教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-12-1061)
- 作品数：4 被引量：76H指数：3
- 相关作者：祝效华李海胡志强毛宇刘云海更多>>
- 相关机构：西南石油大学中国石油天然气集团公司更多>>
- 发文基金：教育部“新世纪优秀人才支持计划”国家自然科学基金四川省科技计划项目更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程机械工程更多>>
- 定向穿越扩孔钻进软硬夹层钻头振动特性研究被引量：2
- 2016年
- 针对管道铺设定向穿越扩孔施工钻遇软硬夹层时扩孔钻头过量磨损、掉齿和掉牙轮乃至发生灾难性埋井事故等工程问题,通过有限元方法建立全尺寸扩孔器动态破岩的非线性动力学三维仿真模型,研究了扩孔器在软硬夹层钻进时的振动特性,给出了扶正器的结构参数、回拖力和转速组合的临界参数。结果表明,扩孔器在软硬夹层钻进时其横向振动加速度峰值、加速度有效值分别为纵向振动的5.3倍、5.2倍,说明扩孔器横向振动过于剧烈是导致其过早失效的根本原因;安装扶正器对扩孔器在软硬夹层钻进时有非常明显的减振效果,其横向振动强度比无扶正器时减小了77.6%,钻速提高了57.5%。
- 祝效华刘云海刘婷
- 关键词：扩孔器扶正器
- 基于钻头破岩钻进的下部钻具横向振动特性研究被引量：25
- 2014年
- 针对横向振动引起下部钻具失效的问题,基于钻头破岩钻进,并考虑钻具纵横扭耦合以及钻具与井壁随机接触,建立了系统非线性动力学模型,研究下部钻具横向振动特性。结果表明:在常用的牙轮钻头单扶下部钻具组合钻进过程中,钻头横振表现出较强的随机性,根据贝克休斯公司对钻具振动的量化标准,其强度属于剧烈分区;钻铤横振强度随其与钻头距离增大而近似呈指数递减,并在距钻头约50 m以后趋于稳定;钻铤上接的钻杆与近钻头钻铤的横振强度相当;下部钻具横振强度随钻压、转速增大而增大。考虑了牙轮钻头破岩钻进与下部钻柱的交互影响,对进一步揭示下部钻具的横振特性以及参数优选具有积极意义。
- 祝效华胡志强
- 关键词：下部钻具破岩加速度
- PDC切削齿破岩效率数值模拟研究被引量：46
- 2015年
- PDC钻头是油田钻井的主要破岩工具,合理布齿设计是提高其性能的主要手段.基于弹塑性力学和岩石力学,以Drucker-Prager准则作为岩石的本构关系,建立了PDC切削齿动态破岩的三维仿真模型,分析了后倾角、侧倾角、切削深度、围压等因素对破岩能效的影响.结果表明,随侧倾角增大,破碎比功逐渐增大,小于25°时,破碎比功增加量很小,大于25°时,破碎比功大幅增加;随后倾角增大,破岩比功增大,其变化率基本不受切削深度和围压的影响;切削深度过大或过小,破碎比功均较大,切深存在最优值;随围压的增大,破碎比功增大,在较低围压范围内,破碎比功增加量最为显著.研究结果有助于深化对PDC切削齿破岩的认识,为PDC钻头的设计和定制钻进措施提供重要参考.
- 祝效华李海
- 关键词：PDC切削齿破岩效率DRUCKER-PRAGER准则
- 水平井段脉冲携岩数值模拟研究被引量：4
- 2016年
- 水平井钻井技术已成为现代油气勘探开发的重要手段,水平井段岩屑运移不畅造成钻井过程中的高摩阻和扭矩、卡钻和憋泵等情况,影响钻具的使用寿命和钻进安全,特别是使用现有的常规携岩方法无法解决,为此,提出脉冲携岩方法。在现有水力脉冲的基础上,根据分流继能机理,建立小井眼水平井岩屑运移的流场模型,采用RNG k-ε模型、幂律模式及二次开发子程序进行数值计算,确定脉冲携岩合理的脉冲周期、占空比等参数,并研究水力脉冲条件下钻井液排量、偏心度、岩屑粒径等参数对偏心环空岩屑运移的影响,得到环空岩屑运移速度和浓度的分布规律。研究表明,在同等条件下,脉冲携岩效率更高,破坏岩屑床效果更好,降低岩屑床浓度约40%。
- 祝效华谌柯宇毛宇刘骉
- 关键词：水平井数值模拟岩屑运移钻井安全
