新型地面遥控角度可调弯接头控制系统稳定性研究

为了提高井下底部钻具组合的适应性和调控能力,研制出了一种新型的地面遥控角度可调弯接头。运用稳定性理论和传递函数法,重点分析了新型可调弯接头控制系统的稳定性采用定点长四阶龙格－库塔方法对其动态响应数字仿真,讨论了各主要参数对控制系统瞬态响应的影响以及系统正常工作的范围。结果表明,为保证本文所分析的可调接头在井下正常工作,钻井时钻井液排量波 一应为２．２Ｌ｜     

气体钻与泥浆钻全井段钻柱动力学对比研究

全井段钻柱在井内运动过程是一个非常复杂的非线性动力学问题,不可能得到比较完美的解析解,如果采用室内试验或者现场试验研究,其成本又会很高且很难实现。因此,在弹塑性力学、岩石力学和钻柱力学的基础上,以四川某井基本钻井参数和钻具组合为依据,采用有限元法建立了塔式钻具钻至1486m井深时的全井段三维钻柱模型和相应的井筒模型,并且建立了钻头与岩石以及钻柱与井筒之间的随时间变化且有摩擦系数的接触关系和相对应的泥浆钻井模型,对比分析了钻柱在动态钻进过程中的井口参数、钻头上压力和转动速度以及全井段钻柱的弯矩扭矩变化等结果,得出气体钻井与泥浆钻井全井段钻柱的运动规律以及钻铤失效机理的差异。为认识气体钻井全井段钻柱的运动规律提供了新的研究方法,对气体钻井中钻柱力学、井斜控制和设备等方面的研究都有较好的现实意义。     

用离散涡方法模拟喷嘴出口射液流场的数值模型

根据流体力学原理,用离散涡方法建立了在复平面上模拟嘴出口流场的一套完整模型。在此基础上,用ＦＯＲＴＲＡＮ语言编写了计算机程序,模拟了喷嘴出口流场的速度分布,利用涡失矢量图对计算结果进行了分析,得出 射流嘴出口分离动及流场中旗旋涡形成发展的规律。     

钻井中心发展现状及建设要点

国际上的实践证明,钻井中心对于保证钻井作业安全,提高作业效率,降低成本具有显著的作用。通过介绍钻井中心的主要功能、发展历程以及管理上的变化,分析国内外钻井中心的发展差距后,进一步探讨了国内建设钻井中心的要点和需要重点关注的问题。     

斜直井中扭矩和轴力共同作用下钻柱的屈曲问题

利用能量方法研究了轴向载荷和扭矩共同作用下钻柱的屈曲问题,着重研究了扭矩对柱柱屈曲的影响,理论分析和实验验证均发现,轴向载荷、井斜角和扭矩是影响钻柱屈曲的重要因素。当其他条件相同时,钻柱的屈曲载荷随井斜角的增加而增加,呈非线性,扭矩使钻柱的屈曲载荷明显降低,并且随井斜角的增大,降低的幅度减小;扭矩值越大,钻柱的刚度越大,钻柱屈曲载荷的降低程度就越显著。     

可控弯接头导向控制理论研究

提出了一种动态偏置指向式旋转导向钻井工具的工具角与工具面角调节的控制方法。通过建立运动学模型,分别对钻井工具的工具角调节方法与工具面角调节方法进行了理论论证,并将2种不同参数的调节方法加以合并,对导向工具的整个控制过程进行分析,提出3种对可控弯接头工具角与工具面角的控制方式,利用MATLAB软件分别对工具角和工具面角调节过程进行轨迹仿真。研究实现了导向工具根据工作需要对工具角和工具面角的灵活调节,并且在工具角与工具面角调节完成后使整个系统处于稳定状态。     

新型屏蔽暂堵钻井完井液技术研究

针对胜利油田不同区块水敏性强、渗透率差异大的特点，将不同类型的油层保护剂加入有机正电胶钻井液，研制出一种新型屏蔽暂堵保护油气层钻井完井液体系。该体系突破传统屏蔽暂堵技术观念，封堵效果好，抑制作用强，返排渗透率恢复率高，是一种理想的保护油气层钻井液。     

基于ISSA-SVM的钻井卡钻事故预测

为预防钻井过程中卡钻事故的发生,通过提出了一种改进麻雀搜索算法(improved sparrow search algorithm, ISSA)优化支持向量机(support vector machines, SVM)的预测模型方法(ISSA-SVM),在发现者位置更新公式中引入一种改进的自适应非线性惯性递减权重;在警戒者位置更新公式中引入莱维飞行策略。利用主成分分析法(principal component analysis, PCA)对外国某大型油田的实测钻井数据进行降维处理,并利用惩罚参数和核参数进行卡钻事故的预测。实验结果表明：ISSA-SVM的预测准确率高达85.185 2%,且收敛速度更快,可见ISSA-SVM可有效预测钻井卡钻事故。     

基于支持度矩阵Apriori算法的钻井隐患关联挖掘

运用数据挖掘技术研究钻井作业事故隐患的分布规律及其内在机理,是迫切需要解决的重要课题。针对冗余、复杂的钻井隐患数据在挖掘过程中频繁项集丢失及其生成效率低的问题,提出一种基于支持度矩阵的Apriori算法。首先,引入布尔矩阵来表示事务数据库,避免了数据库的重复扫描。其次,通过事务矩阵相乘构造支持度矩阵来获得支持度从而简化支持度计算方法。最后,对算法的连接策略进行优化,简化了频繁项集的生成过程,且在运算过程中不断约简矩阵结构。在UCI数据集上进行实验,证明了改进后的Apriori算法能有效地提高执行效率。将该算法应用于钻井历史隐患数据的关联挖掘,挖掘结果能为安全管理者提供科学的决策依据,实现对钻井作业事故隐患有效识别和风险控制,具有重要意义和推广应用价值。     

向地球深处要石油

<正>2012年,我国进口原油271 09万吨,对外依存度达到56.4%,已超过国际石油安全警戒线。目前,我国尚未开采的油气资源中,处于深部地层的占40%左右。而我国近年发现的特大型油气田,均处于超过4500米的深部地层。因此,发展深井钻探技术,加快深层油气勘探开发,已成为保障我国能源安全的重大需求。