首页期刊导航|石油机械
期刊信息/Journal information
石油机械
石油机械

贺会群

月刊

1001-4578

syjxzz@vip.sina.com

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。
正式出版
收录年代

    我国油气工程技术装备智能化和智能制造的探索与实践

    贺会群张行巴莎于楠...
    1-11页
    查看更多>>摘要：经过数十年发展,我国油气工程技术装备整体水平步入国际先进行列,实现了从初期的机械化到自动化和信息化,以及目前部分数字化与智能化的跨越.分析和描述了万米特深井钻机、"一键式"自动化钻机、智能钻井系统、5G加持的压裂机组、自动化连续管装备、连续管作业智能支持中心、智能导向钻井控制系统、万米自动化顶驱、智能钻杆等国内典型油气工程技术装备的关键技术特征和智能化水平.认为国内油气工程技术装备的智能化依然以第一代"自动化"、第二代"数字化+网络化"为主,要全面实现第三代智能化,任重道远.论述了智能制造的内涵、国内油气工程技术装备智能制造的发展概况,认为国内油气工程技术装备的智能制造取得了长足进步,尤其是在应用层面已经跟上了全球发展步伐,在某些方面形成了中国特色.以连续管作业装备为制造对象,构建了"基于工业互联网的连续管装备智能制造整体解决框架",剖析了智能工厂、制造知识、精益生产、智能装备、工业软件等关键要素.研究结果可为全面实现油气工程技术装备智能制造提供参考.

    油气工程技术装备智能化智能制造万米深井国内发展典型案例

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    基于改进CNN-SVM的井下钻头磨损状态评估研究

    李玉梅邓杨林李基伟李乾...
    12-19页
    查看更多>>摘要：现有钻头磨损评估方法中,存在人工特征提取过程可能无法完全提取正确分类所需的信号动态特征,及需要对各个统计量进行大量计算等问题.为此,提出了一种新的基于改进卷积神经网络支持向量机(CNN-SVM)的钻头磨损程度评估算法.该算法将采集的近钻头原始振动数据导入CNN-Softmax模型,通过训练好的CNN模型从近钻头数据中提取主要的特征参数,将提取的稀疏特征向量输入SVM并进行故障分类,利用遗传算法实现SVM参数的优化选择,最后应用t分布随机邻域法近邻嵌入,使其故障特征学习过程可视化,以评估其特征提取能力.采用该算法对钻头磨损的现场试验数据进行了分析.分析结果表明:基于改进CNN-SVM的井下钻头磨损状态评估算法准确率高达98.33%.所得结论可为实现钻头磨损状态的进一步监测提供理论支撑.

    钻头磨损状态评估卷积神经网络支持向量机特征提取可视化平均池化采样

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    底部钻具组合力学性能分析及优化

    纪慧李军杨宏伟柳贡慧...
    20-28页
    查看更多>>摘要：深井段复杂地层倾角大,井斜控制难度大,严重影响了安全钻进.为准确控制井眼轨迹,提高钻具的造斜能力,采用纵横弯曲梁法建立力学计算模型,分析井眼曲率、地层倾角、各跨长度和外径、柔性短节、稳定器外径、翼肋推力、钻压和井斜角等因素对多种底部钻具组合力学性能的影响,优化底部钻具组合.研究结果表明:弯螺杆相比于直螺杆有更好的防斜纠斜能力,更适合在深部造斜力强的地层使用;当方位角在 25°与 205°时地层侧向力最小;定向井段井眼曲率对2 种螺杆钻具组合的导向力影响最大,井斜角次之,钻压影响较小;翼肋推力对弯螺杆推靠式旋转导向钻具组合(RSBHA)的造斜力和造斜性能影响最为显著,钻压次之,井斜角的影响较小.研究结果可为复杂地层井斜规律的研究和控制提供参考依据,钻井工具的合理组合及优化对减少井斜问题、顺利完钻起着重要作用.

    底部钻具组合井斜控制单弯螺杆钻具旋转导向钻具力学性能分析

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    机械式复合冲击器的工作特性分析

    孙养清易先中万继方易军...
    29-37,108页
    查看更多>>摘要：常规冲击器采用的水力脉冲方法存在的冲蚀问题对冲击器的工作寿命影响较大.为此,提出一种机械举升及碟簧蓄能冲击方法并设计了一种机械式复合冲击器,通过实例模型验证了机构的可行性,在此基础上采用理论计算与数值分析相结合的方法对其压缩蓄能、扭冲、轴冲特性展开分析.研究结果表明:在10～100 MPa轴向压缩下,数量为11 的碟簧组其总变形量增长率是数量为5 的碟簧组变形量的约2.66 倍,但其等效应力曲线特性相近;扭冲特性与径向冲击力成正比,下轴体端面总速度和总变形量与冲击力均呈线性相关,4 对扭转冲击力作用的端面总速度约是2 对的2.54 倍;摆线轨迹线的举升座在30 r/min的运动状态下,12 mm冲程的最大冲击速度为0.2 m/s,最大冲击加速度为5.6 m/s2,为防止冲击过程接触应力过大需合理选择冲程大小,可通过增加扭冲对数、提高组合碟簧数量来增强冲击特性.研究结果可为复合冲击器的设计选型提供理论支撑.

    复合冲击器机械式轴向冲击扭转冲击冲程

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    酸溶开孔筛管支撑完井工艺研究及应用

    柳志翔李会会邹伟万小勇...
    38-44页
    查看更多>>摘要：为应对顺北断控油气藏支撑完井管柱无法穿越破碎带难题,研发了以高抗扭油管、酸溶开孔筛管和高抗扭液压丢手为关键技术的"酸溶开孔筛管"支撑完井工艺.设计的高抗扭油管和丢手器,满足下入期间旋转、钻磨对管柱抗扭能力的要求;设计的酸溶开孔筛管,初始状态管体完全密封,完井液可循环至底端钻头,满足钻磨时冲洗钻头的要求,而注酸溶解可溶塞后管体变成带孔的筛管,又可满足储层改造和生产时大排量通道要求.通过开展一系列承压、耐盐、耐碱和酸溶等试验验证了工艺的可靠性.现场应用表明,酸溶开孔筛管支撑完井工艺有效解决了破碎带难以穿越的问题,已在现场应用6 井次,支撑管柱到位率100%.该工艺简单可靠、便于现场操作,且与传统工艺相比,单井提高时效 53.6%,节约费用 90.0%.该成果可为其他类似井选择完井工艺提供参考.

    破碎带支撑完井高抗扭酸溶开孔筛管可溶塞

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    涡轮钻具定转子三维叶型的设计方法研究

    冯定邵雪王鹏施雷...
    45-50页
    查看更多>>摘要：为了研究涡轮三维叶型的水力性能,基于等环量法提出了一种涡轮三维叶型的理论造型方法,并推导出了该涡轮三维叶型的特性参数计算方法.利用ANSYS Fluent对同尺寸下的涡轮三维叶型和二维叶型进行了数值模拟分析其水力特性.研究结果表明:与二维叶型相比,涡轮三维叶型的压降减小约50%,水力效率提高约 5%.对比了三维叶型涡轮扭矩的理论计算结果与仿真结果,发现它们的误差在10%左右,在实际工程允许范围内.研究结果可为涡轮三维叶型的设计提供理论依据.

    涡轮钻具定转子三维叶型水力性能设计方法压降

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    基于状态变换的测井车永磁同步电机梯度下降法控制

    李炳林蔡军陈张志伟杨双业...
    51-57,129页
    查看更多>>摘要：测井车在石油勘探过程中起到了至关重要的作用,其中的永磁同步电机是控制测井设备的关键部件.提出一种针对测井车中永磁同步电机的鲁棒控制策略,这种策略基于状态变换技术,通过采用正切函数变换,将永磁同步电机的输出有效地限制在所需的范围内.基于此变换,构建了全新的永磁同步电机动力学模型,并利用模糊集理论处理系统中的参数不确定性.为进一步提高系统性能,采用求解Riccati方程的方式设计控制器,并成功地实现了对永磁同步电机的精确位置控制.在整个控制策略中,引入代价函数,并在其中加入一个正则化项.对代价函数进行优化,采用梯度下降法来调整控制参数,以提高系统的性能指标并降低控制成本.试验结果表明,与目前最常用的控制策略相比,本研究方法在实现高性能、稳定性、可靠性的同时,降低了控制成本,可应用于电驱动装置.

    测井车永磁同步电机鲁棒控制代价函数模糊集理论Riccati方程

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    超深碳酸盐岩裸眼分段完井可溶球研究与应用

    黄亮张永峰张杰鲁刚...
    58-63页
    查看更多>>摘要：针对顺北油田5 号条带超深碳酸盐岩储层裸眼分段完井工艺特点,研究设计了一种可控溶解的压裂球,主要用以解决"高耐酸腐蚀性、高速溶解特性、耐高压性能"等 3 个问题.可溶球采用"基体+涂层"结构,基体材料采用镁铝合金,涂层优选改性聚四氟乙烯+酚醛树脂纳米材料,并使用有机涂层对镁铝合金进行表面处理.对新研制的可溶球分别进行了承压数值仿真分析、耐酸承压测试和高温溶解测试,最后在顺北4-13H井进行了现场应用.研究结果表明:新研制的可溶球能够承受高温160℃、高压 70 MPa、耐酸且能高速溶解,平均溶解速率为 7.19 g/h,完全溶解只需12h左右,实现了压裂时承压、生产时快速溶解不堵塞通道的双重要求,能有效提高可溶球在顺北区块裸眼分段完井工艺中的适用性和有效性,满足现场使用需求.研究结果可为油田现场水平井分段完井工艺提供参考.

    超深碳酸岩裸眼井压裂球分段完井滑套可溶解

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    气井环空液面下泄漏声场模拟

    房奕霖樊建春杨云朋马凡凡...
    64-69页
    查看更多>>摘要：气井油套管环空液面下泄漏声波的产生及传播机理一直备受关注.为研究液面下泄漏声波声源特性,建立了井下油套管环空泄漏物理模型,联合STAR-CCM+软件对环空液面下气体泄漏状态进行了流场及声场的仿真分析,得到了泄漏流场的压力和相态云图及不同泄漏孔径、泄漏位置和泄漏速度下的声压频率曲线.研究结果表明:随着泄漏速度升高,泄漏气流冲击管壁且液面震荡剧烈,液面下泄漏声源主要以四极子声源为主;液面上泄漏声源主要由液面震荡破裂及液面下四极子声源共同产生,泄漏声波能量的主要频率分布在 0～100 Hz区间;在单一变量条件下,泄漏声压级随泄漏孔径、泄漏速度及泄漏位置距底部距离的增大而增大.研究结果可为在井口应用声波法检测液面下泄漏奠定理论基础.

    气井油管泄漏液面下泄漏声波气液两相流声场流场

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    逆流式双螺旋叶片气液固多相旋流分离特性

    王浩凯刘新福李清平姚海元...
    70-77页
    查看更多>>摘要：针对海洋平台空间的局限性和天然气水合物开采特殊工况,设计了一种结构紧凑、分离效率较高、维护成本低的逆流式双螺旋叶片气液固多相旋流分离器,以期实现海上平台天然气、泥质粉砂和海水多相混流的高效分离.综合高含气、高流量、小粒径等因素耦合作用,建立气液固多相分离湍流数学模型,采用SIMPLE压力-速度耦合算法进行求解,揭示螺距、螺旋叶片头数和螺旋圈数等叶片结构参数对气液固多相旋流分离性能的影响规律;并依据气液固多相旋流分离双螺旋叶片的单因素优化结果,量化分析入口流速、含气体积分数、泥质粉砂粒径等生产参数对气液固多相旋流分离性能的影响程度.研究结果表明:当螺旋叶片的螺距为 70 mm、螺旋头数为2 且螺旋圈数为3 时,逆流式双螺旋叶片气液固多相旋流分离性能最佳;增大入口流速可有效提高分离效率,入口流速达到3.0 m/s时,气、固两相分离效率分别提高至 98.6%和 83.2%;而含气体积分数由30%增至45%时,气相分离效率由99.4%降至96.5%,且气相出口含气体积分数由81.1%增至91.9%;泥质粉砂的粒径尺寸会影响分离效率,粒径尺寸为 70 um时,分离效率可达93.4%.所得结论可为适用于天然气水合物开采的气液固多相分离器的设计和优化提供参考.

    天然气水合物开采多相旋流分离螺旋逆流式双螺旋叶片分离性能

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据