超短半径钻井技术现状及发展趋势 被引量：6

1

作者 张勇 刘晓民 +3 位作者 华泽君 薛宪波 张文博 关皓纶 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2023年第2期41-45,共5页

随着油气开发的不断深入,使用超短半径钻井技术重新激活老油田实现增产被广泛认为是有效的技术手段之一。目前国内外主流的超短半径钻井技术有两种:基于柔性钻具的超短半径钻井技术和基于高造斜率螺杆的超短半径钻井技术。文章对上述两... 随着油气开发的不断深入,使用超短半径钻井技术重新激活老油田实现增产被广泛认为是有效的技术手段之一。目前国内外主流的超短半径钻井技术有两种:基于柔性钻具的超短半径钻井技术和基于高造斜率螺杆的超短半径钻井技术。文章对上述两种超短半径钻井技术的工艺配套、优势弊端及应用情况进行了调研和分析。其中,基于柔性钻具的超短半径钻井技术曲率半径小,可以以钻水平井的模式开发厚度小于3 m的薄层油藏或井筒高部位的剩余油层,快速提高采收率;基于高造斜率螺杆的超短半径钻井技术水平位移较长,可实现井周储量定深度、定方位精准靶向挖潜。针对两项技术的应用效果,提出了两项技术未来的发展趋势,以期超短半径钻井技术的持续发展。 展开更多

关键词 超短半径 柔性钻具 高造斜率螺杆 薄层油藏 剩余油层 靶向挖潜

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耐温抗盐类聚合物驱研究现状及展望

2

作者 李美杰 闫成双 +2 位作者 薛宪波 关皓纶 黄杰 《北京石油化工学院学报》 2024年第2期11-16,共6页

随着我国常规油藏的开采逐渐进入后期阶段,原油的产量缓慢减少,所以对于页岩油、重油、高温高盐等非常规油藏的开发开采以及提高原油产量越来越受到关注,因此,优化石油开采技术与提高原油开采率依然是研究的重点。化学驱是三次采油继续... 随着我国常规油藏的开采逐渐进入后期阶段,原油的产量缓慢减少,所以对于页岩油、重油、高温高盐等非常规油藏的开发开采以及提高原油产量越来越受到关注,因此,优化石油开采技术与提高原油开采率依然是研究的重点。化学驱是三次采油继续开采储层中未被驱替的剩余油和残余油的一种重要方法,可用于水驱后剩余油的开采。在化学驱提高采收率技术中,聚合物具有成本低、种类多等优点,应用较为广泛。对聚合物驱的基础理论、最新研究成果以及各类耐温耐盐的聚合物的发展趋势进行概括,并对其在矿场的应用效果进行了总结,展望了聚合物驱在复杂油气藏条件下的未来研究趋势。 展开更多

关键词 聚合物 驱油机理 研究进展 矿场应用

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平台-隔水管-井口耦合系统动力学响应分析

3

作者 张锁林 赵志 +3 位作者 薛宪波 关皓纶 刘晓民 王金龙 《工程技术研究》 2024年第9期34-36,共3页

平台-隔水管-水下井口耦合系统是海洋钻采作业的核心设备,共同构成了水下生产作业的作业空间,并为泥浆返回提供通道,其动力学响应对海洋平台安全和正常作业意义重大。为此,文章采用有限元软件对耦合系统开展仿真分析,探究不同平台运动... 平台-隔水管-水下井口耦合系统是海洋钻采作业的核心设备,共同构成了水下生产作业的作业空间,并为泥浆返回提供通道,其动力学响应对海洋平台安全和正常作业意义重大。为此,文章采用有限元软件对耦合系统开展仿真分析,探究不同平台运动幅值对耦合系统动力学响应的影响。结果表明:耦合系统响应为非线性响应,耦合系统动力学响应随平台顶部偏移量的增大而增大。 展开更多

关键词 耦合系统 动力学响应 平台偏移 有限元仿真分析

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339.7 mm斜向器入井测试及坐挂性能可靠性测试

4

作者 刘金鹏 赵志 +3 位作者 张文博 薛宪波 关皓纶 刘海军 《石油工业技术监督》 2024年第9期57-61,共5页

为探究339.7mm(13%")斜向器在套管内坐挂的开启排量及验证坐挂后坐挂性能的可靠性,确保套管开窗作业顺利稳定,进而挖掘中老油田剩余油以实现提高采收率的目的。基于弹簧校核原理及水力学相关原理,对339.7mm斜向器的坐挂原理及抗压... 为探究339.7mm(13%")斜向器在套管内坐挂的开启排量及验证坐挂后坐挂性能的可靠性,确保套管开窗作业顺利稳定,进而挖掘中老油田剩余油以实现提高采收率的目的。基于弹簧校核原理及水力学相关原理,对339.7mm斜向器的坐挂原理及抗压抗扭结构设计进行系统阐释,并开展入井测试及坐挂性能可靠性测试,验证开发斜向器的现场应用性能。试验结果表明,339.7mm斜向器在3m^(3)泥浆排量时测试井内发生坐挂,且坐挂后下压30.39t无位移,扭矩加至40kN·m无位移,坐挂抗压、抗扭性能良好,可靠性较高。 展开更多

关键词 斜向器 入井测试 坐挂性能

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多级径向涡轮水力驱动套管鞋在海上油田的应用

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作者 张新平 刘晓民 +3 位作者 华泽君 薛宪波 黄杰 关皓纶 《石油矿场机械》 CAS 2024年第2期69-73,共5页

为解决大斜度井、水平井井段套管下入困难、下不到位的难题,同时提高井眼质量与固井效率,研制出一种多级径向涡轮水力驱动套管鞋。该工具由定子总成、转子总成以及轴承系统三大模块组成,定子与转子互相配合,利用水力驱动,通过多级专用... 为解决大斜度井、水平井井段套管下入困难、下不到位的难题,同时提高井眼质量与固井效率,研制出一种多级径向涡轮水力驱动套管鞋。该工具由定子总成、转子总成以及轴承系统三大模块组成,定子与转子互相配合,利用水力驱动,通过多级专用的径向涡轮增大驱动扭矩,配合外侧镶嵌有合金齿的螺旋筋条,增强耐磨、修整井眼和扩眼的能力。该工具长度为传统涡轮结构套管鞋的1/3~1/5,结构简单可靠,尺寸紧凑,通过狗腿度能力强,输出扭矩可达传统划眼工具的5~10倍。多口现场案例井作业表明,该工具可保障复杂井段套管安全下入到位,大幅减少固井过程中的非生产作业时间和通井时间。 展开更多

关键词 套管鞋 径向涡轮 水力驱动 下套管

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超短半径多分支井砾石充填防砂完井工艺参数优化研究

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作者 张锁林 关皓纶 +2 位作者 张文博 黄杰 陈治中 《山东石油化工学院学报》 2024年第1期77-83,共7页

海上边际油田中存在着大量的剩余油,但由于其开采难度较大,难以进行有效的经济挖潜。超短半径多分支井钻完井技术能够通过实现超高造斜率侧钻出多个分支,最大限度地减少无效钻井进尺,增加油藏泄油面积,解决剩余油开发难题。依据现有超... 海上边际油田中存在着大量的剩余油,但由于其开采难度较大,难以进行有效的经济挖潜。超短半径多分支井钻完井技术能够通过实现超高造斜率侧钻出多个分支,最大限度地减少无效钻井进尺,增加油藏泄油面积,解决剩余油开发难题。依据现有超短半径多分支井完井工艺分析,砾石充填完井能够使井壁保持稳定并且具有良好的渗透性和挡砂能力,比较适用于超短半径分支井眼完井。基于设计的数值计算流程,对砾石充填作业中的各个参数影响因素进行数值分析,结果表明:充填压力与携砂液密度、泵排量、泵冲筛比正相关,与地层漏失率负相关,充填用时与泵排量、砂浆砂比、砾石浓度负相关。依此规律得到砾石充填参数优化方法,成功应用于海上油田首次超短半径多分支井砾石充填防砂作业,对超短半径多分支井的砾石充填防砂完井现场作业提供参考。 展开更多

关键词 海上油田 超短半径 水平井 完井工艺 砾石充填 防砂

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超短半径多分支井柔性钻具设计及应用

7

作者 高鹏阳 关皓纶 +3 位作者 薛宪波 张文博 王伟军 赵金永 《石油矿场机械》 CAS 2024年第3期70-75,共6页

利用超短半径多分支井可高效靶向挖潜中老油田局部富集剩余油和断块油田阁楼油,加大储层泄油面积,提高油田的采收率。柔性钻具是超短半径侧钻多分支井技术中的核心工具,在钻进过程中受力较为复杂,国内尚未形成完整的柔性钻具设计方法及... 利用超短半径多分支井可高效靶向挖潜中老油田局部富集剩余油和断块油田阁楼油,加大储层泄油面积,提高油田的采收率。柔性钻具是超短半径侧钻多分支井技术中的核心工具,在钻进过程中受力较为复杂,国内尚未形成完整的柔性钻具设计方法及相应的力学分析。基于工艺特点和现场需求,对柔性钻具进行了受力分析和总体结构设计,给出了整体管柱的设计方法,建立了力学模型进行有限元分析,对不同载荷条件下的钻具强度进行校核。在南海某井的现场应用结果表明,该柔性钻具造斜钻进顺利,作业后与治理前相比日产量提升三倍,含水率降低53%。可为适用于超短半径多分支井的柔性钻具的设计与研究提供参考。 展开更多

关键词 超短半径 柔性钻具 剩余油 阁楼油 设计方法 力学分析

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渤海油田超短半径多分支井钻完井技术应用分析 被引量：1

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作者 陈楠 薛宪波 +2 位作者 关皓纶 王琦 贾安学 《山东石油化工学院学报》 2023年第3期75-79,共5页

渤海、南海等海域的大部分油田进入开发中后期,超短半径多分支井技术利用特制柔性钻具和轨迹控制技术可以对老井过路薄差油层中的剩余油进行高效靶向挖潜,实现低成本增产。渤海油田某井投产后期地层供液不足、开发效果不理想,应用超短... 渤海、南海等海域的大部分油田进入开发中后期,超短半径多分支井技术利用特制柔性钻具和轨迹控制技术可以对老井过路薄差油层中的剩余油进行高效靶向挖潜,实现低成本增产。渤海油田某井投产后期地层供液不足、开发效果不理想,应用超短半径侧钻井套管开窗技术及基于柔性钻具的超短半径钻井技术钻成2个分支井眼且创造海上油田超短半径多分支井单分支进尺最长记录。针对油藏特性及地层岩性,利用柔性预充填筛管,完成海上油田超短半径井首次砾石充填防砂完井作业,为解决海上油田近井地带剩余油经济性动用难题提供新方法、新途径。 展开更多

关键词 超短半径 柔性钻具 薄差油层 剩余油 靶向挖潜

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结构及材料参数对组合密封圈动密封特性影响 被引量：1

9

作者 章荣 高鹏阳 +3 位作者 薛宪波 张诚成 曲跃 关皓纶 《山东石油化工学院学报》 2023年第1期84-86,共3页

针对组合密封圈失效问题,采用有限元方法分析了不同的材料参数(弹性模量、碳纤维含量、泊松比)以及不同的结构参数(沟槽宽度、沟槽数目、沟槽间隔宽度)条件对密封圈动密封的特性影响。结果表明:预压缩后最大应力位于滑环与O圈接触中间部... 针对组合密封圈失效问题,采用有限元方法分析了不同的材料参数(弹性模量、碳纤维含量、泊松比)以及不同的结构参数(沟槽宽度、沟槽数目、沟槽间隔宽度)条件对密封圈动密封的特性影响。结果表明:预压缩后最大应力位于滑环与O圈接触中间部位,最大接触压力位于滑环内圆左侧;施加流体压力后最大应力位于滑环与O圈接触右侧部位和滑环与O圈接触中间部位,最大接触压力位于滑环内圆中间部位;动密封状态,左、右行程最大接触压力和最大应力的大小及位置基本相同;不同的结构参数和材料参数均会对其动密封特性产生一定的影响。 展开更多

关键词 Von Mises应力 接触压力 组合密封圈 密封特性 有限元

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套管开窗侧钻工具力学分析与结构参数优选 被引量：1

10

作者 杨保健 华泽君 +1 位作者 关皓纶 薛宪波 《东北石油大学学报》 CAS 北大核心 2023年第5期92-100,124,I0006-I0007,共12页

挠性短节和磨铣工具的几何形态和力学状态直接影响套管侧钻开窗效率和侧钻窗口形态。根据套管开窗侧钻工艺原理,分析挠性短节和磨铣工具受力、振动和弯曲状态,设计“五因素四水平”正交实验,获取工具结构和作业的优水平参数,研究不同优... 挠性短节和磨铣工具的几何形态和力学状态直接影响套管侧钻开窗效率和侧钻窗口形态。根据套管开窗侧钻工艺原理,分析挠性短节和磨铣工具受力、振动和弯曲状态,设计“五因素四水平”正交实验,获取工具结构和作业的优水平参数,研究不同优水平参数对挠性短节Mises应力、铣锥切削力和侧向力的影响规律。结果表明:钻压、短节径厚比和短节长度对工具力学性能影响较大,转速和套管型号影响较小。套管开窗作业用时减少,总体开窗效率较同区块其他常规开窗井平均水平提升30.6%。该方法能够有效提高工具效率及寿命,优水平参数组合为不同工况下开窗工具型号及参数的优选提供参考。 展开更多

关键词 套管开窗 侧钻 挠性短节 磨铣工具 力学分析 结构参数

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套管开窗侧钻作业参数优化

11

作者 闫平 薛宪波 +2 位作者 许帅 张文博 关皓纶 《山东石油化工学院学报》 2023年第1期80-83,共4页

套管开窗侧钻技术是海上老油田改造增产的有效手段。基于套管开窗基本原理、井筒一体化设计思路和流体力学基础公式,建立套管开窗作业全过程优化模型,借助设计开窗辅助系统对套管开窗侧钻作业参数及管柱结构进行分析和优化设计,提高套... 套管开窗侧钻技术是海上老油田改造增产的有效手段。基于套管开窗基本原理、井筒一体化设计思路和流体力学基础公式,建立套管开窗作业全过程优化模型,借助设计开窗辅助系统对套管开窗侧钻作业参数及管柱结构进行分析和优化设计,提高套管开窗侧钻作业施工效率和稳定性,形成一套适用于套管开窗作业参数优化与管柱结构优化设计的整体思路。 展开更多

关键词 套管开窗 侧钻 辅助系统 增产

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涡轮钻具叶片电解加工阴极工具设计

12

作者 李晓龙 刘书海 关皓纶 《石油机械》 北大核心 2020年第4期16-22,共7页

由于涡轮钻具叶片型线的设计愈加复杂,叶片的传统加工方法面临越来越多的加工难题。因此拟将电解加工技术应用于涡轮钻具叶片的制造领域,对涡轮钻具叶片电解加工阴极工具的设计进行了研究。以127 mm涡轮钻具叶片的设计为例:首先基于多... 由于涡轮钻具叶片型线的设计愈加复杂,叶片的传统加工方法面临越来越多的加工难题。因此拟将电解加工技术应用于涡轮钻具叶片的制造领域,对涡轮钻具叶片电解加工阴极工具的设计进行了研究。以127 mm涡轮钻具叶片的设计为例:首先基于多项式曲线拟合的方法,在MATLAB中编程计算绘制出最初的叶片曲线;然后将得到的曲线导入AutoCAD,根据理论计算得到的叶片几何参数修补得到叶片型线的几何图纸;最后将叶片型线导入GAMBIT有限元前处理软件进行网格划分,并在ANSYS Fluent软件中进行流场仿真分析,同时在Tecplot360软件中进行后处理得到流场中流体的流向图、速度云图及压力云图。结果表明利用这种方法设计的叶片可以满足实际工作状况的要求。研究内容和结果为涡轮钻具叶片的电解加工研究奠定了良好基础。 展开更多

关键词 电解加工 涡轮钻具叶片 阴极工具设计 流场仿真分析

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分段压裂固井滑套的研制现状及展望 被引量：10

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作者 关皓纶 王兆会 刘斌辉 《石油机械》 北大核心 2021年第11期84-92,共9页

水平井分段压裂完井技术的快速发展推动了油气开发向更大的规模和更广的范围发展,将非常规油气开发推向了更高的水平。以前常采用的水平井裸眼分段压裂完井技术存在井壁稳定性差、完井风险大等问题且分段级数有限,采用固井套管分段压裂... 水平井分段压裂完井技术的快速发展推动了油气开发向更大的规模和更广的范围发展,将非常规油气开发推向了更高的水平。以前常采用的水平井裸眼分段压裂完井技术存在井壁稳定性差、完井风险大等问题且分段级数有限,采用固井套管分段压裂完井技术可以对砂岩与泥岩储层交错的非常规油气藏储层进行更加安全、高效的压裂增产改造。为了让分段压裂固井滑套更好地满足现场井下固井及大排量体积压裂施工的需求,优化制定了配套施工方案,介绍了目前固井滑套分段压裂完井技术的发展现状,并对固井套管压裂完井中使用的固井压裂趾端滑套及固井压裂滑套在施工现场的应用情况进行了分析,通过对各类滑套中具有代表性的产品进行原理与特点的对比分析,得到了未来固井滑套分段压裂完井技术的发展方向,提出了分段压裂固井滑套的改进建议。 展开更多

关键词 水平井 非常规油气 固井 分段压裂 压裂滑套 发展方向 改进建议

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新型水平井可开关固井压裂滑套研制 被引量：2

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作者 关皓纶 沈明 曹嘉 《石油机械》 北大核心 2022年第8期33-39,共7页

机械工具开关式固井压裂滑套不仅能对油气藏进行高效压裂增产改造,还能在开采后期关闭枯竭井段或出水层段。为实现固井压裂滑套与机械开关工具的定位配合及其安全可靠地开启和关闭,基于机械工具开关式固井压裂滑套施工工艺的研究分析,... 机械工具开关式固井压裂滑套不仅能对油气藏进行高效压裂增产改造,还能在开采后期关闭枯竭井段或出水层段。为实现固井压裂滑套与机械开关工具的定位配合及其安全可靠地开启和关闭,基于机械工具开关式固井压裂滑套施工工艺的研究分析,对水平井固井压裂滑套及配套的机械开关工具进行了总体设计,建立了整套工具的三维几何模型,并使用ABAQUS软件进行有限元分析,加工出原理样机并开展了室内试验。研究结果表明,新型水平井固井压裂滑套可以实现通过上提和下放机械开关工具管柱完成滑套的开关,工具性能可靠,可提高水平井固井、分段压裂的整体效率。研究结果可为水平井固井压裂滑套的设计与研究提供参考。 展开更多

关键词 水平井 非常规油气 固井 分段压裂 压裂滑套 结构设计

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