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钻杆与套管摩擦磨损研究-王长进硕士学位论文.pdf
钻杆与套管摩擦磨损研究-王长进硕士学位论文多媒体讲稿.pdf
热采井预膨胀固井模拟实验研究-王兆运硕士学位论文.pdf
热采井预膨胀固井模拟实验研究-王兆运硕士学位论文多媒体讲稿.pdf
热采井预膨胀固井水泥浆优化设计-田新民硕士学位论文.pdf
热采井预膨胀固井水泥浆优化设计-田新民硕士学位论文多媒体讲稿.pdf

摘  要
套管磨损使其承载能力降低，给后续钻井、完井、采油及修井带来重大影响。在对套管磨损机理深入分析基础上，研制出模拟井下工况的钻杆套管摩擦磨损实验机；实验分析找出了影响套管磨损的主要因素及其一般规律。在载荷、温度、时间恒定的情况下，磨损体积随转速呈线性趋势变化；载荷对钻杆与套管之间的磨合期、摩擦系数均有显著影响，增大载荷会加剧振动和加速磨损，合理载荷可以降低摩擦系数，减小磨损；粘度高的水基泥浆可以有效降低套管磨损；低于60 ℃的温度对套管磨损没有明显影响。建立了套管和钻杆的磨损预测方程。
通过有限元软件研究磨损对套管的剩余抗挤强度、剩余抗内压强度的影响，并与其它计算方法进行了比较。磨损套管的剩余抗挤强度与磨损半径、磨损量分别呈线性和指数关系，磨损量越大剩余抗挤强度越小，磨损半径越小剩余抗挤强度越大；较大的轴向载荷对磨损套管的剩余抗挤强度有显著影响，轴向压应力增加套管的抗挤强度，轴向拉应力减小套管的抗挤强度；运用解析解和有限元分析模型计算月牙形磨损套管的周向应力分布；磨损套管的局部弯曲会增大周向应力，降低套管的抗内压强度。
总结了不同工况下磨损对钻杆抗拉、抗弯性能的影响，针对目前的各种减磨措施提出改进建议。为钻具优化设计和钻井参数优选提供了参考依据。

关键词 摩擦；磨损；实验机；套管；剩余强度；防磨

摘  要
热力采油是开采稠油最广泛、效益较高的方法。稠油热采的主要形式是蒸汽吞吐和蒸汽驱。蒸汽的注入使得油井套管柱产生热应力，从而发生塑性屈服，造成套管损坏严重，很大程度上制约着注蒸汽开采稠油技术的发展。因此，研究稠油热采井套管损坏的防治技术具有重要的现实意义。
预膨胀固井技术，包括半预热固井技术和预压固井技术，即在注水泥结束水泥还没有凝固时，将油层套管预热和向油层套管施加内压强，使套管膨胀；水泥在套管膨胀的条件下凝固。文中给出了在预膨胀固井中计算固井及注汽采油过程套管应力的关系式。计算表明，采用预膨胀固井技术后，热采井在整个生产周期内，套管不会屈服，具有较大的安全系数。
为了从实验上检验理论，研制了预膨胀固井模拟实验台。建立了预膨胀固井实验模拟井筒。设计了加压系统与加热系统来模拟预膨胀固井，并利用加热系统来模拟后续的注汽过程。
利用预膨胀固井模拟实验台分别做了预压固井、半预热固井和常规固井的模拟实验。在同一注汽温度下针对不同的预压强、预热温度固井，并与常规固井的套管作对比，寻找出能够对模拟套管起保护作用的预压及预热区间；在同一预压强或预热温度、不同的注汽温度下分组做实验，研究注汽温度对套管变形量的影响。实验证明，采用预压固井及半预热固井的套管在循环注汽后的变形要明显小于采用常规固井的套管；预膨胀固井技术对于热采井套管有一定的保护作用，能够起到防止其热破坏的作用。


关键词 固井；预膨胀；热采井；注蒸汽；热应力；套管损坏；铝管

摘  要
世界范围内的稠油储量很大，许多国家都对稠油进行了开采。对于稠油的开采，主要采用注热蒸汽的方法，但采用该方法在生产过程中经常出现套管损坏问题。目前工程上所使用的完井方法在理论上不能很好的解决套管损坏问题。半预热固井技术和预压固井技术在理论上能够很好的解决该问题，使套管在整个生产过程中一直处于弹性状态。
这两种技术是在注水泥结束后，水泥还没有凝结之前给油层套管加热或加压，这就要求在固井施工过程中，固井水泥浆要具有在高温下缓凝的性能，以保证有充足的施工时间，在固井施工结束后，水泥浆要迅速凝固，以免失水过多伤害地层，因此要对油井水泥的缓凝剂、降失水剂等外加剂进行优选，选择合适的外加剂以满足固井施工的要求。另外，由于热采井要注高温蒸汽的特点，还要求固井水泥石具有耐高温的性能。本文针对半预热固井技术和预压固井技术对水泥浆提出的要求以及热采井固井对水泥石强度的要求，深入了解水泥的成分、分类和特点以及水泥浆的性能及影响因素，从中选择符合热采井固井要求的油井水泥。全面了解油井水泥外加剂的种类，各自的用途、适用的范围和注意事项，对近年来最新的研究成果进行了归纳总结，选择合适的油井水泥外加剂，以满足热采井预膨胀固井技术对水泥浆性能的要求。对优选出来的油井水泥外加剂作性能测试，找出它们对油井水泥浆和水泥石的各项参数的影响规律。开发了正交回归实验法软件。

关键词 水泥浆；外加剂；热采井；抗压强度；失水量；正交回归实验法

摘  要
在国内外原油生产中，有杆泵采油占有重要地位。有杆泵采油设备对整个原油生产起着至关重要的作用，但由于抽油装置特别是井下装置的故障所造成的经济损失是极其巨大的，所以研究抽油井监测与工况诊断技术对石油部门进行安全生产、减少事故及提高经济效益具有非常重要的意义。本文以有杆泵抽油井远程监测与工况诊断系统为研究对象，针对系统中涉及到的抽油井远程监测、数据采集、数据处理和工况诊断等关键技术进行了研究。
根据定向井有杆泵抽油系统的工况特点和动力学原理，研究了定向井中抽油杆的振动。给出了定向井有杆泵抽油系统井下工况诊断的数学模型，采用有限差分解法对数学模型求解。
编写了定向井有杆泵抽油系统井下工况诊断的软件。该软件可以对有杆泵抽油系统井下工况诊断进行定量分析，并对抽油杆柱进行应力分析，从而全面掌握系统的井下工作状况，及时发现问题，避免维修作业的盲目性。
将SQL数据库和抽油井监测及工况诊断软件结合，使软件通过SQL数据库提取和存储采集的数据。通过安装于抽油井现场的远程遥测终端，采集抽油井各种工况参数。通过GPRS将数据传至中心监测站，中心监测站应用定向井有杆泵抽油系统井下工况诊断的软件对抽油泵工作状况进行诊断，并设置远程访问服务器，授权用户均可通过虚拟专用网对抽油井工况进行远程实时监测。
将滤波技术应用于抽油井监测及工况诊断系统。该技术可以对测量的光杆位移函数进行滤波处理，优化光杆示功图，减少误差，计算出较准确的抽油泵示功图，从而提高抽油泵工况诊断的准确性。
应用抽油井监测及工况诊断软件对大港油田多口井进行实例计算。通过诊断结果与实测结果的对比分析，验证了抽油井监测及工况诊断技术的可靠性和实用性。

关键词　抽油井；远程监测；示功图；产液量；工况诊断

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