气体钻与泥浆钻全井段套管磨损对比研究

套管磨损会降低套管的抗挤强度和抗内压强度,造成套管柱变形、挤毁和泄漏等事故。为了对比气体钻与泥浆钻全井段套管磨损情况,建立了三维井眼中钻柱接触力计算模型;将基于能量损失的线性"磨损—效率"模型与月牙形磨损模型相结合,建立了全井段套管内壁磨损深度的预测模型;通过开展空气和泥浆环境套管磨损实验,获得了套管磨损系数;利用建立的模型和实验获得的参数进行了实例计算和分析,对比了气体钻和泥浆钻后套管的磨损深度。研究结果表明:气体钻井造成的全井段套管磨损量略比泥浆钻井大,但套管磨损严重的位置发生为狗腿度较大的井段。建立的预测模型和计算结果可为气体钻水平井套管磨损分析及套管完整性评价提供理论依据和工程参考。     

基于三维模型的螺杆钻具传动轴螺纹强度评价研究

为了研究螺杆钻具传动轴在三维井眼轨迹空间中的受力状态,根据螺纹连接的有限元控制方程,建立1种带螺旋升角的直扣螺纹力学模型,采用有限元方法对其进行计算,研究相应工况下连接螺纹的强度,结果表明:分别在压缩、扭转、弯扭组合载荷作用下,公扣螺纹端整体受到的应力比母扣螺纹要大3~4倍;压缩载荷也是连接螺纹粘扣的重要原因;传动轴接头受到弯扭组合作用的影响最大,其次为扭矩载荷,影响最小的是压缩载荷;长期在弯扭载荷作用下工作,会导致螺纹接头发生屈服破坏。以上结论有助于对传动轴的力学强度进行定性和定量判断,为进一步研究传动轴连接螺纹的受力提供了1种新的认识。     

石油钻井作业的安全葡萄图管理技术

石油钻井作业是一个高风险行业,其风险具有严重性、突发性、隐蔽性、随机性的特点,是石油石化行业中最主要的事故频发区之一.震惊世界的“12.23”事故以后,在国家和企业安全生产的指导与监督下,事故较以前明显减少,但钻井作业的特点决定了其风险因素不会被消除,只能通过人的因素去预防事故发生.安全葡萄图从人的因素考虑,结合了人体生物节律与葡萄图两者的优点,除了具有葡萄图的特点外,还具有预测性、记录性和选拔性,是安全管理方面的一种新方法.安全葡萄图是一种以人为本的安全管理方法,通过加强人员安全管理来减少和消除事故隐患的目的.该方法简单实用,适合于钻井等高风险行业使用.     

油气工业中天然放射性物质的安全处理措施

油气工业中含镭、氡的天然放射性物质主要存在于生产过程产生的盐垢、淤渣、刮屑中,易沉积在井口装置、油气分离器、管道内壁,这些放射性物质不但对人体健康构成威胁,还对设备的安全运行造成重大危害。本文通过对油气工业中主要存在的放射性源及放射性元素进行分析,探讨了天然放射性物质的辐射危害性,并提出了具体的防护及安全处理措施,以为盐垢等放射性物质的安全处置提供参考。     

页岩气体积压裂过程中套管失效机理研究

为了研究体积压裂过程中套管失效问题,基于页岩气水平井X-1h钻完井资料,提出了微地震数据反演方法,并结 合岩石断裂力学和岩石损伤力学,建立了X-1h体积压裂地层-多簇射孔-套管有限元模型。有限元结果表明:体积压裂范 围内的地应力场发生明显变化,甚至出现“张应力”区和“零应力”区的应力反转现象,该特征将不同程度地使套管在 地层中出现“悬空”状态,导致套管沿其径向产生一定程度的挠度变形,沿轴向套管呈现“S”型变形。适当增加压裂 段与段之间的间距,缩短多簇射孔压裂段的有效长度,可以有效地降低或控制水平段套管的“S”型变形量。该研究方 法和研究成果为体积压裂技术的套管变形失效控制以及页岩气安全生产提供了理论依据。