国家自然科学基金(51374077)
- 作品数：19 被引量：55H指数：4
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- 气体钻井最小注气量模型的优化被引量：1
- 2014年
- 气体钻井施工中保持合理的气体体积流量对钻井的成功至关重要,为实现气体体积流量的准确预测,根据修正的Tabatabei携液最小动能理论,结合考虑岩屑和侵入流体影响的环空压降计算方法,建立了气体钻井连续携岩、携液的最小注气量模型。其中,Tabatabei携液最小动能理论的修正考虑了温度对表面张力的影响及雷诺数和液滴球形度对曳力系数的影响;由于模型所确定的最小注气量是地面条件下的,因此引入了原油体积系数、天然气体积系数、地层水体积系数来表征温度、压力对油、气、水等流体的影响。模型计算结果分析表明,气体钻井连续携岩、携液需要更大的注气量;注气量的大小与机械钻速、环空截面积、井口回压有关。
- 孙士慧闫铁毕雪亮张东
- 关键词：气体钻井最小注气量携液携岩
- 考虑钻柱作用的深海隔水管柱力学分析被引量：7
- 2014年
- 隔水管作为海洋石油钻井的重要设备,其安全使用直接关系到整个钻井作业的顺利完成,甚至关系到钻井平台的安全。目前关于隔水管的研究主要集中在海洋环境载荷及钻井平台漂移影响下的隔水管柱力学分析,对于隔水管内部钻柱这一影响因素研究较少,这给计算结果带来了较大误差。考虑起钻过程中钻柱侧向力、轴向摩阻对隔水管横向位移、弯矩的影响,建立了深水钻井时隔水管柱力学模型,用数值差分法进行求解。研究结果表明:考虑钻柱影响下隔水管横向变形影响幅度增加7.9%。靠近水面的位置,隔水管所受弯曲载荷最大。该模型为海洋隔水管设计、安全使用、以及深水钻井井口安全等提供理论分析方法。
- 闫铁刘珊珊毕雪亮王鹏李井辉逯广东
- 关键词：钻柱深海隔水管
- 深水隔水管与钻柱耦合作用力学模型被引量：3
- 2014年
- 建立了深水隔水管与内部钻柱耦合作用下的横向振动力学分析模型,该模型耦合了钻柱与隔水管间相互作用的侧向接触力及摩擦力,可以更加准确地描述海洋隔水管的受力与变形状态,为海洋隔水管安全使用,以及隔水管设计制造提供了理论分析方法。
- 王鹏闫铁刘珊珊雨松张倩
- 关键词：隔水管钻柱力学模型
- 基于蚁群算法的丛式井井口分配方法研究被引量：6
- 2014年
- 为充分利用井口,降低成本,提高钻井效率,保证钻井安全,以井口—靶点的水平投影距离之和最小为目标函数,构建蚁群算法,求解丛式井井口分配模型,以投影不相交或很少相交为约束条件,建立惩罚函数及丛式井井口分配蚁群算法模型,并编制软件。实例表明,该模型求解分配方案能够较好地满足现场应用,可以快速有效地求出较优的分配方案。
- 闫铁焦文夫毕雪亮徐婷于洋逯广东
- 关键词：丛式井蚁群算法井口优化设计
- 关井期间连续气侵气泡在井筒的动态运移分析被引量：4
- 2015年
- 在停止循环状态关井条件下,由于井筒储集效应的影响,地层气会继续侵入井筒,侵入气体沿静止钻井液向上滑脱运移,井口回压与井底压力随之增加,威胁井控安全,因而,有必要研究关井条件下,气泡在井筒内滑脱上升时引起的井口和井底压力波动规律.考虑井筒储集效应,建立了关井期间井底压力和井口压力的计算模型,并对模拟井关井过程中气泡沿井筒运移特性进行了分析.模拟分析结果表明:不同气侵量下,随着关井时间的延长,井底压力和井口压力增加,渗透率低的地层井底压力较高,井口套压稳定的速度较快;当井筒气侵量一定时,随着关井时间的延长,井底压力和井口压力增加,渗透率高的地层井底压力、井口套压较高.
- 孙士慧闫铁于国庆陈勋李井辉
- 关键词：关井井底压力井口压力
- 欠平衡钻井水平环空两相流对流传热系数实验研究
- 2016年
- 欠平衡钻井流体一般是气液两相混合流体,温度是欠平衡钻井井底压力控制的重要影响因素之一,研究两相流对流传热对准确预测欠平衡钻井环空温度有重要意义。前人对气液两相流对流传热进行了不少实验研究,但他们的实验都是研究管内流动,且管径较小（20～35 mm）,这与欠平衡钻井所处的实际条件有很大的出入。文中进行了大管径水平环空气液两相流对流传热实验研究,分别改变气相流量、液相流量得出不同气、液雷诺数下的环空两相流对流传热系数。分析数据可以得出,气体雷诺数对偏心环空两相流对流传热系数的影响不大,但液体雷诺数是影响该对流传热系数的主要因素。又通过与相同流量下小管径（25.4 mm）、管内流动的气液两相流对流传热系数（Kim实验数据）进行对比得出,在气液雷诺数一致的条件下,气液雷诺数对两相流对流传热系数影响趋势基本一致,但文中实验所测得的对流传热系数小于Kim所测得的实验结果。该实验研究结果对欠平衡钻井井底压力的控制有着重要的指导意义。
- 张楠冯松林毕雪亮陈勋于晓文刘珊珊
- 关键词：欠平衡钻井水平井
- 基于改进BP算法的摩阻因数预测方法研究被引量：3
- 2018年
- 在钻井工程设计与实钻过程中,恰当指定摩阻因数是准确预测摩阻、扭矩的前提条件,摩阻因数受众多因素影响且具有不确定性,很难利用普适的数学公式明确表达摩阻因数及其影响因素之间的关系。针对摩阻因素的特点,提出了采用改进的BP神经网络对钻柱力学分析中的摩阻因数进行计算的方法。首先研究BP算法的原理和数学表示,然后结合预测实际将增加动量项、自适应学习率等方法对其进行改进,最后根据摩阻因数的内涵建立以改进BP算法为基础的摩阻因数预测模型。实验结果表明,利用改进BP神经网络能够有效实现摩阻因数的准确预测,解决了钻井过程中普遍存在的摩阻因数个体差异问题。
- 申静波闫铁李井辉孙丽娜
- 关键词：神经网络摩阻因数BP算法摩阻扭矩
- 连续油管管内摩擦压降计算模型与敏感性分析被引量：17
- 2014年
- 连续油管压裂作业过程中,压裂液除了在连续油管井下直管段流动,同时也会流入缠绕在滚筒上的那部分连续管,螺旋段的流动非常复杂,现有模型的计算结果与工程实际有一定的差距,基于流体力学基本原理,结合直管段摩擦因数公式和螺旋段几何特征,给出了连续油管螺旋段摩擦因数的一般关系式,最后经理论推导建立了完整的连续油管压裂作业管内压降的计算模型。分析了连续油管管径、滚筒直径、排量、黏度和流性指数等参数对管内压降的影响规律。结果表明:该模型的计算结果精度较高;相同条件下,螺旋段的压降总是大于直管段的压降;连续油管管径对压降的影响最大,管径增大近1倍,压降却减小了13倍,而滚筒直径对压降的影响最小,选择不同的滚筒直径,压降几乎未发生变化。
- 陈勋闫铁毕雪亮栾石柱李洋杜婕妤
- 关键词：连续油管
- 脉冲周期对射流泵引射液体量的影响被引量：2
- 2018年
- 为了提高射流泵在定量工作液条件下的引射液体量,提升射流泵的引射比,对射流泵工作液进行脉冲处理。通过模拟射流泵在8个脉冲周期下的三维流动,分析了不同周期和不同脉冲波形条件下,引射液体量、出口截面平均速度、出口湍流动能和喉管混合处的静压力等物理参数的变化规律。结果表明,在一定脉冲周期范围内,出口截面平均速度随脉冲周期的缩短呈上升趋势,且上升速率越来越快,可将速度平均值提升21%。与恒定射流相比,当脉冲周期大于0.06 s时,引射液体量不仅没有提升,还会产生流动涡旋,增加能量耗损;当脉冲周期缩短至0.04 s时,引射液体量提升显著;继续缩短脉冲周期,引射液体量最大可提升34%。
- 刘承婷刘钢张维薇
- 关键词：射流泵湍流流动工作液数值模拟
- 气液两相流动数学模型在同心式泡沫发生器优化中的应用
- 2016年
- 为了给冲砂洗井泡沫的制备和关键工艺设备研制提供理论基础,应用气液两相流动数学模型对泡沫发生器内部流场进行模拟计算.通过改变出气管顶端的倾角和出气管至入口变径腔距离来分析泡沫发生器内部速度和压力对流场影响,得到更科学合理的泡沫发生器结构参数.
- 刘承婷苏莹李慧芳李家丞
- 关键词：泡沫发生器气液两相流数值模拟
