国家科技重大专项(2011ZX05036-003)
- 作品数：10 被引量：51H指数：3
- 相关作者：王国荣胡刚陈宝康闫立飞魏晓东更多>>
- 相关机构：西南石油大学中国石油中国石油大学（北京）更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程机械工程环境科学与工程天文地球更多>>
- 套管气密封检测工具的非对称解封研究被引量：1
- 2016年
- 以7寸套管气密封检测工具为研究对象,通过分析影响胶筒回弹性能的因素,提出3种方案使气密封检测工具的上胶筒回弹速度快于下胶筒,即增大上胶筒硬度(减小下胶筒硬度),补强上胶筒,在上胶筒中添加尼龙纤维和增大上胶筒与滑套接触面积。研究表明,在维持原胶筒物理性能(弹性模量、泊松比)不变的前提下,改变下胶筒与滑套接触面面积的大小可以实现非对称解封。为有效解决该工具在现场解封过程中存在被顶出套管这一问题提供了思路,减小经济损失的同时,有利于提高气密封检测过程的安全性与稳定性。
- 王国荣陈宝康胡刚
- 关键词：套管胶筒回弹
- 近坍塌压力的防塌钻井流体樊庄煤层气井实践被引量：3
- 2015年
- 樊庄区块15号煤层坍塌压力较高,如何实现井筒近坍塌压力同时保证井壁稳定是保证安全高效钻井的关键。室内抑制性实验,发现绒囊钻井流体比表面积为0.02 m2/g、线性膨胀率仅为1.63%、泥页岩回收率达90.2%,抑制性能明显强于其他实验流体。承压能力实验表明绒囊钻井流体承压能力较强,在驱压70 MPa下煤芯柱塞仍未漏失。现场应用两口井验证在近坍塌压力情况下井壁稳定并施工安全。U型井樊试X2Y井三开使用清水钻进出现大量掉块,替入绒囊钻井流体后井壁稳定。钻进过程中钻井液密度0.86~1.10 g/cm3,塑性黏度7~15 MPa·s,动切力4.60~12.26 Pa,动塑比0.57~0.88 Pa/(MPa·s)。顺利与直井连通,完钻。多分支井沁平X-Y-3H井使用钻井液密度0.93~1.21 g/cm3,塑性黏度7~17 MPa·s,动切力4.00~10.22 Pa,动塑比0.39~0.70 Pa/(MPa·s),无大范围掉块、坍塌等现象发生,煤层钻遇率达到95%。
- 闫立飞申瑞臣袁光杰李博文魏攀峰夏炎赵子豪
- 关键词：煤层气防塌
- 煤层气欠平衡钻井旋转控制头胶芯密封特性分析被引量：8
- 2012年
- 旋转控制头胶芯的密封性能是影响煤层气欠平衡钻井施工效果的重要因素。根据煤层气钻井工况,对井口偏心工况、起钻和钻进工况下,旋转控制头胶芯和钻具间的接触压力进行了有限元模拟研究,并分析了胶芯不同结构参数对胶芯密封性能的影响,为煤层气钻井低压密封胶芯的优化设计和研制提供了依据。结果表明:胶芯与钻具间的接触压力随偏心距的增大而增大,且靠近偏心侧的接触压力较大;钻进工况下,钻具本体和接头部分的接触压力都明显小于起钻工况;接触压力随外锥角的减小而增大,随内锥角的减小而减小,但变化量较小;摩擦力随主密封段长度的增加呈线性增加,钻杆接头部分明显大于本体。现场应用实践验证了分析结果的正确性。
- 魏晓东刘清友王国荣马燚松梁东亮朱好阳
- 关键词：煤层气旋转控制头胶芯接触压力
- 煤层气欠平衡钻井旋转控制头壳体密封环应力分析
- 2012年
- 煤层气欠平衡钻井旋转控制头壳体密封环在现场使用容易发生破坏。对旋转控制头聚四氟乙烯密封环密封性能进行有限元仿真分析,探讨密封环体应力分布规律、密封面的接触应力变化规律以及他们与压缩量的关系。结果表明:聚四氟乙烯锥角密封环的2个密封面主要接触区域接触应力分布均匀且大小基本相等,适用于旋转控制头壳体密封;但密封环体应力分布不均,锥面拐角处(两侧)存在严重压应力集中,可能导致密封环两侧产生压塑性变形而破坏失效。分析结论得到工程使用的验证,论证了分析的可靠性与实用性。
- 莫丽黄岗王国荣夏焱袁光张杰胡刚魏晓东
- 关键词：煤层气欠平衡钻井接触应力锥面密封
- 旋转控制头润滑冷却系统热力学分析
- 2016年
- 根据煤层气专用旋转控制头润滑冷却系统要求,结合现有成熟旋转控制头润滑冷却技术,设计出无外挂冷却润滑泵站式结构。为保证该结构满足旋转控制头密封系统、轴承组的润滑冷却要求,利用有限元分析软件和室内实验对旋转控制头润滑冷却系统进行热力学分析。结果表明:该润滑冷却系统满足设计要求,其中上扶正轴承温度最高,最高温度可达71.9℃,动密封组件最高温度达60℃。此外,偏心距、密封压力、转速对润滑冷却系统影响较大,系统温度与上述三个因素近似成线性变化。
- 胡刚王国荣袁光杰夏焱李泉昌陈宝康
- 关键词：煤层气旋转控制头热力学分析
- 基于灰色神经网络的旋转控制头深沟球轴承温度预测被引量：3
- 2016年
- 由于井口、转盘、天车的中心偏差,旋转控制头深沟球轴承受到较大的侧向载荷,同时,由于摩擦扭矩的作用,深沟球轴承会产生大量的热,容易导致轴承温度过高而失效,降低旋转控制头现场生产安全性能。为了优选、及时更换润滑冷却介质,提高深沟球轴承使用寿命及旋转控制头整体工作性能,将深沟球轴承温度变化作为研究重点,以室内试验测得数据为样本,运用灰色神经网络方法,建立数学模型对深沟球轴承温度进行预测,并与BP神经网络预测结果作对比。结果表明:灰色神经网络模型预测精度高、稳定性好,且所需样本数据少,对深沟球轴承温度预测及旋转控制头冷却润滑系统设计具有重要的应用价值。
- 王国荣张敏胡刚夏焱
- 关键词：旋转控制头深沟球轴承灰色神经网络
- BH-LH-IMG-Ⅰ型煤层气红外录导综合仪研制与应用被引量：1
- 2014年
- BH-LH-IMG-Ⅰ型红外录导综合仪是在分析煤层气资料录取需求和录井现状的基础上,针对煤层气水平井录取参数少、导向任务重、钻井新工艺多、施工区域地面条件复杂等特点,创新研发的一种集地质导向、工程监测、煤层气录井为一体的新型综合录井仪。通过优选红外气体检测技术,实现了对钻井液中气体成分、浓度的快速检测;合理选配和新增传感器单元,满足了煤层气录井要求,增加了空气钻井工程安全监测功能;嵌接的《可视化模拟油气藏水平井地质导向系统》,实现了地质导向技术有形化。2013年,该仪器在沁水盆地郑庄区块现场应用2口井,参数录取准确、导向分析快速,应用效果显著,赢得了建设方和施工方的高度评价。
- 姜维寨于海军张秀峰孟宪军侯玉花钟李明
- 关键词：煤层气综合录井仪地质导向系统
- 往复密封轴用Y形密封圈密封性能分析被引量：28
- 2014年
- 为研究往复密封轴用Y形密封圈在静、动密封工作时的密封性能,利用有限元软件ABAQUS建立了Y形密封圈二维轴对称有限元模型,讨论了工作压力、密封间隙、往复运动速度、摩擦系数对其密封性能的影响。结果表明:静密封工作时,Y形密封圈内部应力基本呈对称分布;动密封工作时,Y形密封圈内唇侧应力明显大于外唇侧应力,外行程应力变化波动幅度大于内行程相应应力变化波动幅度,外行程更易引起密封圈失效;Y形密封圈根部、上端开口处、内唇唇口、密封圈与活塞轴接触区域较易发生失效;Y形密封圈最大接触应力均大于相应工作压力,具有较好的密封性能;往复运动速度对最大Von Mises应力影响较小;工作压力、密封间隙、摩擦系数对最大剪切应力影响较大。
- 王国荣胡刚何霞董胜伟陈宝康
- 关键词：有限元分析
- 沁水盆地岩性交替井绒囊钻井液实践被引量：6
- 2016年
- 为有效解决沁水盆地煤层气井因岩性变化快而引发的漏失、坍塌、掉块等情况,通过室内研究及现场应用,采用绒囊钻井液能够有效解决上述问题.MBS26-11 防塌试验井和MBS24-5 防漏堵漏试验井钻遇地层多而复杂,邻井坍塌、漏失严重.MBS26-11 井二开采用绒囊钻井液,密度为0.95-1.05 g/cm^3,黏度为35-38 s,平均机械钻速10.79 m/h,比邻井钻速提高9.2%.钻进过程中无掉块、卡钻现象,顺利完钻.MBS24-5 井一开采用膨润土泥浆,漏失严重,漏失速率达6.95 m^3/h,采用绒囊钻井液后漏失速率为1.68 m^3/h.二开仍采用绒囊钻井液,密度保持0.93-0.98 g/cm^3,漏斗黏度在38 s 以上,塑性黏度6-14 mPa·s,动切力3.00-6.64 YP/Pa,动塑比保持在0.43-1.66Pa/mPa·s.平均机械钻速5.6 m/h.
- 闫立飞申瑞臣袁光杰夏焱刘兆利王武
- 关键词：沁水盆地煤层气钻井液防漏堵漏防塌
- 煤层气全井欠平衡钻井技术柳林实践被引量：1
- 2014年
- 室内研究表明,全井欠平衡钻井流体具有低密度、良好流变性、强抑制性以及较强承压能力。CLY-22井全井段采用欠平衡钻进。二开空气钻进初期添加成核剂钻进,起到润滑钻具作用,保证快速钻进。地层出少量水,循环介质自然形成雾。地层出水量增大,环空自动出现泡沫,携岩性变差。随后,边钻边添加成膜剂、成层剂和定位剂,使循环介质自动转化为绒囊钻井液,顺利完钻,下入φ139.7mm套管,钻井周期比设计周期缩短约7天。
- 闫立飞申瑞臣夏焱孟尚志
- 关键词：煤层气
