流阀套孔口的流道时,对节流阀套流道口的形状、过流面积和位置进行了分析,采用了百分比控制方式进行调产.研究结果表明:所得CV关系式为确定流道口过流总面积提供了理论依据;且设计的方形流道在径向角度为75°时,百分比控制方
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井下流量控制阀是智能井系统井下流体控制的关键部件.为了提高产量、降低压降、减少局部损失,对流量控制阀结构进行了分析,建立了流量控制阀流动模型,推导出出口流量与流道过流总面积的流量系数CV.以流量控制阀出口产量3000 m3/d为设计标准,计算出理论CV值与数值模拟得到的CV值非常接近.在设计节流阀套孔口的流道时,对节流阀套流道口的形状、过流面积和位置进行了分析,采用了百分比控制方式进行调产.研究结果表明:所得CV关系式为确定流道口过流总面积提供了理论依据;且设计的方形流道在径向角度为75°时,百分比控制方式不仅能够有效精确调节产量,还能减少流道口前后的压降;最后开设了圆锥形稳流小孔,有效地解决了流道环空的漩涡,减少了能量损失,使得内部原油流动更加稳定.研究结果可为流量控制阀进一步的优化设计提供依据.
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以COD去除率为指标,研究UV-Fenton氧化法对聚糖-木质素钻井液废液的降解处理效果并对处理条件进行优化.结果表明,影响UV-Fenton法聚糖-木质素钻井液废液COD去除的最主要因素为H2O2投加量;优化的UV-Fenton处理条件为双氧水(H2O2)的投加体积比为1.20％,H2O2/Fe2+的摩尔比为4.0和UV照射时间为20 min,在此条件下可使聚糖-木质素钻井液废液的COD去除率达75.6％.
牙轮钻头由3个牙掌焊接而成,然而焊接产生的变形对牙轮钻头的几何尺寸和性能有极大的影响.为了减小牙轮钻头牙掌焊接变形,建立了除工艺外2种焊接方案,利用ABAQUS有限元软件分析了3种焊接顺序对牙掌的残余应力和变形的影响,并计算了轴颈面中心点处的偏移量.分析结果表明:先焊接水平焊缝的方案二所产生的应力幅值相对最小,分布区域较小,而先焊接所有第1层螺纹焊缝和外圆焊缝的方案一表现出更大的应力幅值和分布面积;在焊接变形方面,方案一轴颈面中心点偏移量有所增加,而方案二优化明显,变形减小了35％.所得结论有助于在钻头焊
针对中国海上首个规模化稠油热采先导试验项目,旅大21-2油田开发中面临着目标区块浅层气气窜风险大、冷热采转换和热采平台空间限制等因素对井口装置要求高的问题,通过防浅层气套管头设计、注采一体化专用通孔堵塞器设计、采油树结构优化以及井口密封设计,形成了海上稠油热采井注采一体化井口关键技术,实现了注热和冷采切换不需更换井口,解决了热采井后期生产中井口装置抬升的问题,提高了井口空间利用率,满足了安全生产的需要.现场应用结果表明:海上稠油热采井注采一体化井口装置整体耐压21 MPa,符合技术要求,已完成6井次第一轮
为了优化超深井钻井循环过程中井筒的稳定性,需要建立适宜不同层位的地层温度与孔隙压力耦合的超深井瞬态井筒传热模型.为此,通过寻找地层温度随深度和径向的变化规律,利用线性叠加原理将孔隙压力引起的应力诱导分量和地层温度变化引起的热诱导分量,组合到原位诱导孔隙弹性模型中.同时考虑了钻具旋转产生热源及不同工况下钻具与井壁接触产生热源,建立了充分考虑渗流、孔隙压力变化与地层温度变化影响的钻井液当量循环密度(ECD)计算模型,并加以实例验证.研究结果表明,该热孔弹性模型能为设计井眼清洁循环时间考虑温度的影响提供重要参考
大位移井和水平井的开采作业逐渐增多,由此带来的油井水平段过长、井筒曲率过大及井眼缩颈等使得套管下入困难的问题越来越突出.而具备导向和扩眼能力的套管引鞋头在遇阻时通过套管柱旋转或相对套管旋转,是解决上述问题的有效途径之一.从套管引鞋头的结构、材料、技术特点、主要参数及典型应用等方面对国内外套管引鞋头的技术现状进行了综述.给国内套管引鞋头的研发方向和技术攻关趋势提出了采用易钻除-低摩擦因数材料制造、实现自旋转引导、增强井筒清洗能力等建议,可为我国套管引鞋头的设计和研究提供参考.
针对稠油注气开采过程中井筒多相流流动参数难确定的问题,研究了稠油举升过程中井筒内气液两相流的流动型态.通过开展较高黏度流体垂直管气液两相流试验,借助高速摄像机观察不同油品黏度(60、100和290 cp)、不同液相表观流速(0.2、0.5和0.8 m/s)条件下管道中的环状流转换现象,以气液两相流理论与流体动力学为基础,提出了一种考虑液相黏度的井筒气液两相环状流形成的判别方法,即在气液两相间滑脱速度与液体黏滞力和重力引起的速度损失相等时,环状流开始形成,以此建立了环状流转变界限模型.在试验工况下,新模型可
目前工业界采用人工识别的方法,对整条管线的惯性检测单元(IMU)应变检测数据进行逐段识别的做法存在耗时多、识别效率不高以及判断标准不一致等问题.鉴于此,通过建立机器学习模型,提出了弯曲变形危险管段智能识别方法,实现了对冻土区融沉变形管段的智能识别.首先统计了漠大一线冻土区管线中弯曲应变值超过0.125％的管段,包括弯头段、凹陷段和融沉导致的弯曲变形段等,使用1阶数字低通滤波法降低IMU应变检测数据中的噪声干扰,然后结合几何/漏磁检测数据截取IMU应变检测数据中不同管段类型的样本数据,从中提取了11种典型数
苏里格气田采用井间串接,井口简易孔板流量计计量湿气,单井无液相计量,且气相计量误差较大,无法对柱塞气举井进行精确工况诊断及调参,影响排水采气精细化管理.为此,将涡街流量计与节流式流量计组合,研发了涡街节流式气液两相流量计,通过测量流体平均密度,实现了气液两相不分离在线连续计量.室内测试中,在模拟柱塞气举井出液工况下,气、液测量误差分别在4％和6％内.在苏里格气田柱塞气举井开展的现场试验中,采用分离计量装置与气液两相流量计串联测试其计量误差,该流量计气、液测量平均误差分别在5％和25％内;计量产液曲线能准确
目前海洋工程中多为浅层吸力桩建井,相关结构设计复杂,不适合深水建井条件,为此,开展了深水吸力桩建井沉贯过程承载力特性的理论和试验研究.通过吸力桩建井过程的介绍,承载力模型的建立以及建井下入过程的模拟试验,计算和分析了吸力桩相关承载力及模拟试验结果.研究结果表明:吸力桩建井的承载力由侧向摩阻力和底部支撑力共同承担,且底部支撑力与侧向摩阻力的承载比例与吸力桩直径有关;随着外加载荷增大,吸力桩模型下入深度增加,侧向摩阻力系数先增大后减小,底部支撑系数减小;由于下入深度增加,底部支撑力占承载比例减小,比例系数降低
目前对分离器的数值研究较广泛,但多是对不同构件下的流场模拟研究,缺少分析含砂稠油卧式分离器中颗粒的沉积率对分离器分离效率的影响.鉴于此,针对含砂稠油卧式分离器中油、水、砂的分离情况,建立卧式分离器的三维流场模型,数值模拟得到了分离器内的砂粒运动轨迹、油水分布情况及不同粒径的砂粒质量分数变化;分析了不同入口速度、稠油黏度、含砂质量分数对分离器分离效率及砂沉积率的影响.数值模拟结果表明:卧式分离器可以在内部挡板周围形成中等强度的旋转流场;稠油被砂粒吸附在周围,形成聚合团状物,可降低油滴的上浮速度,增大油滴上浮