【摘 要】
：
准确预测环空圈闭压力对维持油气井井筒完整性、延长油气井生命周期具有十分重要的意义.基于P VT状态方程,结合井筒瞬态传热模型与环空体积计算模型,建立了耦合环空体积-温度变化的深水油气井全生命周期环空圈闭压力预测模型.模型计算结果与试验数据的误差约为6.6％.实例井计算结果表明:环空圈闭压力与环空流体压缩系数、地温梯度及环空段长度等成正比关系,上述参数越大,则圈闭压力越高;圈闭压力与环空流体膨胀系数、套管的弹性模量与泊松比等呈负相关关系;圈闭压力随着生产时间与产量的增加,呈现先迅速增加后趋于稳定的趋势.因此
【机 构】
：
中国石油大学 (北京);中国石油大学 (北京);中国石油大学 (北京) 克拉玛依校区
论文部分内容阅读
准确预测环空圈闭压力对维持油气井井筒完整性、延长油气井生命周期具有十分重要的意义.基于P VT状态方程,结合井筒瞬态传热模型与环空体积计算模型,建立了耦合环空体积-温度变化的深水油气井全生命周期环空圈闭压力预测模型.模型计算结果与试验数据的误差约为6.6％.实例井计算结果表明:环空圈闭压力与环空流体压缩系数、地温梯度及环空段长度等成正比关系,上述参数越大,则圈闭压力越高;圈闭压力与环空流体膨胀系数、套管的弹性模量与泊松比等呈负相关关系;圈闭压力随着生产时间与产量的增加,呈现先迅速增加后趋于稳定的趋势.因此,环空圈闭压力上升主要集中在油气井投产初期,应优选低膨胀系数的高压缩性环空流体、减小环空段高度,并尽可能采用弹性模量和泊松比较大的套管,以降低环空圈闭压力.研究结果可为深水油气井安全高效生产提供参考.
其他文献
为了进一步明晰难钻地层(如花岗岩地层)中异形P DC齿的破岩机理,采用有限元建立了含不同矿物组分的细观非均质花岗岩模型,同时还建立了10种常见的异形P DC齿在不同围压条件下的切削破岩模型,并对其破岩机理进行了分析.研究结果表明:鞍形齿和双曲面齿的破岩效率最高,其原因为这两种齿形能在实现移除区的脆性破碎的同时减少影响区的纵向破碎;围压对钻齿的破岩效率和攻击性有抑制作用,其原因为围压的增加使得移除区以塑性破碎为主,且锥形齿的破岩效率对围压变化最敏感,而围压的增加对双曲面齿和鞍形齿的破岩效率抑制作用最不显著;
在现场钻井过程中,由于未考虑井眼清洁状况,导致基于钻井模型的卡钻分析模型的应用受限,只能达到卡钻后识别,并不能实现真正意义上的卡钻预警.为此,基于瞬态岩屑运移模型和改进的摩阻扭矩模型,结合邻井历史录井数据,使用贝叶斯优化算法对钻井模型进行训练,使钻井模型更适应当前区块,提高卡钻事故预测结果.采用钻井模型与机器学习相耦合的方法,提出了基于录井数据的实时卡钻预警技术.通过实时录井数据的输入,采用训练后的模型对卡钻风险参数进行实时监测.实例分析结果表明,该模型能够捕捉到卡钻是否发生,同时能够对要发生的卡钻进行分
目前对水下采油树系统的可靠性分析大多只考虑了部分典型故障模式对系统的影响,为此,采用模糊故障树FFTA和FMEA相结合的方法对其进行了可靠性分析,并参考国外可靠性数据库OREDA,采用定性和定量相结合的方法分析了水下采油树系统故障模式发生的严重程度.分析结果表明:通过FMEA法分析,将失效模式危害等级划分为高风险、中高风险、中等风险、中低风险及低风险5个等级,得出水下采油树系统共有20种失效模式;油管悬挂器化学试剂注入耦合器、节流模块硬管及节流模块控制阀等9个部件属于水下采油树系统的薄弱环节,应该采取措施
针对螺旋迷宫泵效率偏低的问题,以迷宫泵的效率、轴功率和扬程为目标函数,以泵的结构参数为优化参数,建立了基于试验设计和响应面估值的螺旋迷宫泵结构优化模型.首先通过尺寸关联性将迷宫泵的结构参数进行合理简化,将16个设计参数简化为11个,然后进行参数灵敏度分析确定需要优化的9个重要结构参数.采用优化空间填充设计法对优化参数进行组合生成样本点.最后通过神经网络型响应面和多目标遗传算法对螺旋迷宫泵进行结构优化,并在符合条件的结构参数组合中,根据实际需求选取其中一个作为优化结果的最终解.研究结果表明,螺旋迷宫泵定子和
传统电导法测量气液两相流持液率时,测量精度易受流型影响.为此,提出了基于强制环状流的电导法气液两相流持液率测量技术,通过数值模拟和室内试验,用单头电导探针直接测量法对气液两相流持液率进行了测量研究.研究结果表明:当进口气液比一定时,气体不足以携带液体,但气相折算速度的逐渐增加使气体开始携带液体,液膜厚度随之不断增加,且随着气体体积流量的增加,液膜厚度呈先急速增加后趋于平缓态势;当入口气相表观流速一定时,随着液相体积分数的增加平均液膜厚度也随之增加,但随着流动路径增加,液膜变薄;该测量装置有效测量范围为气相
当前石油钻机辅助提升作业中常用的气动(载人)绞车存在功能单一、噪声大、能耗高、提升力不足以及低温适应性差等问题,为此,研制了DJB-5/50×35-R型载人载物电动绞车.该电动绞车主体的电机、减速机和卷筒采用同轴式布局,通过对减速机内藏式设计及电机紧凑型设计,极大地减小了绞车主体长度;设置载人与载物两种工作模式,可通过旋钮进行切换,载人模式匀速平稳运行,安全可靠;载物模式无级调速运行,灵活高效.该电动绞车设置了能耗制动、盘式刹车及带式刹车,具备过载保护、急停保护、断电保护、限位保护、零伺服保护、松绳保护及
如何提高电加热系统加热效果是空心杆电加热技术推广应用的关键.以空心杆电加热系统为研究对象,仿真分析了集肤效应和邻近效应,介绍了空心杆电加热系统的工作原理,利用ANSYS Maxwell软件对空心杆和加热电缆所处电磁场进行模拟分析,得出空心杆上电流密度受频率、壁厚、电缆偏置的影响规律.研究结果表明:随着电流频率不断增加,电流密度逐渐增大;壁厚越小,空心杆上加热效果越明显;当电缆处于中心位置时,可以实现对周围稠油的有效加热;选择规格为KG36的空心杆,当电流频率为1000 Hz,空心杆壁厚为5.5 mm时,加
现有水平井产能预测模型较多,但均未考虑二次完井的防砂方式,则在预测中存在一定的误差.鉴于此,以常规完井防砂产能Joshi模拟为基础,考虑海上油田地层参数和完井方式等因素,修正了钻、完、修井作业过程地层伤害的表皮系数,建立了考虑不同二次完井防砂方式的海上油田水平井产能预测模型.对南海番禺区块示例油田的计算结果表明:老筛管射孔后二次筛管完井产能比最小,砾石充填完井次之,独立筛管完井最大;影响油井产能的因素由强到弱依次是穿深、孔密、孔径,并推荐了适合于示例油田的最优射孔参数为穿深800 mm,孔密12孔/m,孔
针对“三相电机+减速装置+钻具”系统存在的机组冗长、效率低及可靠性低等问题,研发了钻井直驱永磁同步电机.设计计算了电机关键部件;以效率和齿槽转矩为优化目标,开展了电机稳健参数优化,采用田口法开展了电磁优化设计,筛选影响效率和齿槽转矩的4个显著因子作为可控因子,利用正交表对优化参数及其水平进行试验,计算了优化参数对效率和齿槽转矩影响程度,得到最优参数组合;开展了优化后电机的空载与负载电磁仿真分析,研究了空载与负载下电机性能,验证了电机优化设计的合理性;计算了电机额定工况运行下的主要损耗及关键部件生热率,仿真
以含U型肋的钢-薄层超高性能混凝土(UHPC)轻型组合桥面结构为对象,开展了稀疏栓钉布置下的组合桥面三点弯曲疲劳试验,研究了栓钉抗剪和薄层UHPC抗弯拉、疲劳性能,并进行了剩余强度试验.疲劳试验结果表明,累计经历3200万次疲劳加载后,UHPC顶面的最大裂缝宽度仅为0.05 mm,且钢-薄层UHPC界面未见显著滑移.剩余强度试验表明,UHPC的名义开裂应力为15.7 MPa,相较于未经历疲劳试验的类似试件应力降低了 38.9％.此外,试件的最终破坏形态为U肋底部屈曲.