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题名钻柱动力学研究及监控技术新进展
被引量：36
- 1
-
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作者
胡以宝
狄勤丰
邹海洋
吴非
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机构
上海大学上海市应用数学和力学研究所
-
出处
《石油钻探技术》
CAS
北大核心
2006年第6期7-10,共4页
-
基金
国家自然科学基金项目(编号:50174047)
上海市重点学科建设项目(编号:Y0103)资助
-
文摘
钻柱是石油钻井中用量大、质量要求高的管材,长期处在充满钻井液的狭长井眼里,受力情况非常复杂。每年国内外都会发生大量钻柱失效事故,造成重大经济损失。在国内外钻柱失效研究方法分析的基础上,阐明了国内外钻柱失效研究方法的区别,指出了钻柱动力学研究的重要性,较详细地叙述了国内外钻柱动力学研究及应用方面的最新进展,重点介绍了Baker Hughes INTEQ公司在钻柱动力学特性监测方面的研究成果及钻柱动力学特性监控方法,指出了国内钻柱动力学研究的重点。
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关键词
钻柱
动力学
钻柱振动
监测
控制
-
Keywords
drill stem
dynamics
drilling string vibration
monitoring
control
-
分类号
TE242
[石油与天然气工程—油气井工程]
-
-
题名钻柱失效原因及预防措施
被引量：31
- 2
-
-
作者
万里平
孟英峰
杨龙
周虎
-
机构
中国石油天然气集团公司管材研究所
西南石油大学"油气藏地质及开发工程"国家重点实验室
中国石油天然气股份公司长庆油田研究院
-
出处
《钻采工艺》
CAS
北大核心
2006年第1期57-59,70,共4页
-
基金
中国博士后科学基金资助
编号:2005038616。
-
文摘
开展油田钻柱失效分析与预防对提高钻井速度、降低钻井成本及井下安全钻进具有重要意义。钻柱失效案例统计表明钻杆失效事故占钻柱总失效事故的50%～60%,主要失效形式是管体刺穿,主要失效原因是腐蚀疲劳;钻铤失效事故略低于钻杆失效事故,螺纹处断裂是钻铤的主要失效类型;钻柱转换接头失效数量相对较少。结合实验数据,从材料、环境和力学三方面对钻柱失效原因进行分析,提出预防钻柱失效的四条措施,包括正确选材、改善工作环境、合理设计钻柱、降低服役载荷及应力以及加强管理。对服役高酸性环境下的钻柱,通过微合金化和提高材料的冶炼水平来降低P、S含量,以及通过适当的热处理使晶粒细化等方式可以提高钻柱材料的耐蚀能力和降低失效比例。
-
关键词
钻柱
失效
材料
预防措施
耐蚀性
-
Keywords
drill stem, failure, material, preventive measures, corrosion resistance
-
分类号
TE21
[石油与天然气工程—油气井工程]
-
-
题名水平井钻柱摩阻力和摩阻力矩的计算
被引量：22
- 3
-
-
作者
马善洲
韩志勇
-
机构
山东东营石油大学石油工程系
-
出处
《石油大学学报（自然科学版）》
CSCD
1996年第6期24-28,共5页
-
基金
国家"八五"项目
-
文摘
针对水平井的特点，提出对钻柱摩阻分段计算的方法，即对底部钻具组合（ＢＨＡ）段，采用纵横弯曲梁理论计算摩阻；对ＢＨＡ以上井段，用微单元力平衡分析法具体分析钻柱的受力，给出不同工况下水平井摩阻力计算的简化条件。探讨了泥浆粘滞力的计算公式和钻柱刚性效应的影响。在安塞油田、大港油田多口井的应用表明，在局部弯曲井段，钻柱的刚性对摩阻力有明显的影响；泥浆的粘滞力对摩阻力有一定的影响，所建模型与现场试验结果符合较好，能够为现场施工设计提供重要数据。
-
关键词
水平井
钻柱
摩擦力
计算方法
钻井技术
-
Keywords
Horizontal well
drill stem
Frictional force
Calculation method
-
分类号
TE243
[石油与天然气工程—油气井工程]
-
-
题名钻柱涡动特性分析
被引量：22
- 4
-
-
作者
高德利
高宝奎
耿瑞平
-
机构
北京石油大学
天津职业技术师范学院
-
出处
《石油钻采工艺》
CAS
CSCD
北大核心
1996年第6期9-13,共5页
-
基金
国家教委跨世纪优秀人才基金
-
文摘
钻柱绕自身轴线旋转时，绕井眼轴线的转动叫涡动。介绍了钻柱涡动的概念、成因及状态描述，然后通过计算钻柱在不同涡动角速度时摩擦力所消耗的能量，分析了形成不同涡动形式的可能性和主要影响因素。认为钻柱在形成涡动过程中要消耗较多能量，涡动形成后就变成相对稳定的运动状态。认为，减小环隙不会引起钻柱内应力循环频率无限增大。根据钻柱涡动解释了钻铤偏磨和井底多凸图案的成因，并分析了涡动对并斜的影响。
-
关键词
油井
钻柱
涡动
旋转
摩擦力
钻井设计
-
Keywords
drill stem
rotary
frictional
force
feature analysis
-
分类号
TE22
[石油与天然气工程—油气井工程]
-
-
题名大位移井钻柱粘滑振动机理分析及减振研究
被引量：23
- 5
-
-
作者
黄根炉
韩志勇
-
机构
石油大学(华东)石油工程系
-
出处
《石油钻探技术》
CAS
2001年第2期4-6,共3页
-
基金
中国高等院校博士学科点专项科研基金!资助项目部分成果论文
-
文摘
通过将钻柱系统等效成一个集中质量摆 ,分析了在非线性钻头扭矩和钻柱与井壁间摩扭矩作用下钻柱系统的稳定性 ,并从钻柱扭转振动能量的角度 ,阐明了钻柱产生粘滑振动的原因。在对非线性钻头扭矩和钻柱与井壁间摩扭矩进行适当简化的基础上 ,给出了钻柱产生粘滑振动的判别式 ,分析了钻柱粘滑振动的影响因素及防止和消除钻柱粘滑振动可能的途径和措施 ,并对顶部扭矩负反馈减振方法进行了讨论 。
-
关键词
石油钻井
大位移井
粘滑振动
钻柱振动
机理
模型
钻柱扭矩
减振
-
Keywords
drill stem, drilling string vibration, mechanism, model, drill stem torque
-
分类号
TE243
[石油与天然气工程—油气井工程]
-
-
题名国外大位移井钻井技术发展现状
被引量：19
- 6
-
-
作者
宋玉玲
董丽娟
李占武
-
机构
大庆油田钻井研究所
大庆油田测井公司
-
出处
《钻采工艺》
CAS
1998年第5期4-8,12,共6页
-
文摘
随着定向井、水平井钻井技术的日趋成熟，大位移钻井技术在国外已有了很大的发展。本文是对近十年来英、美、俄等国家的有关资料认真研究分析编写而成的。大位移钻井的关键技术是：井身剖面设计、钻柱设计、扭矩和摩阻、井眼稳定技术及井眼清洁技术、完井技术等６个方面。本文将分别给予介绍，并对大庆油田钻大位移井进行可行性分析。
-
关键词
大位多井
井身结构
定向钻井
钻井技术
-
Keywords
extended-reach well, casing program,drill stem, friction loss, hole cleaning, well completion, developing history
-
分类号
TE243
[石油与天然气工程—油气井工程]
-
-
题名钻柱涡动及其应用
被引量：17
- 7
-
-
作者
高宝奎
高德利
谢金稳
-
机构
塔西南钻井公司
-
出处
《石油大学学报（自然科学版）》
CSCD
1997年第1期25-27,共3页
-
文摘
从动力学角度建立了钻柱涡动方程，然后对钻柱涡动的特性进行了简单分析．结果表明，钻柱在斜井中涡动时，重力沿井眼的侧向分量引起钻柱内部较大的轴向力变化，从而产生防斜及降斜作用．利用涡动防斜的实例证实了这一点．
-
关键词
钻柱
动力学
井斜
钻井
-
Keywords
drill stem
Dynamics
Hole deviation.
-
分类号
TE22
[石油与天然气工程—油气井工程]
-
-
题名小眼井环空压力损耗计算
被引量：15
- 8
-
-
作者
樊洪海
谢国民
-
出处
《石油钻探技术》
CAS
北大核心
1998年第4期48-50,共3页
-
文摘
在常规井眼环空压力损耗计算模型基础上，根据小眼钻井特点提出了小井眼环空压力损耗的理论模型，探讨了以钻井液流变性、钻柱偏心、钻柱旋转和钻柱接头为主要影响因素的直井、近直井小间隙环空压力损耗计算问题，同时给出了模型中各因子的确定方法。通过实例计算，定量分析了钻柱偏心、钻柱旋转和钻柱接头对环空压力损耗的影响。
-
关键词
小眼井钻井
环空
压力损耗
计算
油田
-
Keywords
slim hole,annulus flow,pressure drop,mathematical model,drilling fluid rheology,drill stem,eccentricity,rotary,drill pipe joint,straight well,example,Paris baisn
-
分类号
TE246
[石油与天然气工程—油气井工程]
-
-
题名斜直井眼中钻柱侧向屈曲的研究
被引量：12
- 9
-
-
作者
于永南
韩志勇
路永明
-
机构
石油大学机械系
-
出处
《石油大学学报（自然科学版）》
CSCD
1997年第3期65-67,共3页
-
基金
"九五"国家攻关项目
-
文摘
利用能量法，推导了斜直井眼中钻柱的侧向屈曲临界荷载．在力学模型中，考虑了钻柱自重和井斜的影响，给出了斜直井眼中钻柱侧向屈曲临界荷载的一般形式．对于给定截面尺寸的钻柱，临界荷载是钻柱长度的函数，且随井斜角的变化而变化．在确定实际钻柱的临界荷载时，要充分考虑井眼的具体情况．讨论了发生高阶屈曲的条件，所得结果可供工程计算参考．
-
关键词
钻柱
临界荷载
稳定性
斜直井眼
石油
-
Keywords
drill stem
Critical load
Borehole
Stability
-
分类号
TE22
[石油与天然气工程—油气井工程]
-
-
题名考虑钻柱运动状态的疲劳寿命预测研究
被引量：14
- 10
-
-
作者
林元华
邹波
张建兵
施太和
李润方
巫才文
-
机构
西南石油学院石油管力学和环境行为重点实验室
重庆大学机械传动国家重点实验室
四川石油管理局川中油气公司
-
出处
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004年第5期57-60,共4页
-
基金
国家自然科学基金资助 (项目编号 :5 980 4 0 0 9)
中国石油天然气集团公司"九五"应用基础研究项目"钻柱动力学研究与现场应用"中的部分内容 (项目编号 :970 4 0 9- 0 1)
-
文摘
石油钻柱在钻进过程中 ,工作环境恶劣 ,在井位、地质条件及钻进参数等综合因素的影响下 ,不仅承受着由交变载荷引起的应力突变 ,还承受着钻具涡动和振动引起的巨大冲击载荷。钻柱在井下既自转又反转 ,尤其在斜井或大环歇井中时 ,偏心反转和工作载荷产生的较大交变弯曲应力常造成钻柱疲劳破坏。为此 ,文章在用动力学观点初步分析了钻柱失效机理的基础上 ,应用断裂力学等相关知识 ,对钻柱进行了三轴应力分析 ,并提出了考虑钻柱进动与反进动的疲劳寿命计算模型。该模型能反映运动状态对寿命的影响 ,可用于无裂纹钻杆和有裂纹钻杆疲劳寿命预测 。
-
关键词
钻柱运动状态
疲劳寿命
石油行业
受力分析
轴向应力
-
Keywords
drill stem, Fatigue, Life, Failure, Mechanism, Research, Analysis
-
分类号
TE92
[石油与天然气工程—石油机械设备]
-
-
题名井眼中钻柱稳定性分析的有限元法
被引量：12
- 11
-
-
作者
于永南
胡玉林
韩志勇
路永明
-
机构
石油大学机械系
-
出处
《石油大学学报（自然科学版）》
CSCD
1998年第6期74-78,共5页
-
基金
国家"九五"攻关项目
-
文摘
通过引入单元荷载刚度矩阵，提出了一种用于分析钻柱结构稳定性问题的有限单元法。该方法可以用于分析变截面钻柱在变轴力和变横向力共同作用下的钻柱稳定性问题，也可用于分析弯曲井眼中钻柱的稳定性问题。在所建立的力学模型中，考虑了钻柱自重和井眼曲率的影响。分析结果表明，在斜直井眼中，除了钻柱自身密度及截面面积外，影响钻柱荷载的因素还有井眼状况及钻柱两端部的约束条件，但当钻柱长度超过８０ｍ时可以不考虑端部约束的影响。对于弯曲井眼，钻柱临界压力不仅与钻柱的长度、截面尺寸有关，还与井眼曲率有关，即随着曲率的增大而增大。
-
关键词
有限单元法
钻柱
稳定性
压力
井眼
钻井设计
-
Keywords
finite element method
drill stem
stability
critical pressure
-
分类号
TE22
[石油与天然气工程—油气井工程]
-
-
题名钻具抗氧缓蚀剂的研究
被引量：10
- 12
-
-
作者
沈长寿
熊楚才
黄红兵
-
机构
四川石油管理局天然气研究所
-
出处
《钻井液与完井液》
CAS
1994年第4期4-8,共5页
-
文摘
为了减少源于腐蚀的钻具损失,用转轮试验法研究了钻井材质G105钢在钻井液中的腐蚀情况,评选出了一种防止钻井液中溶解氧对钻具腐蚀的缓蚀剂——K0—1缓蚀剂。这种缓蚀剂是以有机酯类化合物为主剂调配而成的,适用于盐水、淡水和聚合物钻井液。这种缓蚀剂加工简便,费用较低,适用范围广,有着广阔的应用前景。
-
关键词
钻井
缓蚀剂
钻具
腐蚀
防腐
-
Keywords
Corrosion Inhibitor
Corrosion Control
Chemical Corrosion
Corrosion Resistance
drill stem
drilling Fluid
-
分类号
TE985.6
[石油与天然气工程—石油机械设备]
-
-
题名浮式钻井钻柱升沉补偿概述
被引量：14
- 13
-
-
作者
陈祖波
吕岩
李志刚
高杭
-
机构
四川宏华石油设备有限公司研发部
-
出处
《石油矿场机械》
2011年第10期28-33,共6页
-
文摘
分析了各种浮式钻井钻柱升沉补偿装置的原理、优缺点和应用情况,简述了国内外对海洋平台升沉补偿系统的研究现状,并结合我国现有资源和技术对发展深水钻井关键设备的前景提出了展望。
-
关键词
浮式开采平台
钻柱
升沉补偿器
-
Keywords
floating production plalform
drill stem
heave compensator
-
分类号
TE951
[石油与天然气工程—石油机械设备]
-
-
题名小眼井最优水力学设计及分析
被引量：12
- 14
-
-
作者
谢国民
樊洪海
徐辉
-
出处
《石油钻探技术》
EI
CAS
北大核心
1998年第2期32-34,共3页
-
文摘
在充分考虑小眼井钻井特点和合理确定环空压耗的基础上，将喷射钻井理论和环空携岩理论有机结合起来，导出了在两种工作方式下优化设计小眼井钻井水力参数模型，并开发了应用软件。通过实例计算，提出了在小眼井最优水力学设计中采用最大水功率工作方式的重要性，并建议在大眼井的水力参数设计中考虑钻柱的偏心、旋转和钻杆接头对环空压耗的影响。
-
关键词
小井眼钻井
水力学
优化设计
-
Keywords
slimhole,hydraulics design,optimizing design,jet drilling,drilling fluid hydraulics,annulus,drill stem,pressure drop,impact load,bit hydraulic horsepower,turbulent flow,example,Bali Basin
-
分类号
TE246
[石油与天然气工程—油气井工程]
-
-
题名卡点深度计算中消除摩阻力影响的方法
被引量：8
- 15
-
-
作者
韩志勇
-
机构
中国石油大学(华东)石油工程学院
-
出处
《石油钻探技术》
CAS
北大核心
2010年第1期1-3,共3页
-
文摘
国内外现有的卡点计算作业方法和计算公式都不可能消除摩阻力的影响,有的计算公式甚至会增大摩阻力的影响。所以现有方法对于垂直井钻柱来说虽然可行,但对于摩阻力很大的定向井钻柱来说,则是很不准确的。分析了传统卡点深度计算方法的原理,指出了现有国内外文献所述方法的具体问题所在。通过分析思考,给出了基本可以消除摩阻力影响的卡点计算作业方法和计算公式。
-
关键词
钻柱
钻柱力学
卡钻
解卡
钻柱伸长
摩阻
定向井
-
Keywords
drill stem
drill stem mechanics
sticking
stuck freeing
drill stem elongation
friction resistance
directional well
-
分类号
TE28
[石油与天然气工程—油气井工程]
-
-
题名复合盐钻井液对钻具的腐蚀机理研究
被引量：8
- 16
-
-
作者
唐善法
付绍斌
冯定
童伏松
张琦
马成发
-
机构
江汉石油学院
江汉油田钻井处
-
出处
《武汉工业大学学报》
CSCD
1997年第3期79-82,共4页
-
基金
石油天然气总公司"八五"重点攻关项目
-
文摘
通过电子探针、Ｘ－射线衍射、扫描电镜分析研究江汉油田钻具腐蚀产物的全元素构成、物相组成、腐蚀形貌以及测试钻井液滤液化学性质等，确立了江汉油田复合盐钻井液对钻具的腐蚀主要由氧的阴极去极化作用控制的观点；指出钻井液中的盐及复盐、处理剂、介质的ｐＨ值、温度、冲刷速度等通过氧的排驱，扩散速度改变以及材料表面形成钝化膜或缓蚀剂膜而影响钻具腐蚀的进一步发生；因此适合于江汉油田复合盐钻井液的缓蚀剂应是一种抗温、抗复合盐、成膜性强、耐冲刷和具有除氧功能的多效剂。
-
关键词
复合盐钻井液
钻具
腐蚀
腐蚀机理
-
Keywords
corrosion mechanism
drill stem
double salt drilling fluid
-
分类号
TE254
[石油与天然气工程—油气井工程]
-
-
题名井下钻柱振动信号的测量及振动激励源研究
被引量：10
- 17
-
-
作者
陈会娟
-
机构
上海大学上海市应用数学和力学研究所
上海西派埃智能化系统有限公司
-
出处
《石油钻探技术》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期57-63,共7页
-
基金
国家自然科学基金项目“超深井钻柱非线性动力学及动态安全性基础理论研究”(编号:U1663205)资助。
-
文摘
为深入认识钻井过程中井下钻柱振动的特征、明确振动激励源,利用ESM存储式测量系统对某超深井旋转钻进过程中的振动信号进行了测量,并分析了钻柱粘滑和涡动的主要特征;以此为基础,分别采用快速傅里叶变换和短时傅里叶变换方法对钻柱振动信息进行频域和时频分析,确定了引起钻柱振动的主要频率,进而明确了其振动激励源。研究发现:钻柱发生粘滑运动时,三轴加速度呈同步周期性变化,其周期为10 s,主要频率成分为0.1 Hz;钻柱发生涡动时,三轴加速度均呈杂乱无章的不规则波动,主要振动频率为钻头转速的2倍频、转盘转速的1~5倍频。实例分析结果表明,引起钻柱涡动的激励源主要有钻头与地层的相互作用、稳定器或Power-V系统与井壁的摩擦等,为制定减振措施提供了理论依据。
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关键词
钻柱
振动
传感器
快速傅里叶变换
短时傅里叶变换
粘滑
涡动
-
Keywords
drill stem
vibration
sensor
fast Fourier transform
short-time Fourier transform
stick-slip
whirling
-
分类号
TE928
[石油与天然气工程—石油机械设备]
-
-
题名钻柱扭矩测量方法研究
被引量：9
- 18
-
-
作者
孙永兴
林元华
施太和
陈燕琼
-
机构
西南石油学院油气藏地质与开发工程国家重点实验室
-
出处
《石油钻探技术》
CAS
北大核心
2005年第2期13-15,共3页
-
文摘
钻井过程中扭矩参数的精确测量一直是钻井工程中的一大难题,长期以来人们一直在探索。目前国内外有关钻柱扭矩测量的方法与研究工作有了较大的进展。概括介绍了钻柱扭矩测量的国内外发展状况,并在此基础上进一步介绍了方补心扭矩仪及井下马达电流测量扭矩的原理及优点,提出了通过测量扭矩来判断钻柱扭转振动的强烈程度。与此同时,方补心扭矩仪的成功研制基本解决了长期困扰钻井界的钻柱扭矩测量问题。
-
关键词
钻柱
振动
扭矩
测量
方钻杆补心
转盘
电动钻机
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Keywords
drill stem
vibration
torque
measuring
kelly bushing
rotary table
electric drilling rig
-
分类号
TE21
[石油与天然气工程—油气井工程]
-
-
题名井下钻柱纵向振动特性分析
被引量：8
- 19
-
-
作者
崔晓华
周学芹
李玉海
-
机构
大庆石油学院机械科学与工程学院
大庆油田钻探工程公司钻井工程技术研究院
-
出处
《石油矿场机械》
2009年第11期12-15,共4页
-
文摘
针对钻柱纵向振动影响钻头寿命和加剧钻柱疲劳破坏的问题,把整体钻柱作为研究对象,建立钻柱振动方程,采用动力有限元方法求解该模型。研究表明,稳定器的数量及尺寸等参数对钻柱组合的纵向振动力影响不大,给出的钻柱纵向振动分析动力学模型和求解方法合理有效。
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关键词
钻柱
纵向振动模型
有限元分析
-
Keywords
drill stem
longitudinal vibration model
finite element analysis
-
分类号
TE921.202
[石油与天然气工程—石油机械设备]
-
-
题名基于支持向量机和聚类分析理论的钻具失效分析方法
被引量：9
- 20
-
-
作者
闫铁
毕雪亮
王长江
-
机构
大庆石油学院提高油气采收率教育部重点实验室
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出处
《石油学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第3期135-140,共6页
-
基金
黑龙江省自然科学基金项目(E200507)资助
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文摘
针对钻具失效影响因素比较复杂的问题,建立了基于支持向量机和聚类分析理论的钻具失效原因分析模型。应用该模型可收集钻具失效样本数据,并对数据进行机器学习及优化,得到最佳的内部结构,从而可以计算和分析出钻具失效的原因。对大庆油田某区块的钻具失效数据进行了处理和分析,确定了该区块钻具发生失效的根本原因,并且有针对性地提出了6点预防钻具失效措施。通过计算证明,这种新模型的计算和分析结果真实、可靠。
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关键词
钻具
失效分析
支持向量机
聚类分析
分析模型
现场应用
-
Keywords
drill stem
failure analysis
support vector machine
cluster analysis
analytic model
field application
-
分类号
TE242
[石油与天然气工程—油气井工程]
-
