起下钻引发的环空瞬态波动压力计算方法

准确计算并预测井筒波动压力对保证钻井安全至关重要。通过井筒流道分析,建立了井筒环空瞬态波动压力计算模型,采用特征线法进行数值求解,获得了环空波动压力值及波动压力的时间分布特征。以现场一口井为基础数据进行下钻过程计算。结果表明：压力波以弹性波的形式在井筒流道内进行传播;随着钻杆运行速度的增加,环空中瞬态波动压力增加。现场钻井作业过程中,在保证钻井安全的前提下,可通过降低钻井液密度、减小起下钻速度以减小瞬态波动压力的影响。     

井内瞬态波动压力分析

本文用混合隐式特征线法求解了井内流道中的瞬态波动压力问题,给出了弹性管和可压缩流体在井内各流道组合的压力波波动方程和定解条件。文中对运动管柱(钻柱,套管)在常规井身结构内的各流道组合进行了合理的划分,得出了各种情况下瞬态压力的数值解。本文瞬态波动压力计算结果比过去通用的稳态波动压力计算值更符合井内实际,因此用本文的方法能更准确地计算井内波动压力及确定合理起下钻速度。     

自动灌浆式浮箍浮鞋的设计

常规下套管过程中采用人工灌泥浆方式实现套管内外压力的动态平衡，这种方法延长了下套管时间。自动灌泥浆能自动实现套管内外压力动态平衡，节省施工时间。理论计算和试验证明，自动灌浆型浮箍浮鞋性能是可靠的。     

大位移井套管下入摩阻预测新方法

以往大位移井的套管柱摩阻计算没有考虑波动压力的影响,现在考虑波动压力影响的基础上优化了套管柱的摩阻计算模型,并以西江大位移井A22井为例定量计算了套管下入过程的摩阻。计算结果表明考虑波动压力的套管摩阻预测值比不考虑时更符合实测值,考虑波动压力的摩阻预测模型更适合作为指导套管下入的依据。另外在套管下入摩阻较大的关键井段,考虑波动压力的摩阻预测值比实测值仍然偏小,但偏小值在可控范围内,这可能是由于摩擦系数不合理或者井壁不光滑所致,需要进一步研究。     

窄安全压力窗口地层精细控压下套管技术研究

针对窄安全压力窗口地层下套管存在高漏失风险的问题,以瞬态波动压力为基础,建立了窄安全压力窗口地层下套管过程井筒压力控制模型,进而提出了精细控压下套管方法。利用瞬态波动压力模型进行了下套管过程波动压力敏感性分析,结果表明,套管下放速度越大、套管下入深度越深、钻井液密度越大、环空间隙越小,下套管引起的井底波动压力越大。精细控压下套管实例应用表明,该方法既能保证套管下放速度,又能有效避免窄安全压力窗口地层下套管漏失的发生。此外,通过实例对比精细控压下套管与常规下套管发现,套管下放到井底附近,采用常规方法下套管时套管下放最大速度调节范围非常窄,很难将井筒压力维持在安全压力窗口内。     

油基泥浆中P110套管磨损机理和耐磨性能

固井后的技术套管与旋转的钻杆接头在一定正压力下接触导致不同程度的磨损,磨损后套管抗挤毁和抗内压强度降低,威胁油气井的安全。为计算井下套管磨损深度和磨损套管的剩余强度,确定减少套管磨损的有效措施,在油基泥浆中进行了P110套管的磨损实验,测量了不同磨损时间、转速和正压力下套管的磨损效率和摩擦系数。通过套管磨损表面形貌分析,确定了套管磨损机理。油基泥浆中P110套管的磨损效率和正压力和转速成正比,磨损效率在2~4×10-131/Pa之间。各转速下套管表面的磨损机理基本相同,黏着磨损、犁沟和疲劳磨损同时发生。正压力对套管表面磨损机理的影响有较大,低接触力下套管表面磨粒和犁沟磨损同时存在,高正压力下主要发生黏着和犁沟磨损。不同转速和正压力作用下,P110套管主要发生了黏着磨损,采用基于粘着磨损机理的磨损效率模型预测井下套管的磨损程度是可行的。     

随钻地震技术在套管下入深度确定中的应用

介绍了随钻地震（SWD）技术基本原理和现场信息处理方法,给出了利用SWD采集数据进行地层压力计算的理论模型。结合某试验井SWD技术现场使用情况,阐述了SWD技术在异常高压预测方面的应用过程,以及如何利用SWD处理结果来为技术套管下入深度选择提供依据。试验井应用实践表明,SWD技术可以用来预测井下的异常高压和埋藏深度,能够为确定探井的套管下入深度提供重要的科学依据。     

水平定向钻管道穿越中力学参数研究

本文根据目前定向钻管道穿越工程的理论与力学分析的现有经验,通过水平定向钻穿越工程中的泥浆压力、土压力理论等相关系数,划出穿越受力的三种垂直土应力,概括出最大允许泥浆压力和最小需要泥浆压力两个概念,并且分别计算出其定量因式.最后根据其因式解析其定向钻管道穿越工程中受力参数,总结出重要力学准则的相关数,为工程中水平定向钻管道穿越中力学参数提供借鉴.     

定向井倾斜井段环空中幂律流体的稳态波动压力

以幂律模式为基础，从理论上分析了管柱在定向井倾斜井段上下运移时，稳定层流条件下钻井液粘性产生的波动压力．建立了同心环空中波动压力的解析模式，并在此基础上导出了偏心环空中幂律流体稳态波动压力的近似公式，从而为波动压力的计算提供了可靠的理论依据和计算手段，为定向井井身结构设计及井内压力控制提供了重要依据．为便于现场应用，绘制了不同情况下波动压力系数的变化规律图版．     

定向井倾斜井段环空中幂律流体的稳态波动压力

以幂律模式为基础，从理论上分析了管柱在定向井倾斜井段上下运移时，稳定层流条件下钻井液粘性产生的波动压力。建立了同心环空中波动压力的解析模式，并在此基础上导出了偏心环空中幂律流体稳态波动压力的近似公式，从而为波动压力的计算提供了可靠的理论依据和计算手段，为定向井井身结构设计及井内压力控制提供了重要依据，为便于现场应用，绘制了不同情况下波动压力系数的变化规律图版。     

起下钻时井眼内动态波动压力的预测

以流体力学不稳定流动的基本理论为基础，建立了钻井起下钻作业过程中井眼内动态波动压力预测的理论模型。介绍了动态波动压力的基本方程及求解该方程的特征线差分和方格网加插值的求解方法。给出了考虑不同井身结构、钻具组合、钻头和喷嘴（包括泥包钻头）、起下速度和加速度变化等因素后边界条件及初始条件的处理方法。以算例的形式介绍了模型的应用情况。     

平衡钻井的合理泥浆比重

本文分析了井内温度、环空岩屑含量、波动压力及环空压降等对井内泥浆液柱压力的影响,分别介绍了它们的计算式,得出了正常钻进和起钻时不致反失井涌的合理泥浆比重计算式,并编写了适用于PC一1500计算机的电算程序。     

采坑型滑坡涌浪参数计算——以贵州小坝滑坡为例

采坑型滑坡高速入水激起的涌浪能量巨大,涌浪运动的初始速度极快,运动距离长。本文采用美国土木工程学会建议的推算法计算最大初始涌浪值,运动学公式计算涌浪向前的最大运动速度和最大传播距离,并结合泥石流防治规范计算运动过程中的冲击能量。以贵州小坝滑坡为例对涌浪的初始浪高和传播距离以及传播过程中所产生的冲击能量进行计算。得出涌浪的初始浪高为33.8 m,涌浪最大初始水平运动速度为60 m/s,涌浪最大运动距离为180 m,在运动过程中产生的能量对距涌浪发生点160 m内的建筑物均造成破坏。该计算结果可为采坑型滑坡涌浪预测及其风险评价提供参考。     

一种航空发动机压气机喘振检测方法

将发动机压气机出口脉动压力作为喘振检测信号,检验分析了压气机出口脉动压力的统计特征,采用滑动窗口的Johnson转换方法对脉动压力信号进行正态转换,基于统计特征提出了适应发动机任意状态的喘振检测阈值和方法。该方法成功检测出某发动机3次喘振故障,分析得出:发动机压气机出口脉动压力不服从正态分布,稳态过程脉动压力正态转换成功率大于瞬态过程,降低样本容量可有效提高瞬态过程正态转换成功率;对于脉动压力99.95%概率分布的上、下边界距离,其幅值范围在不同转速下差异较大,且随转速增大而增大;根据提出的喘振检测量可设置适应发动机任意状态的固定检测阈值,其检测出发动机喘振及退出喘振所需时间均小于20ms。     

水平定向钻管道穿越中力学参数研究

针对目前定向钻管道穿越工程的理论与力学分析方面在很大程度上依靠经验,力学参数值难以定量确定的问题,通过对定向钻穿越施工中的土压力、泥浆压力等关键参数的理论分析,指出穿越工程中的三类垂直土应力,提出了最小需要泥浆压力和最大允许泥浆压力两个新概念,并推导出各自的计算公式。依据该公式对某管道穿越工程进行分析,得到了关键力学指标的定量值。水平定向钻管道穿越中力学参数的理论化可为工程实际提供参考。     

纵向受压板架加强筋扭转屈曲临界应力公式

船体加筋板架结构中通常采用的角钢、T型钢之类开口断面型材加强筋由于扭转刚度较小，纵向受压后往往首先发生扭转屈曲，鉴于目前船级社规范给出的加强筋扭转屈曲临界应力计算公式未能反映侧向压力以及板屈曲模式对加强筋扭转屈曲临界应力的影响，导出了一个计及上述两个影响因素的加强筋扭转屈曲临界应力计算公式，可用于规范中对加强筋扭转出曲的校核。     

压力恢复法求渗透率影响因素分析

压力恢复法求渗透率是利用RFT测井资料估算地层渗透率的方法之一.为了研究探测深度、泥浆滤液的侵入、地层测试器流动系统内流体的压缩率等对准确计算渗透率的影响,从压力恢复法求渗透率的基本原理出发,分析了这些影响形成的原因,提出了在读取测井资料及测井解释时应注意的问题.分析认为:地层测试器只能反映其探测范围内可动流体的渗透率;在读取测井曲线压力值时应选用稍后一些时间的数据;对于低渗透地层在计算渗透率时应考虑泥浆滤液侵入井眼附近地层后引起的增压作用.     

长距离输水系统串联多阻抗调压室的水锤防护效果

结合某长距离、大流量输水工程,系统分析了单阻抗调压室和串联多阻抗调压室两种布置情况下阻抗孔径对水锤防护效果和最低涌浪的影响。结果表明:单阻抗调压室防护方案下,通过改变调压室阻抗孔径可降低水锤压力,提升调压室最低涌浪,有效减小调压室占地面积;相比于单阻抗调压室防护方案,串联多阻抗调压室的防护效果更佳,可提高管线最小压力和最低涌浪,显著减小调压室总面积,且主、辅调压室均存在最优阻抗孔径。