【会议名称】2008年钻井基础理论研究与前沿技术开发新进展学术研讨会论文
【主办单位】中国石油学会石油工程专业委员会钻井工作部基础理论学组、CNPC钻井工程重点实验室、国家863石油工程项目管理办公室
【会议地点】北京
【会议时间】2008年11月18日～20日
【文章数目】23
【文件格式】pdf
【文件大小】 4.6MB
【压缩包数目】1
【详细目录】
12000米钻机盘式刹车系统研制 [作者：马青芳 邵强 郭慧娟 杨晖]
摘要：本文论述了12000米钻机盘式刹车系统，解决了刹车间隙自动调节问题和刹车块的偏磨问题，提高了刹车系统的维修性能和钻机的使用可靠性。在四川龙岗油田川科一井的现场试验中经受了5. 12汉川地震的考验，性能良好 DT-140可更换钻头套管钻井配套工具系统研究 [作者：冯来 王力 王辉 郑万江]
摘要：可更换钻头套管钻井技术能够实现在套管钻井过程中，不起套管的条件下，随时起下、更换钻头。基于国内现有装备条件，笔者研制了适用于转盘驱动常规钻机的DT-140可更换钻头套管钻井配套工具系统。本文详细介绍了该系统的组成、原理、施工工艺及现场试验情况... EM-MWD井下发射天线模型及构建传输信道的研究与分析 [作者：李林 张连成 石荣 王磊 范锦辉]
摘要：本文研究和讨论了EM-MWD技术中三种可构建传输信道的井下发射天线即:绝缘钻艇式电偶极子天线;互感电压式电偶极子天线;套筒电极式电偶极子天线，分析了这三种发射天线的结构及物理模型，通过对物理模型分析确定出发射效率最高的一种，这可以使传输信道获得信号源较大功率的输出.另外还分析了三种发射天线在何种随钻测量工况下能建立起传输信道，并根据分析的结果选出井下发射天线的最优方案. 基于CPLD的随钻电磁波电阻率控制与相位差测量电路设计 [作者：李会银 苏义脑 张程光]
摘要：随钻电磁波电阻率测量系统通过测量电磁波传播过程中的幅度衰减和相位移确定地层电阻率。本文介绍了以数字信号处理器为核心的测量系统基本构成，采用复杂可编程逻辑器件买现系统控制逻辑和相位差测量，相位差分辫率小于0.010，达到系统总体设计要求. 基于分形方法的钻头破岩能耗研究 [作者：闰铁 李玮 毕雪亮]
摘要：本文利用分形岩石力学理论，对旋转钻井中破碎岩石能耗展开分析。从钻进过程中钻头破岩产物的粒度分布、能量耗散等角度，建立了旋转钻井中钻头破碎岩石所需能量的分形描述模型，并分析了岩石能耗模型各参数对钻头破碎耗能的影响。该模型显示出旋转钻井岩石破碎能耗不仅与钻压、转速等钻井参数有关，而且与地层岩石破碎体的尺度和粒度分布分形维数等因索有关。应用该模型不但可以确定钻井过程中破碎岩石所需的能量，同时还可以反演计算，根据所需岩石的破碎能量优选钻进参数。现场应用表明:钻头破岩能耗模型可定性定量地描述岩石抗破碎能力随深度的变化的幅度。 井下上传泥浆脉冲在弹性水龙带传输的数学模型 [作者：高文凯 张宁]
摘要：钻井作业的实践以及CGDS-I近钻头地质导向钻井系统现场作业过程中积累的经验表明，水龙带的弹性对井下上传压力脉冲信号的衰减具有重要影响。在对泥浆脉冲沿水龙带传输过程分析的基础上，建立了泥浆在弹性水龙带流动模型及泥浆脉冲的传输模型，为脉冲信号在弹性水龙带传输特性研究莫定模型基拙。 井下上传泥浆脉冲在弹性水龙带传输特性分析 [作者：高文凯 张宁]
摘要：本文对所建立的井下上传泥浆脉冲在弹性水龙带传输的数学模型进行化简及求解，针对所得到的泥浆压力与流量的瞬态表达式进行分析，得出了上传泥浆脉冲信号在弹性水龙带的传输特性，为提高脉冲信号强度的新方法研究奠定基础。空气钻井携岩及防井下燃爆最小注气量研究 [作者：庞东豪 袁骐骥]
摘要：空气钻井是一种效率较高的欠平衡钻井方式，具有减少油气层伤害、及时发现油气、提高机械钻速、有效控制漏失以及减少压差卡钻等优点，在世界范围内得到越来越广泛的应用。空气钻井中确定最小注气量是难点，也是关键点，注入的空气既要能有效地携带岩屑，又要能防止井下燃爆的发生。己有的研究结果大多单纯采用最小动能法计算最小注气量，本文通过修正的Angel模型，分别用最小动能法和最小速度法建立了空气钻井携带岩屑最小注气量的方程，根据甲烷在井下的燃爆极限与压力的函数关系式建立了防止井F燃爆的最小注气量方程，并提出计算机编程求解的思路。由于考虑到井下燃爆并用多种万法求解，本文方法的求解结果安全、可靠。 连续管测井机研制 [作者：马青芳 杨晖 王爱国 彭嵩]
摘要：连续管测井技术作为最有前途的工艺技术是水平井生产测井未来的发展方向。针对连续管测井工艺对连续管测井机的特殊要求，本文连续管测井专用连续管测井机设计方案进行了论述。 连续管带钢对接接头组织与性能研究 [作者：毕宗岳]
摘要：研究分析了连续管用低碳微合金钢的组织与性能，结果表明，这种钢是一种低碳低锰高铬钢，S含量<0.005%。采用气体保护焊工艺后，焊接接头存在组织不均匀，品粒粗大，硬度高，韧性低，力学性能差，并产生焊接残余应力等，无法满足连续生产要求。通过采用形变热处理工艺，对焊缝在二相区温度下进行碾压处理，晶粒明显细化，焊缝和HAZ晶粒可由原来的6级提高到11级，硬度下降约30%,屈强比减小约8%,韧性提高15J左右，残余应力消除，焊缝整体性能得到优化，可完全满足连续管对带钢接头性能要求。 连续管作业技术与装备 [作者：贺会群 毕宗岳 熊革 刘寿军]
摘要：面对我国日益繁重艰巨的油气探探开发生产仟务和与日俱增的水平井改造及后期作业问题，连续管技术和装备所具有的独特优势得到了进一步认识，对连续管技术与装备的需求迅速扩张。依托国家863计划的重点课题，在连续管卷板开发、焊接技术、热处理工艺、专用焊丝研制、疲劳试验等7项核心技术研究方面取得突破；攻克了连续管作业机动力系统设计与优化、整机电-液系统集中控制、注入头与滚筒协同动作... 连续油管水力喷射压裂孔眼内压力分布特征研究 [作者：贺会群 王海涛 李相方 胡强法]
摘要：简要分析了连续油管水力喷射压裂的技术条件和作用机理，并重点研究了由高压水力射流形成的孔眼通道内压力分布特征。通过模拟计算，进一步探讨了喷射孔眼形态、孔道内压力大小及其作用，最终确定影响孔道内压力分布的主要因素。 普光气田安全钻井泥浆密度窗口预测技术研究与应用 [作者：成海 张金成 范祥羽]
摘要：普光气田钻井井深平均超过5000米，地层压力高，压力体系复杂，并且气层硫化气体含量高，破碎地层井壁不稳定，钻井过程中漏喷现象时有发生，因此如何准确预测安全泥浆密度窗口，对确保钻井安全十分重要。文章针对普光气田地质状况，通过准确预测地层孔隙压力，再由地层孔隙压力和相关岩石力学参数计算地层坍塌压力和地层破裂压力，从而确定合理钻井泥浆密度窗口。该方法在普光302-3井等四口井进行了应用，结果表明可以提高普光气田单井或区块安全钻井泥浆密度窗口预测精度。 水冷式刹车盘20次循环加载热-结构藕合分析 [作者：郭慧娟 马青芳 邵强]
摘要：本文利用有限元分析软件ANSYS建立了水冷式刹车盘下钻过程中20次循环刹车的有限元分析模型。以ZJ120钻机绞车盘式刹车为例，对重载下水冷式刹车盘进行了热一结构藕合计算，得出了刹车盘的温度场分布情况和应力应变曲线，并分析了冷却水流速对温度场的影响因素。 随钻地震测量前探功能的数值模拟 [作者：徐义 ]缺
摘要：随钻地震测量将电缆VSP的测量功能移植到井下工具上，在不干扰正常钻井作业的前提下，为钻井作业提供重要的地层前探信息。本文介绍了随钻地震测量的系统组成、工作原理，并用数值模拟方式对随钻VSP测量中利用校验炮时间对钻头位置定位的原理进行了说明。 随钻地震技术发展概况 [作者：徐义 盛利民 窦修荣]缺
摘要：随钻地震技术，在钻井作业中ii!用地震波传感器对常规地震震源(如气枪、可控震源或炸药震源)或非常规震源(钻头振动)产生的地震波信号进行记录并获取VSP或逆VSP数据;通过ii{用地球物理学方法对数据进行处理，可买时获取校验炮时间及地震剖面等信息指导钻井作业。该技术的价值之一在于可以为地质导向钻井系统提供前探功能。本文对该领域研究进展做一总结，并对钻头信号随钻地震、负压脉冲随钻地震、随钻地震测量等三种典型技术及其商业化系统做一具体介绍。 随钻电磁波电阻率测井幅度信号检测电路中的温度补偿 [作者：张程光 李会银 ]
摘要：电磁波电阻率测量技术是随钻测井中常用的方法之一。结合该方法的技术要求，设计出一套电磁波接收信号检测系统，对幅度衰减进行测量本文主要介绍了检测系统的结构、采集方案以及各个功能模块的设计与买现，并从整个系统的硬件电路及软件设计上，着重论述了信号幅度侧量过程中的温度漂移问题与其解决办法。 随钻中子孔隙度测量的多重中子发射控制 [作者：宋延淳 邓乐 毛为民 ]
摘要：尽管基于加速器中子源的孔隙度随钻测量方法克服了传统同位素中子源方法所带来的风险，但同时也给测量装置的电子线路设计提出了更高要求.本文提出并实施了确保随钻孔隙度测量装置安全可靠工作的多重中子发射控制结构，使高能快中子的发射受到多重实时监控。 随钻中子孔隙度测量中的快中子监测研究 [作者：毛为民 宋延淳]
摘要：在基于加速器中子源的中子孔隙度测量技术中，中子输出不稳定是制约其应用的主要因素之一。为适应随钻测量对加速器中子源的特殊需要，中子孔隙度测量装置的设计必须考虑提供一种有效的快中子监测手段。本文提出一种利用掺杂碳化硼的硼特殊塑料作为慢化剂，碳化硼薄膜或涂层作为屏蔽层，能够有效买现高能中子探测的方法，将之应用于随钻中子孔隙度测量装置的设计之中。 随钻中子孔隙度测量的数值模拟研究 [作者：宋延淳 邓乐 毛为民]
摘要：本文采用蒙特卡罗数值计算方法，对基于中子输运理论的随钻中子孔隙度测量影响因素进行了模拟研究。中子探测结构、钻挺外径、水眼尺寸等仪器主体结构对中子孔隙度测量影响的模拟研究，可为孔隙度装置关键探测结构设计提供指导。 套管钻井用51/2”和133/8”套管外表面磨损后剩余强度分析 [作者：宋生印 王力 孙立明 ]
摘要：在分析讨论套管钻井管柱磨损形态的基础上，结合API5C5实物试验尺寸要求，通过有限元计算分析方法，对5 1/2“和13 3/8“钻井套管完钻后含有外表面磨损缺陷的套管柱的极限剩余杭挤强度和极限剩余杭拉强度进行了研究，分别获得了这两种规格的套管在均匀磨损和偏磨条件下，套管钻井套管柱外表面磨损缺陷的临界长度尺寸数值，以及不同破坏失效 准则条件下的剩余抗挤强度和剩余抗拉强度的计算方程。为套管钻井中套管柱的设计、计算莫定了的理论基础。 尾管注水泥循环温度预测 [作者： 刘洋 马勇 李早元 徐峰 郭小阳 ]
摘要：深井与超深井尾管注水泥作业时，准确确定井底循环温度对保证施工安全和提高固井质量尤为重要，现行预测模型及地区经验预测方法均难以准确估计井底循环温度，由此常因设计偏差大而导致水泥浆超缓凝或引发工程事故。循环温度对水泥浆性能影响巨大，温度变化4'C,稠化时间可能相差1小时以上:经验法、API方法、Halliburton公式、Amoc。公式都未考虑各种敏感因素及季节温度差异对井底循环温度的影响，过高估计并底循环温度易导致水泥浆超缓凝。基于此，本文试图通过建立简洁一维瞬态模型预测尾管注水泥环空循环温度，以川东北气田5800m左右深井为例，根据模型计算发现:注水泥作业过程中，由于水泥浆、清水等冷浆的注入可降低循环温度;预测的钻井液出口温度与实测值平均误差为2.37℃，模型精确度较高，可为水泥浆体系设计提供科学设计依据，从而有助于保证施工安全和提高固井质量。 一种用于井下导向机构的新型动力源装置 [作者：王鹏 焦让 窦修荣]
摘要：本文介绍了一种用于井下自动导向控制执行机构中的新型动力源装置一电动液压增力缸，对其工作原理、结构和性能特征作了简要描述。电动液压增力缸综合了电动和液压两种驱动方式的优点，可作为旋转导向或自动垂直钻井系统的导向动力源。 自动垂直钻井系统中直流无刷电机控制方法及应用研究 [作者：艾维平 喻重山 张海]
摘要：自动垂直钻井系统中直流无刷电机控制是系统纠抖并保持垂直钻进的关键因素。简要介绍自动垂直钻井系统的组成及工作原理，详细阐述直流无刷电机控制依据及控制电路设计，重点分析了系统调试过程中所遇到的问题及采取的解决措施。实验表明，所设计的直流无刷电机控制系统能够通过电机调速买现精确调节系统纠抖机构推力的大小。 自主创新研制气体钻井用增压机 [作者：刘虎]
摘要：文章介绍气体钻井用增压机主要性能和经济指标、功能、设计理念、创新及关键技术，同时与国内外同类机型、同类技术进行了综合比较，总结了气体钻井用增压机的应用情况及实施效果。 【威望要求】0
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