长江学者和创新团队发展计划(1RTl086)
- 作品数：9 被引量：50H指数：5
- 相关作者：陈国明刘秀全郭辛阳步玉环畅元江更多>>
- 相关机构：中国石油大学（华东）中国石油大学中国船舶科学研究中心更多>>
- 发文基金：长江学者和创新团队发展计划国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程更多>>
- 水合物储层安全钻井液密度下限确定方法被引量：7
- 2018年
- 水合物储层钻井过程中的水合物分解会导致井眼的坍塌和失稳。利用人造泥质细粉砂水合物岩样三轴力学实验结果得到了改进的Mohr-Coulomb强度准则,并得到了水合物储层坍塌压力的确定方法,分析了水合物地层钻井过程中坍塌压力的温度敏感性。结果表明:相同的井身结构条件下,利用改进的Mohr-Coulomb强度准则计算得到的钻井液密度下限较大,并且水合物地层的钻井液安全密度下限存在温度敏感性;当钻井液温度低于288. 14 K时,不同井眼轨迹条件下的钻井液密度下限不受温度影响,但随着温度的升高,钻井液密度下限的温度敏感性逐渐显现。
- 李庆超程远方李强张怀文魏佳丁吉平
- 关键词：井壁稳定井壁坍塌
- 应对深水井喷的简易防喷器应急技术研究被引量：2
- 2015年
- 为有效解决深水井喷失控问题,研究了简易防喷器应急技术。采用预先危险性分析方法评估了简易防喷器作业风险,建立了隔水管-简易防喷器-导管耦合系统力学模型,研究了简易防喷器组合类型和配置方案的确定方法。以南海深水某油井为例,研究了顶张力、钻井船偏移、海流和关井压力对简易防喷器作业性能的影响,并基于极差分析和方差分析方法确定了影响简易防喷器作业性能的主要因素。研究表明,简易防喷器闸板数量对导管应力影响较小,为提高简易防喷器系统的可靠性,可选取五闸板简易防喷器;影响导管最大等效应力的因素依次为钻井船偏移、关井压力、海流流速和顶张力。根据简易防喷器应急技术研究结果进行应急预案制订和现场作业设计,可保障深水井喷应急作业的安全开展。
- 孟会行陈国明朱渊刘秀全鞠少栋
- 关键词：深水井喷力学模型
- 变内压条件下膨胀水泥与地层机械性能的匹配被引量：2
- 2017年
- 以膨胀水泥和地层作为研究对象,以维持井筒完整性为目的,利用弹性力学理论,借助有限元方法模拟分析了套管内压变化条件下膨胀水泥和地层机械性能对井筒完整性的影响,研究了两者机械性能的匹配关系。研究表明:膨胀水泥弹性模量越大,水泥环内最大米塞斯(Mises)应力越大;膨胀水泥泊松比越大,水泥环内最大Mises越小,水泥环内最大周向应力越小。地层弹性模量越大(地层越硬),水泥环内最大Mises应力越大,水泥环内最大周向应力越小;地层泊松比对水泥环内最大Mises应力和最大周向应力的影响较小。建议硬地层(弹性模量大)匹配弹性模量较小、泊松比较大的膨胀水泥,重点预防水泥环的挤压破坏;软地层且内压较小时匹配弹性模量较大、泊松比较大的膨胀水泥,重点预防水泥环的周向拉伸破坏。
- 李娟郭辛阳步玉环
- 关键词：膨胀水泥机械性能
- 钻井工程风险评估与控制系统的设计与软件研发被引量：5
- 2019年
- 为了提高国内钻井风险评估水平、缩小与国外的技术差距,开发了一套集“钻前风险预测、钻进风险监控、钻后风险总结”于一体的钻井工程风险评估与控制系统,并完成了相关的软件研发。该系统包括5个子系统:含不确定度钻井地质力学参数钻前描述及随钻更新子系统、钻前工程设计风险评估与控制子系统、钻井作业过程动态风险评估与控制子系统、钻后工程风险总结与分析子系统以及钻井工程风险数据库子系统。该软件可以实现对井下复杂与事故的钻前工程风险预测和钻进过程中的工程风险监测以及钻后的风险总结,为钻前优化钻井工程设计方案、钻中规避钻进过程中的工程风险和后期待钻井工程设计方案的优化制定提供技术指导和科学依据。
- 胜亚楠管志川
- 关键词：钻井风险井身结构设计风险预警风险数据库
- 基于ABAQUS的井壁强化数值模拟研究被引量：4
- 2016年
- 近年来,井壁强化技术已成为国外钻井工程中提高地层承压能力的重要手段。以ABAQUS软件为平台,建立二维井壁强化模型,通过数值模拟方法探讨了井壁强化作用机理及影响因素。结果表明,封堵材料在裂缝中架桥后,挤压两侧地层,使井周应力增加,且在低角度（0～30°）范围内,周应力增量最大;周应力重新分布后,地层破裂压力提高,且易破裂点的位置发生偏移;在一定裂缝开度范围内,裂缝开度越大,表明对裂缝两侧地层挤压越严重,强化井壁的效果越明显。地应力各向异性、封堵架桥位置及井眼压力对周应力影响较大,应力各向异性越严重,井眼压力越大,架桥后周应力增量越大;封堵材料在距离井壁越近的位置架桥,在一定范围内强化井壁的效果越明显,随着架桥位置逐渐靠近缝尖,强化井壁的作用逐渐减弱。
- 宋丁丁邱正松王灿刘均一王强钟汉毅赵欣
- 关键词：数值模拟
- 深水钻井平台-隔水管耦合系统漂移预警界限被引量：15
- 2016年
- 建立了深水钻井平台-隔水管耦合系统漂移动力学模型,提出了深水钻井平台-隔水管耦合系统漂移预警界限分析方法,并进行了实例分析。分别建立了深水钻井隔水管-井口-导管耦合系统分析模型及平台漂移动力学分析模型,开发了深水钻井平台漂移动力学求解器。结合实例开展了深水钻井平台-隔水管耦合动力学特性及耦合作用规律分析,阐述了漂移预警界限分析方法。结果表明:平台漂移初始阶段隔水管载荷对平台漂移起促进作用,随着平台漂移位移的增大隔水管逐渐开始抑制平台漂移;平台漂移运动过程中隔水管系统顶部参数响应较快,底部参数响应具有明显的迟滞效应;随着海流流速的增大或水深的减小,深水钻井平台-隔水管耦合系统漂移预警界限减小,应尽早准备和启动隔水管系统底部脱离。
- 刘秀全陈国明畅元江姬景奇傅景杰宋强
- 关键词：深水钻井钻井平台隔水管
- 内孤立波作用下深水锚泊平台-隔水管耦合系统动力学特性被引量：11
- 2017年
- 中国南海内孤立波自然环境频发,内孤立波下深水锚泊平台-隔水管系统动力学失效风险高,为此建立了内孤立波下的深水锚泊平台-隔水管耦合系统动力学模型及分析方法,开发了深水锚泊平台-隔水管耦合系统动力学求解器,开展内孤立波下深水锚泊平台-隔水管耦合系统动力学特性分析,识别内孤立波下深水锚泊平台与隔水管系统的动力响应、耦合作用规律以及隔水管系统安全弱点。结果表明,在内孤立波作用下深水锚泊平台向内孤立波传播方向运动,当内孤立波波峰到达平台中心位置时锚泊平台的偏移达到最大,然后锚泊平台逐渐向初始平衡位置运动并最终趋于稳定;内孤立波促使隔水管系统顶部向内孤立波传播方向偏转,导致隔水管系统对锚泊平台运动产生一定的促进作用;当锚泊平台位移最大时隔水管系统关键参数响应值最大,但隔水管系统上球铰转角峰值时间有一定的滞后性,下挠性接头转角是内孤立波下的深水钻井隔水管系统安全弱点。
- 刘秀全陈国明畅元江姬景奇傅景杰张浩
- 关键词：深水钻井隔水管内孤立波动力学特性
- 可钻式贴堵工艺中膨胀水泥机械性能参数的优选被引量：1
- 2018年
- 可钻式贴堵工艺是一种适用性强、封堵可靠性高、后期处理方便的新型调整层系封堵作业技术,其常选用膨胀水泥来改善封堵效果。为了预防膨胀力挤坏可钻式贴堵管,采用有限元数值模拟方法,研究了膨胀水泥和地层的机械性能参数对贴堵管中应力的影响规律,优选了膨胀水泥的机械性能参数范围。结果表明:膨胀水泥膨胀率对贴堵管内应力的影响最大,次之是膨胀水泥的弹性模量,膨胀水泥的泊松比、地层的弹性模量和泊松比的影响较小。膨胀水泥膨胀率越大,贴堵管内的应力越大,且环空中膨胀水泥的体积越大,应力增长速率越大;随着膨胀水泥弹性模量的增大,贴堵管内的应力先增大后减小。无缺失和原套管缺失两种情况下贴堵管挤毁的可能性较小,原套管和水泥环都缺失时最可能挤毁贴堵管。优选膨胀水泥的膨胀率为0.5%,其它机械性能参数可在任意范围内变化。研究结果对可钻式贴堵工艺的成功应用具有重要的指导意义。
- 郭辛阳刘泽华步玉环袁杰谢文献
- 关键词：膨胀水泥膨胀率
- 深水气井测试管柱内天然气水合物沉积堵塞定量预测被引量：6
- 2018年
- 天然气水合物堵塞预测是进行水合物防治方案设计的重要依据,目前针对深水气井测试实践作业中所采用的水合物生成热力学预测理论仅能初步判断测试管柱中水合物的生成位置。基于气、液两相接触关系及气、液相间传质传热特征,考虑天然气水合物生成和沉积速率,建立了深水气井测试管柱内天然气水合物沉积堵塞定量预测模型,并以南海西部深水气井X井为例对测试管柱内水合物堵塞高风险区和沉积堵塞程度进行了定量预测。研究结果表明,本文建立的深水气井测试管柱内天然气水合物沉积堵塞预测模型计算结果具有较高的计算精度,可满足测试作业工况要求;深水气井测试管柱内水合物堵塞多发生在最大过冷度附近;产出气体内存在自由水测试工况下,水合物堵塞发生的风险远高于无自由水工况,产气量减小将增大水合物堵塞风险区域;初始无自由水测试工况下,产气量增加将增大水合物堵塞风险;在测试初期较短时间内,水合物沉积对气体产出影响不大,当测试时间超过安全作业窗口,水合物堵塞风险剧增。本文的研究成果对于深水气井测试管柱内天然气水合物的防治具有一定指导意义。
- 王志远于璟孟文波张崇李军孙宝江王莉滕学清李宁
- 关键词：深水气井测试天然气水合物南海西部
