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石油机械
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月刊

1001-4578

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0716-8121243/8127778/8121008

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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    海洋天然气水合物降压开采装备现状与技术探讨

    万春燕张贺恩李磊陈才虎...
    83-90页
    查看更多>>摘要:在南海神狐海域采用降压法成功实施了 2 次天然气水合物试采,在深水浅软地层水合物钻采技术上取得了多项重大技术突破,但仍面临单井产量低、开采配套装备复杂及经济适用性弱等问题.为了配套神狐海域第3 次降压法试采开采方案,系统梳理了降压法开采技术对开采装备的影响因素,对比分析了常规油气开采的水下采油树结构适应性,提出了一套适用于深水天然气水合物开采的水下卧式采气树关键技术理论;形成的"一体式"集成化采气树本体、双穿越结构水下穿越器、失效安全型液控水下阀门及驱动器、复合电液控制系统等技术,可满足海洋天然气水合物开发装备质量轻、水合物二次结冰封堵干预、井下作业工况监测和远程控制等要求.所得结果可为海洋天然气水合物长期稳定、可控开采的配套装备开发提供借鉴.

    神狐海域海洋天然气水合物降压开采关键技术与装备水下采气树

    油管尺寸与注气方式对间歇气举的影响分析

    易先中秦赛博丁恒乐容昌...
    91-97,137页
    查看更多>>摘要:间歇气举能够有效提高低渗透率、低压、低产量油井的开采效率.为增强间歇气举举升效果,以VOF模型为理论基础,利用Fluent软件开展数值模拟,在考虑重力条件下研究油管尺寸及间歇注气时的注气频率、注气振幅和注气方式对气举效果的影响规律.研究结果表明:随着油管尺寸的增大,油管出口处举升的液体质量增大,气举效果增强;间歇注气频率增大,油管出口处举升液体质量减小,气举效果减弱;间歇注气振幅增大,油管出口处举升液体质量增大,气举效果增强;减小间歇注气频率、增大注气振幅有利于提高气举效果;大振幅和高频率下的间歇注气方式更有利于增强气举举升效果.间歇气举的主要影响程度和因素可以表示为:间歇注气振幅>间歇注气方式>间歇注气频率.研究结果可为间歇气举方式的参数优化和油田的高效开发提供一定的指导.

    间歇气举油管尺寸数值模拟气举效果注气振幅VOF模型

    Helmholtz型空化射流喷嘴结构优化数值模拟研究

    李敬彬郭晨睿李欢王浩...
    98-107页
    查看更多>>摘要:目前Helmholtz型空化射流喷嘴结构尺寸偏大,不适用于空化射流洗井解堵作业,且与其相关研究缺乏对射流脉冲特性的评价.为此,利用CFD数值模拟方法探讨了结构参数对Helm-holtz型空化射流喷嘴脉冲性能的影响规律,对该类型喷嘴的结构进行了优化.研究结果表明:在入口长度为5~15 mm时,空化射流脉冲特性和入口长度呈反比关系;在出口长度为5~10 mm时,空化射流的脉冲峰值和脉冲幅度与出口长度呈正比关系,脉冲频率基本不受影响;所得喷嘴最优结构尺寸为喷嘴入口直径2.5 mm,入口长度5.0 mm,谐振腔入口圆角1.0 mm,谐振腔直径10.0 mm,谐振腔长度2.0 mm,碰撞壁夹角60°,出口长度 10.0 mm,出口直径 3.0 mm.研究结果可为空化射流解堵技术中空化射流喷嘴结构优化设计提供理论参考.

    Helmholtz型空化射流喷嘴脉冲特性数值模拟谐振腔结构优化影响规律

    斜井段冲砂砂粒沉降规律及影响因素仿真分析

    纪海涛冯定孙巧雷王尚卫...
    108-116页
    查看更多>>摘要:针对斜井段砂粒沉降的问题,建立了砂粒两相流动数值模型,并结合现场井眼参数,将模型简化,建立了冲砂管柱与井筒在斜井段的环空流体仿真模型;研究了斜井段砂粒沉降的规律,分析了排量、冲砂液黏度、砂粒大小、冲砂液密度、井斜角等因素对砂粒沉降的影响,并结合多个影响因素进行正交试验.研究结果表明:在斜井段冲砂过程中环空宽间隙处砂粒平稳运移,主要以层流方式上返运动;环空窄间隙处砂粒主要以翻滚、迂回、跃移的形式进行运动,砂粒运移速度明显滞后于环空宽间隙处,且部分砂粒会聚集、回旋并沉积,主要沉积在斜井段末尾接近水平段处;各影响因素中,砂粒粒径及冲砂液黏度对携砂效果影响最大,冲砂液排量影响次之,冲砂液密度对携砂效果的影响较小.综合试验结果,建议现场作业冲砂液排量选取为 800 L/min左右,所使用的冲砂液黏度为35~45 mPa·s,推荐胍胶液质量分数为 0.1%~0.3%.研究结果可为水平井安全高效作业提供一定的指导.

    冲砂斜井段砂粒沉降携砂效果正交试验

    凹坑型套管损伤对封隔器密封性能的影响

    乔张宇雷宁郭岩宝张政...
    117-124页
    查看更多>>摘要:在井下封堵作业中,凹坑型套管损伤可能会对封隔器的密封性能造成影响,威胁现场安全生产,甚至导致重大事故.凹坑型套管损伤对封隔器密封性能的影响规律不明.为此,分析了套管的损伤特征,基于有限元思想建立了不同的凹坑型套管损伤模型,研究了套管表面凹坑型损伤的宽度、深度及与胶筒的相对位置对封隔器密封性能的影响.研究结果表明:套管表面凹坑损伤会改变密封面接触压力的大小和分布,不同程度降低封隔器的密封性能.与无损伤工况相比,含凹坑损伤时,胶筒接触压力曲线呈"M"形特征,凹坑两侧接触压力增大,其他区域减小.当凹坑宽度为4 mm时,随深度增大,封隔器密封系数几乎不变化,密封性能下降约 14%.当凹坑宽度大于4 mm时,随深度增大,封隔器密封系数显著降低,密封性能大幅下降(18%~52%),失效风险加剧.凹坑与胶筒的相对位置对封隔器密封性能影响明显,位于胶筒中部的凹坑破坏了密封接触压力曲线的完整性,更大程度上降低了封隔器的密封性能.研究结果可为封隔器的封堵作业提供参考,具有实际工程意义.

    套管损伤凹坑封隔器接触压力密封性能

    修井用双活塞驱动式小油管内割刀设计及试验

    李勇肖寒华泽君王伟军...
    125-131页
    查看更多>>摘要:为解决修井作业中小油管内割刀切割效率低和压力不稳定的问题,提出了双活塞驱动式小油管内割刀结构.对工具结构和工作原理进行了介绍,对双活塞和割刀刀具等关键结构进行了设计,并对割刀本体开展了力学仿真分析,研究其关键部位受力情况;通过地面试验验证了双活塞割刀的性能和应用效果.研究结果表明:螺纹根部最大应力为 225 MPa,割刀安装位置最大应力为212 MPa,螺纹孔应力为206 MPa,活塞接触面最大应力为159 MPa,割刀本体整体应力分布较均匀;单活塞切割ø73.00 mm 油管时长为 269 s,双活塞切割时长为 181 s,切割时长缩短32%;双活塞割刀刀具磨损较轻,油管切割断口光滑平整.试验结果说明双活塞驱动式割刀切割效率和切割稳定性提升显著.研究结果可为修井现场油管切割作业提供理论和技术支撑.

    小油管切割内割刀双活塞仿真分析试验验证

    渤海油田高效投捞无缆分注工艺研究及应用

    薛德栋郭沛文张成富张磊...
    132-137页
    查看更多>>摘要:针对无缆智能注水技术应用于油田开发中,其工艺存在无缆智能工作筒电路可靠性不足、电池寿命短造成无缆注水管柱寿命低的问题,提出了高效投捞无缆分注工艺.研发的井下可投捞无缆分注工作筒将无缆注水工作筒的电子元器件、传感器部件集成在可投捞注水芯子内部,利用钢丝作业实现芯子的快速维修、更换,有效地延长管柱寿命.同时研发了配套的地面发码系统与高效压力波控制编码技术,通过软件和硬件的配合,实现了水嘴开度调节、流量预设等 7 大功能,有效地提高了无缆调节效率.目前渤海油田现场应用 62 井次,投捞成功率达到 100%,注水合格率达到97%以上.该技术的研发可为海上油田的高效智能注采提供新的选择.

    智能注水分注工艺无缆投捞压力波注水合格率渤海油田

    油井管特殊螺纹齿表面应力腐蚀行为仿真研究

    张颖杨育智杨坤余柳丝...
    138-143页
    查看更多>>摘要:随着高温高压高产油田的勘探开发,油井管柱面临越来越恶劣的井筒环境,其螺纹接头腐蚀失效已经成为制约油气田高效开采的主要原因之一.为此,通过COMSOL Multiphysics软件建立了油井管螺纹齿的力学-电化学有限元模型,研究了不同外部载荷下油井管螺纹各个部位的应力分布与腐蚀规律.研究结果表明:油井管螺纹齿各个部位的应力分布大小与其腐蚀程度呈正相关,即接触应力越大,螺纹腐蚀情况越严重;接头螺纹在齿槽与承载面过渡处的应力最为集中,腐蚀情况最为严重,塑性变形会导致阳极腐蚀电流密度急剧增大,造成严重的腐蚀行为.研究结果可为油井管柱接头螺纹腐蚀失效机理研究提供新的思路,也为解决恶劣工况条件下井筒完整性问题提供理论依据和解决途径.

    油井管接头特殊螺纹螺纹齿应力腐蚀数值仿真

    油田非金属管道无损检测技术现状及发展建议

    符中欣赵春张昆
    144-152页
    查看更多>>摘要:非金属管道具有良好的耐腐蚀性,在油田中应用越来越多,但其承压、抗热性能较金属管道差,且随着使用年限增长发生老化等问题会导致管道失效,因此操作简单、结果准确的检测技术对油田非金属管道的发展具有重要的意义.通过文献调研对油田用非金属管道进行梳理分类,分析了数字射线、超声、微波、红外热成像以及太赫兹检测技术等非金属管道检测技术的原理、技术特点、适用范围以及研究现状;简要介绍了目前国内油田在用非金属管线埋深和路由检测技术原理,同时调研了国外最新非金属管道检测技术的原理、适应性及应用情况,并对国内非金属管道无损检测标准现状进行对比分析;最后提出了目前油田用非金属管道无损检测技术存在的问题以及发展建议.研究结果可为我国管道运输系统发展提供指导.

    非金属管道无损检测检测标准路由检测技术

    《石油机械》投稿须知

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