山东省自然科学基金(ZR2010EZ004)
- 作品数：20 被引量：52H指数：5
- 相关作者：徐依吉赵健靳纪军毛炳坤邢雪阳更多>>
- 相关机构：中国石油大学（华东）北京师范大学中国石油化工集团公司更多>>
- 发文基金：山东省自然科学基金中国石油天然气集团公司科技项目国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程理学建筑科学矿业工程更多>>
- 粒子冲击破岩的数值模拟分析被引量：9
- 2012年
- 应用ANSYS/LS-DYNA模拟粒子冲击破岩的三维非线性冲击动力学问题,得到了破岩过程中能量的转化关系以及粒子冲击破岩的演化过程,分析了粒子冲击破岩机理。模拟结果较好地反映了粒子冲击破岩的物理过程,模拟结果与实验结果基本一致,证明了模拟方法的可行性。研究结果为水力参数优选等提供一定的理论依据。
- 任建华徐依吉赵健赵绪龙张萌
- 关键词：破岩机理数值模拟
- 粒子钻井技术新进展与破岩数值模拟研究被引量：5
- 2013年
- 粒子冲击钻井是将2%～5%的钢质粒子加入到钻井液,利用粒子冲击和钻头切削齿联合破岩,从而实现高效破岩,提高钻井速度的一项钻井新技术。文章从粒子钻井公司粒子钻井钻头、粒子注入回收系统、粒子钻井技术现场试验等方面综述了该技术最新的研究进展和取得的成果。采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立了粒子冲击破岩有限元模型,研究分析了粒子冲击破岩的机理以及侵入深度随粒子直径、入射角度、入射速度、粒子材质等参数对粒子破岩效果的影响。结果表明粒子与岩石碰撞的瞬时具有极高的瞬时应力,足以超过岩石的抗压强度;粒子初速度在100～200m/s范围之间比较合适;粒子直径在1～3mm之间为宜;随着入射角度的增加,粒子侵入岩石的深度逐渐减小,入射速度的法向向量起着重要的作用;钢粒的破岩效果要优于陶粒。
- 赵健伍贤柱韩烈祥张帆徐依吉段鹏孙永兴
- 关键词：粒子冲击钻井数值模拟破岩
- 粒子冲击钻井注入系统设计及可行性研究被引量：2
- 2013年
- 实现粒子冲击钻井技术需要解决的核心问题是如何将钢粒均匀并连续地注入地面高压管汇后与钻井液混合形成两相流。为实现此目的,设计了一套用于粒子注入的设备。该设备首先利用水力能量携带粒子进入高压注入罐,然后利用泥浆泵给粒子注入罐补充压力使之与地面主管汇达到压力平衡,粒子在重力作用下通过螺旋输送机的输送作用均匀进入地面钻井管汇,从而实现粒子注入。根据设计,制作了样机并进行了地面试验,验证了设备的可行性,为现场应用的粒子注入系统提供了可借鉴参考的依据。
- 刘其虎徐义廖坤龙靳纪军
- 关键词：粒子冲击钻井钻井新技术
- 粒子冲击钻井注入系统设计及数值模拟研究被引量：4
- 2013年
- 针对粒子冲击钻井技术中注入系统难控制、易堵塞等问题,结合理论研究、数值模拟及试验研究,设计出一种具有射流防堵功能的负压粒子注入系统。该系统主要由射流管、射流防堵喷头、负压粒子注入管、喷嘴、主管汇、调节管、调节阀及粒子注入罐等组成。数值模拟及试验结果表明,负压粒子注入系统可产生预期负压,将粒子吸入注入管内与钻井液充分混合,同时解决防堵和注入2个技术难题,实现粒子的有效注入。设计的粒子冲击钻井注入系统将大幅提高我国中西部地区深部极硬耐磨地层的钻速。
- 邢雪阳徐义
- 关键词：粒子冲击钻井数值模拟
- 冲击钻井粒子回收系统磁选机的优化及实验研究
- 2013年
- 粒子回收系统是粒子冲击钻井中的一个重要系统,它的好坏关系到粒子能否实现循环利用和钻井液的正常循环。而磁选机是此系统关键的粒子回收设备,对于它的研究可以有效地降低粒子损失率,从而节约钻井成本。为此,通过对磁选机的理论研究,设计了符合粒子回收系统适用的磁选机。通过磁选机的实验,得出了不管是纯粒子还是粒子和岩屑的混合物,磁选机回收粒子的效率都在97%以上。建议尽量降低钻井液的黏度且保持钻井液的清洁,使磁选机处在一个良好的磁选环境;保持磁选机滚筒表面的清洁,及时用清水清洗滚筒表面黏附的固相物,使磁选机滚筒表面具有较强的磁场强度,便于吸附粒子。
- 徐义靳纪军赵健
- 关键词：冲击钻井磁选机钻井液
- 高温蒸汽射流清洗稠油管技术研究
- 2015年
- 针对稠油管油垢堆积和难清洗等问题,研发了高温蒸汽射流清洗技术。通过理论及数值模拟确定了高温蒸汽射流清洗系统运行的最优温度、蒸汽压力、蒸汽用量及喷嘴结构尺寸等关键参数。现场试验及模拟结果表明,蒸汽射流喷嘴内的温度和压力在管内呈梯度分布,可提高蒸汽射流在稠油管内的凝结潜热释放效率,有效清洗附着在管壁的稠油油垢;高温蒸汽射流清洗与其他射流介质清洗技术相比更节能、环保,能收到更好的清洗效果。高温蒸汽射流清洗系统有效地解决了稠油管清洗难题,为我国的稠油管清洗保养提供了技术支持。
- 邢雪阳赵军友徐依吉
- 关键词：蒸汽射流数值模拟
- 粒子冲击钻井系统中粒子分选装置的研制被引量：4
- 2014年
- 粒子冲击钻井过程中,能否快速高效地分离出已破碎粒子直接关系到粒子冲击钻井的效率。为此,以综合利用粒子旋转的离心力和外部注入气流的气流拖拽力来实现好、坏粒子分离的新思路为指导,设计出了由分选装置、引风机2个部分组成的粒子分选装置。进而通过调节电机转速和引风机的引风量参数,实验研究了分选装置的分离效果及其影响因素。结果认为:1钢粒子的分散性是影响分级效率和分离处理量的重要条件,获得较大力场可为获得较好分散创造有利条件;2钢粒子在分选装置中旋转越快,分选装置分级效率越高;3粒子直径越大,分选装置分级效率和处理量越大;4好坏粒子混合物中的坏粒子的相对含量会影响分级效率,坏粒子含量越低,分级效率越高。实验结果表明,设计的粒子分选装置能够有效实现好坏粒子的分离,这为粒子冲击钻井技术的实现提供了设备上的支持和理论上的保障。
- 周爱照刘永旺赵健徐依吉毛炳坤
- 关键词：粒子冲击钻井影响因素处理量
- 粒子冲击钻井岩石破裂机理研究
- 针对粒子冲击钻井新技术中粒子射流有效破碎井底岩石问题,结合理论研究和实际应用,研究了岩石在粒子射流冲击波作用下的破裂机理。理论研究及实际应用表明,高速粒子射流由于浓度的差异可产生高频冲击波,一方面高冲击动能直接作用于井底...
- 邢雪阳徐依吉
- 关键词：石油钻井粒子冲击钻井
- 粒子冲击破岩深度的理论模型研究与室内试验被引量：3
- 2016年
- 为了准确分析粒子冲击钻井过程中粒子对岩石的冲击作用机理,指导施工参数的优选,需要对粒子冲击破岩的深度进行理论计算。基于动态球形空腔膨胀理论,推导了粒子冲击破岩过程中粒子所受阻力与初始入射速度的关系,结合粒子运动微分方程建立了粒子冲击破岩深度的计算模型,并给出定解条件和求解方法。根据计算实例,对粒子冲击破岩深度与粒子初始入射速度的响应关系和破岩深度与破岩时间的响应关系进行了研究。粒子冲击破岩室内试验结果表明,理论计算结果与试验结果基本吻合,表明该理论模型准确可行,可用于粒子冲击破岩过程的理论分析。研究表明,无因次破岩深度随粒子初始入射速度增大呈线性增加、随破岩时间增长呈对数增加的规律。研究结果可为粒子冲击钻井技术的实际应用提供理论支撑。
- 王方祥王瑞和周卫东李罗鹏
- 新型井下固液水力旋流分离器及其钻井提速技术被引量：2
- 2014年
- 钻井液中固相含量的多少对钻井速度的快慢有着重要的影响,随着固相含量的增加,机械钻速降低明显。然而,随着井深的增加,钻井液中添加的固相含量也会增加,这成为影响深井钻井速度的重要原因之一。为解决钻井液中固相含量对钻井速度影响的问题,研发出了适用于钻井过程的新型井下固液水力旋流分离器,该装置通过离心沉降原理降低钻井液中的固相含量,从而达到减少重复破碎,提高机械钻速的目的。并对该装置的提速效果进行了现场试验。结果表明,该装置提速效果显著,经济效益可观,且装置结构简单,能够满足现场应用的需要。为深井提速技术提供了又一可行及可选方案。
- 顾洪成吴琪徐依吉万夫磊赵健
- 关键词：固液分离器机械钻速离心沉降钻井液
