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石油机械
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月刊

1001-4578

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434000

湖北省荆州市沙市区豉湖路12号

石油机械/Journal China Petroleum Machinery北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是国内石油机械学科唯一的技术类月刊。《石油机械》是全国中文核心期刊,中国石油天然气集团公司优秀期刊,也是湖北省一级刊物。经过30余年的不断发展,《石油机械》已成为目前国内石油石化装备行业最具影响力和知名度最大的刊物之一。
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    超高扩径不动管柱选层堵水工具及工艺

    邹先雄李晨泓何秀萍
    82-87页
    查看更多>>摘要:海上油气开发过程中,由于管柱特殊性,需通过ø73.0 mm油管在ø244.5 mm套管内实施选层堵水,堵水工具要求扩径比达到 424%、耐压 15 MPa.已有可膨胀桥塞和封隔器工具仅能实现最高扩径比350%、封堵底层.鉴于此,利用小管径连续管可穿过常规油管优势,基于伞形扩径原理,研制了过油管双伞单封式超高扩径不动管柱选层堵水工具,并针对工具特点,对堵剂和施工工艺进行了优选与优化.试验结果表明,选层堵水工具可有效通过最小内径为 55.6 mm的ø73.0 mm油管,在内径为 217.3 mm的ø244.5 mm套管内实现选层坐封,封堵后过流通道内径25.4 mm,可实现不动管柱情况下一趟钻完成选层堵水,具有扩径比大、不动管柱、不使用火工品、作业周期短、费用低等显著优势.研究结果可为水淹井开发提供一项新的技术手段.

    选层堵水堵水工具超高扩径不动管柱堵水工艺连续管过油管

    基于避免断层激活机制的组合压裂模式研究

    付海峰刘鹏林陈祝兴翁定为...
    88-97页
    查看更多>>摘要:页岩气井多级压裂过程中的套管剪切变形问题日益严重,甚至出现了水力压裂诱发断层激活造成邻井套管变形的现象,这导致相邻水平井压裂不能顺利进行,严重影响了区块产能建设,而降低泵压及排量等现有方法对套管变形控制效果不明显.为此,基于Mohr-Coulomb准则建立了页岩气井井间断层激活评价模型,揭示了常规压裂模式下井间断层激活机理,提出了一种基于避免水力压裂诱发断层激活机制的组合压裂模式.研究结果表明:常规压裂模式下井间断层区域均会被激活,导致相邻水平井丢段;随井间距增加及水平井夹角减小,水平井丢段长度增加;通过采用拉链-顺序-同步组合压裂模式优化断层附近多井多段压裂顺序,可达到避免断层提前激活、缩短水平井丢段长度的效果.研究结果可为页岩气水平井断层激活及套管变形控制提供理论指导.

    页岩气水平井多级压裂断层激活压裂模式套管变形

    脉冲注水工具设计及冲蚀特性仿真研究

    魏凯方琼瑶孙华忠汪洋...
    98-108页
    查看更多>>摘要:为提高脉冲注水工具抗冲蚀能力,设计了一套实用可靠的脉冲注水工具.采用内部中空、无转动部件、不易藏垢的结构,应用CFD-DPM方法研究了不同开度和颗粒直径时两相流对导流孔-注水孔的冲蚀特性,分析了导流孔-注水孔的两相流和颗粒分布,明确了壁面的冲蚀分布规律和粒子数随冲蚀率的变化规律.当粒径增大时,沉淀效果显著,导流孔-注水孔内壁都发生了严重的冲蚀;导流孔-注水孔的最大冲蚀值随着颗粒大小的增加而呈指数级下降;粒子数对冲蚀程度起着主导作用.研究结果表明:在小开度的情况下冲蚀程度随着颗粒直径的增加而降低;当开度较大时,冲蚀程度先降低后增加.研究结果可为低渗油藏高效注水开发提供技术支撑.

    压力脉冲脉冲注水工具碟簧压降冲蚀开度

    天然气水合物试采多相输送的弯管段防护研究

    白莉商鹏程刘强王海文...
    109-117页
    查看更多>>摘要:天然气水合物浆液中混杂的泥砂颗粒在低流速管段容易产生堆积阻塞,在高流速管段经常发生冲蚀磨损,目前国内外针对以液体为连续相流动的气液固多相流冲蚀研究较少.为此,以欧拉(Euler)气泡流模型与离散相模型(DPM)耦合的多相流数学模型为理论基础,对多相流中气液相间分布及管壁冲蚀磨损进行了数值模拟,开展了冲蚀磨损试验并提出耐磨防护方案.研究结果表明:可以从减弱弯管段湍流剪切作用、颗粒对弯管内壁的直接碰撞及减少动能传递进行防护设计;15°楔形垫层对应的最大冲蚀速率减幅 74.55%,在 1.0~2.2 m/s的流速范围内防护效果更明显;陶瓷涂垫层防护对冲蚀-腐蚀交互作用有明显的抑制效果.研究结论可为管道输送工程防护措施的制定提供技术参考.

    管道输送水合物浆液冲蚀磨损非线性碰撞Bubble-DPM模型双重防护方案

    庆城页岩油泵入式光纤监测技术实践

    马兵徐创朝陈强李晓燕...
    118-123页
    查看更多>>摘要:庆城油田页岩油水平井主体采用分段多簇细分切割体积压裂技术,但目前仍存在多簇起裂效率不清晰的问题.为了评价多簇起裂有效性及裂缝延伸规律,开展了水平井泵入式光纤测试技术先导性试验,该技术具有工艺灵活、便捷高效及成本低的独特优势.测试结果表明,水平井分段多簇细分切割体积压裂通过射孔限流+颗粒暂堵方式,能够实现 100%多簇完全起裂,但各簇进砂(液)量差异明显,各簇裂缝延伸不均衡.该项研究初步回答了多簇起裂有效性问题,并验证了水平井套管内泵入式光纤监测技术的可行性,丰富了水平井体积压裂效果评估测试手段,同时为鄂尔多斯盆地页岩油水平井压裂工艺及参数优化提供了重要依据.

    页岩油水平井体积压裂起裂效率光纤监测压裂工艺庆城油田

    高性能系列可溶桥塞的研制与应用

    张勇张国田刘宇王方明...
    124-129页
    查看更多>>摘要:为提升可溶桥塞的工况适用性和稳定性,研发了多水解高分子基团可溶橡胶与高强度可溶金属材料及配方体系.通过开展不同温度下材料力学性能与溶解性能测试评价,验证了材料性能.根据可溶桥塞的结构原理及特点,研制了高性能系列可溶桥塞,进行了综合性能试验和现场试验.试验结果表明:研制桥塞能够在30~150℃温度范围内确保70 MPa有效承压密封时间达24 h以上,且溶解时间可调可控.各大油气田区块现场试验及推广应用结果表明,其坐封、承压、溶解效果等综合性能稳定可靠,能够适用于复杂工况,能有效保障体积压裂施工作业.所得结论可为非常规油气资源的高效开发及水平井分段压裂的提质降本提供有力的技术支撑.

    可溶桥塞结构设计分段压裂承压密封溶解性能

    热采水平井出砂段套管变形及屈曲风险分析

    肖遥李进徐涛袁伟伟...
    130-137页
    查看更多>>摘要:针对储层出砂对热采井套管变形及稳定性影响的问题,开展了高温蒸汽对稠油储层岩石性质的影响试验;结合传热及热-固耦合理论,建立二维套管-水泥环-地层和三维套管屈曲模型,分析了注热过程中储层出砂对套管变形及屈曲的作用机理,并对比了不同出砂程度对套管变形和屈曲的影响规律.分析结果表明:储层出砂时,套管同时受热应力及周向非均匀地应力作用而产生内壁屈服,随着出砂区域增大,塑性变形逐渐增大;当出砂加剧导致地层亏空时,出砂段套管受储层岩石支撑作用减弱,注热形成的轴向热应力存在导致套管屈曲的风险;注入蒸汽温度为350℃条件下,地层亏空段小于3 m时套管没有屈曲风险;地层亏空段为 4 m时,注热过程中套管轴向力达到临界屈曲载荷4 876.9 kN,对应临界屈曲温度为 304.9℃,存在屈曲风险,且随着地层亏空段长度的增加,出砂段套管发生屈曲的临界载荷和对应温度均明显降低,屈曲风险加剧.研究结果可为热采井防砂设计及套管选型提供理论指导.

    热采水平井出砂套管变形屈曲有限元

    埋地天然气管道泄漏振动信号传播特性研究

    李俊张家瑞范斌斌马天...
    138-144页
    查看更多>>摘要:埋地天然气管道泄漏引起的气流会推动周边土壤产生振动.通过测量加速度可对振动信号在土壤中的衰减进行测量,从而判断有无泄漏.通过模拟埋地管道气体泄漏,使用加速度传感器测量泄漏孔径2、4、6 mm,泄漏压力1.5、2.5、3.5 MPa工况下的加速度信号,分析了不同泄漏压力条件下的加速度信号在不同土壤介质的传播特性.结合ABAQUS软件对不同土壤介质的加速度衰减规律进行了仿真.研究结果表明,峰值加速度信号在土壤中呈指数衰减特性,试验结果与仿真结果符合较好.研究结果可指导埋地天然气管道泄漏监测传感器的选型敷设和天然气管道的施工,防止事故的发生.

    天然气管道泄漏监测加速度振动特性

    《石油机械》投稿须知

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