特高压干式油气套管内绝缘结构的优化设计

针对使用经典解析公式设计套管电容芯子的局限性,改进了套管的传统等裕度设计方法。以特高压干式油气套管为研究对象,考虑杂散电容和温度对套管芯子电场分布的影响,建立了套管芯子改进等裕度设计方法的数学模型。在此基础上,联合有限元电热耦合计算和粒子群优化算法对该套管的内绝缘结构进行了优化设计。根据以上优化设计结构,试制了油气套管样机,并进行了全部型式试验,结果表明,提出的改进等裕度设计方法可实现油气套管芯子径向场强、轴向场强和极板间局部放电裕度的均匀分布,且芯子局部放电裕度值由0.925提升到1.155,验证了改进等裕度设计方法的实用性。     

套管头结构有限元分析及评价

针对固井过程中套管头损坏现象,采用有限元软件建立套管头整体有限元模型,对套管头在不同工况条件下进行应力计算,得到套管头整体及各部件的应力分布状态,并依据给出的复杂应力评定标准对其进行强度评价,并计算出不同类型套管头的极限悬挂载荷,给出了不同套管柱套管头悬挂重量的最优载荷,为套管头在完井作业中能够安全可靠地工作提供了保证。     

国内外稠油开采技术研发趋势

稠油在油气资源中占有很大比例。加强稠油开发技术的研究显得尤为重要。本文通过查阅国内外大量文献资料，对国内外稠油开发技术进行了深入研究。经过归纳整理、全面分析后，针对国内稠油开发的特点。提出了相应的对策和建议。     

特殊性能热电偶套管的技术对策

热电偶套管在各种高温、腐蚀工况环境中很容易损坏，但个案各不相同，本文有针对性地综合了设计制造方案，以解决不同的热电偶套管问题。     

超高压地层组合套管的优化设计

国内许多油田深部地层的径向超高压,导致套管大量被挤毁变形,严重影响了油气的正常生产,针对这个问题,本文根据弹性力学中的厚壁简理论和机械优化设计理论,提出了组合套管的优化设计方法。用该方法设计的组合套管,可有效地防止深部软岩地层的径向超高压所引起的套管变形或挤毁。     

三维复杂井眼上提冲放套管屈曲摩阻模拟研究

针对复杂井身结构、复杂井眼轨迹和井径变化导致的套管下放困难甚至不能到达预期井深的问题,开展了三维复杂井眼上提冲放套管屈曲摩阻研究。在螺旋屈曲套管附加摩阻理论的基础上,利用有限元分析,以H井实际工况参数建立三维复杂井眼套管“上提冲放”作业过程的有限元模型。利用该模型对全井段套管受力及屈曲变形情况进行了分析,结果表明,H井直井段套管在冲放瞬间及自由稳定后所受的轴向力大于其螺旋屈曲临界载荷,从2 000 m井深至造斜点之间井段发生了严重的螺旋屈曲变形,套管螺旋屈曲附加摩阻太大而自锁,下部套管无法传递动力出现下放困难。该类三维复杂井眼套管下放困难机理对复杂井眼套管柱屈曲形态损伤及其失效研究具有重要意义。     

油气井下套管遇阻研究现状与展望

套管作为沟通地面与油气藏的通道,能否顺利下入到预定深度关系着钻完井的成败。随着油气勘探开发向超深层、非常规、深水等复杂领域进军,下套管作业面临的环境更加复杂,套管下入遇阻问题时有发生,严重增加了钻井作业的非生产时间。聚焦油气井套管下入遇阻研究最新进展,介绍了套管下入遇阻的主控因素。针对如何预测、预防和解决套管下入遇阻问题,从套管可下入性理论、卡套管事故预防、辅助下套管工艺和工具等4个方面分别进行了总结和讨论。最后,基于上述分析对油气井套管下入遇阻的未来研究趋势进行了展望。     

基于产业关联度和聚类分析的中国油气资源城市分类研究

油气资源城市是资源型城市中的重要门类之一。已有关于油气资源城市的分类研究中,绝大多数是根据目标城市的油气资源所处的开发阶段及剩余可采储量情况来划分此类城市的类别,在实际运用中难以体现油气资源城市的产业位置。本文尝试运用产业关联度分析和凝聚型层次聚类分析,将国内油气资源城市的产业划分为油气开采业、油气化工产业、油气关联产业、油气无关产业等4 大类产业,并据此将国内16 座油气资源城市划分为油气生产型、油气化工型、油气关联型和去油气资源化4 种类型。结果显示,两类分类方法得到几乎相同的结果,优于传统的分类方法。     

采煤机牵引部多功能液压自动调速

国内外采煤机采用液压自动调速牵引的方式很多,用一种自动调遣方式很难以适应井下复杂多变的各种工况。本文对采煤机的液压自动调速系统进行综合设计,使牵引部调速系统具有多种功能,这样不仅扩大了采煤机的使用范围,在井下各种复杂工况下均能最大限度地提高生产率,而且在充分发挥电机效率、节省能源、提高采煤机性能等经济指标方面,都优于目前国内使用的采煤机。     

稠油水平井套管柱强度设计方法

摘要 稠油水平井的套管柱设计与常规水平井套管设计有较大差异.本文重点介绍利用设计或已测的井眼机迹参数,稠油热采注汽参数和注汽施工工况,计算稠油水平井套管柱所受热应力、弯曲载荷、摩阻力子的方法以及利用以上受力计算为基础的水平套管柱最大载荷设计法,同时介绍此方法在辽河油田稠油冷平1井的设计和使用情况.     

减小由温度引起套管附加载荷的方法研究

高温油气生产引起井筒周围温度全面上升,密闭的套管环空流体受热膨胀,对套管内外表面施加附加压力,这种压力可以达到套管的抗内压或抗外挤强度极限。针对温度升高带来的套管附加载荷使油气井的生产存在很大安全隐患的问题,归纳总结了多种因温度升高而带来套管附加载荷的预防方法,并从他们的应用范围、可靠性还有使用费用三方面进行对比,建立了两种最优套管附加载荷预防方法的计算模型,给出了实际工况下套管附加载荷的预防操作方法。     

分支定界法优化设计石油套管柱

在套管柱设计领域中引进了分支定界法优化理论。阐述了分支定界优化设计石油套管的基本思想，并简单介绍了利用该方法开发出的一套套管柱优化设计软件。与常规设计法相比，用该优化软件设计出的套管柱，用最低费用套管优化组合设计能节约费用２３．６４％，重量降低０．２４％，用最轻重量套管优化组合设计可节约费用用１８．５５％，重量降低１９．１１％。     

分支定界法优化设计石油套管柱

在套管柱设计领域中引进了分支定界法优化理论．阐述了分支定界优化设计石油套管的基本思想．并简单介绍了利用该方法开发出的一套套管柱优化设计软件．与常规设计法相比，用该优化软件设计出的套管柱，用最低费用套管优化组合设计能节约费用２３．６４％，重量降低０．２４％．用最轻重量套管优化组合设计可节约费用１８．５５％，重量降低１９．１１％．     

优质热采井用石油套管的研制

根据热采井套管损坏的机理，研制了一种适合于注蒸汽开采稠油的优质套管——WSP-105H．介绍了该套管的设计思想：研制耐热钢种，提高套管材料本身的抗高温性能；研制适合于热采井套管的螺纹结构，有效地释放高温产生的热应力．在此基础上，阐述了该套管的研制过程．最后通过有限元模拟的方法，研究了这种套管在热采工况下的适用性。并通过全尺寸模拟试验进行了验证．结果表明，该套管适合于热采井．     

含油气系统定量模拟方法

将含油气系统作为一个独立的评价对象，可以建立统一的基于动力学的沉积盆地、含油气系统、有利于区带和勘探目标资源评价新体系。在盆地数值模拟的基础上，开发了含油气系统定量模拟软件ＰＳＭＥＺＳ，并应用于开鲁盆地陆西凹陷的油气浆评价和含油气系统研究，取得了较好的应用效果。     

深井含硫工况C110套管环境开裂及表面防护技术

深井地质复杂、井眼轨迹变化大且面临高温高压含硫等苛刻工况,套管面临磨损、腐蚀损伤、断裂失效等各类风险,针对套管C110服役于含硫腐蚀环境且承受高水平拉应力时频繁发生环境敏感断裂的问题,采用慢应变速率拉伸实验（SSRT）法,研究了表面电镀Ni-W合金的套管C110在某气田模拟地层水中的环境开裂行为,分析研究表面电镀Ni-W合金对套管C110抵抗环境敏感开裂的防护效果。结果表明,套管C110在该模拟地层水中环境开裂敏感性较高,即使腐蚀速率较低仍存在环境开裂风险,且在慢应变速率拉应力作用下呈现典型脆性断裂特征;表面电镀Ni-W合金后套管C110的抗拉强度和屈服强度分别提高2.3%和6.3%;当表面电镀Ni-W合金并经过热处理后,套管C110在模拟地层水中的抗拉强度、屈服强度、断后延伸率和应变能均明显提高、环境开裂敏感性降低,断裂方式转变为韧-脆混合型断裂,说明在套管C110表面电镀Ni-W合金并进行热处理的方式,能够有效抑制套管C110发生腐蚀、开裂及破坏的风险,显著提升其抵抗环境开裂的能力及其在深井复杂含硫工况中的适用性。     

新型直流套管式蒸发器的建模及仿真

针对新型直流蒸发器采用的双面传热的双层竖直套管结构，建立动态数学模型，该模型考虑了不同运行工况的流体流动及传热特性，可满足整个运行范围内的稳态和动态分析，为控制系统的设计、操作、异常工况和故障的分析与处理，运行规程的编制等均能提供必要的依据。     

深水环空圈闭压力的破裂盘泄压控制模型

井筒高温流体在生产过程中,向密闭环空传热引起的环空圈闭压力上升现象是深水油气开采面临的主要问题之一。为了保障井筒安全,结合深水油气井的生产实际,基于拟稳态传热以及耦合压力体积的环空压力计算方法,建立了多环空圈闭压力预测模型。根据破裂盘工作原理,建立了由内向外和由外向内的破裂盘打开阀值确定方法。以西非某井为例,对生产过程中井筒温度和环空压力进行预测。套管强度校核结果表明,正常生产过程中,表层套管和技术套管存在胀破风险;在生产套管的环空泄压或者掏空后,生产套管存在挤毁风险。采用破裂盘技术后,各层套管均满足校核的要求。因此,破裂盘技术可有效实现套管的保护,对深水油气资源安全开采具有重要意义。     

导管架平台隔水套管吊耳结构形式研究

针对目前导管架隔水套管吊耳设计在海上施工过程中环节多,施工时间较长的现状,提出了4个隔水套管吊耳设计方案,并对设计方案进行初步必选优化。借助GWEAP软件提出隔水套管打入过程中的最大应力值,利用ANSYS软件建立隔水套管优化方案模型,基于模型施加打桩动应力和确定边界条件,并根据相应规范对隔水套管优化方案进行了强度和疲劳分析,结果显示优化方案可以满足项目使用需求。隔水套管吊耳结构形式的研究为后续项目隔水套管设计提供了新的设计思路和方法。     

石油钻井喷漏同存处置初探

<正>随着我国油气资源勘探开发的不断深入,以大规模低品位油气资源和深层海相碳酸盐岩油气藏为主的难动用油气资源逐渐成为油气勘探开发的重点。深层海相碳酸盐岩油气藏具有裂缝发育、存在异常压力的特点,在钻井过程中极易发生漏失、溢流、喷漏同存等复杂情况。