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石油机械
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贺会群

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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    井下多级并联微旋流器流量均布性分析及优化

    赵立新罗华鑫刘琳蒋明虎...
    81-88页
    查看更多>>摘要:采用多级并联微旋流器的方式实现井下油水分离,不仅可以提高采出液含油体积分数,同时能够满足高处理量要求.在井下工作时,若油水分离设备与套管间形成的油套环空流场结构不合理,会导致每级微旋流器组得到的流量不均匀,影响多级并联微旋流器分离装置的整体分离性能.基于数值模拟和响应面Box-Behnken 试验设计方法,构建了分离装置和套管形成的油套环空流体域的结构参数与流量不均匀系数、最大压力损失间的数学模型,并对模型的有效性进行了验证.分析结果表明:当每级入口间距为 400 mm、每级入口角度为 90°、总级数为 3 级、出入口面积比为0.5 时,优化后的流量不均匀系数从0.026 53 减小到0.012 89,降幅达51.41%;与初始结构对比,当雷诺数在3 000~8 000 范围内变化时,优化结构的流量不均匀系数在各种工况下比较稳定,最大可减小0.047 08,最小为0.011 25;优化后的结构呈现了较好的流量均匀分配性能及适应性.所得结果可为井下多级并联微旋流器的设计及应用提供参考.

    井下油水分离多级并联微旋油器油套环空流量均布结构优化

    渤海低渗储层液氮压裂技术可行性研究

    李君宝温海涛王晓鹏张启龙...
    89-96页
    查看更多>>摘要:渤海低渗储层改造面临产量递减快和稳产期短的问题.液氮压裂技术可以通过形成复杂裂缝以增强地层能量,提高油气井产量并延长稳产期,但是该技术在海上应用的可行性有待研究.为此,通过建立液氮在大尺度裂缝内的流动传热模型,分析了液氮压裂在渤海低渗储层中的造缝能力,结合常规水力压裂的携砂效果,评估了液氮作为携砂液需要的排量和液量,并综合考虑液氮压裂的施工压力和施工规模,分析了液氮压裂在海上的适用性.分析结果表明:提高液氮注入排量是扩大复杂裂缝造缝范围的有效手段,以 4.32 m3/min的排量注入液氮 60 min,可以形成半长为44 m的复杂裂缝;液氮作为携砂液,达到常规水力压裂携砂铺置效果所需的排量为 9~14 m3/min.针对海上作业特点,提出了液氮携砂压裂和液氮复合压裂2 种海上液氮压裂工艺,液氮复合压裂工艺具备海上实施条件,有望成为渤海低渗储层开采的重要技术储备.

    液氮压裂渤海油田低渗储层造缝能力携砂能力水力压裂适用性

    苏里格低品质储层用低伤害胍胶压裂液开发与应用

    廖阔
    97-105页
    查看更多>>摘要:随着苏里格优质储层不断动用,储层劣质化趋势明显;常规压裂液对储层的伤害越来越大,难以满足低品质储层高效开发的需求.针对上述问题,采用硼酸、多元醇、多胺等制备出长链多头极性交联剂,可以提供更多的交联位点,有效降低胍胶交联质量分数.配合使用多元助排剂、纳米修复剂,优化压裂液配方,开发出了低伤害胍胶压裂液.该压裂液具有低残渣、低伤害、低表面张力、防水锁、易返排等优点.试验结果表明,低伤害胍胶压裂液的交联时间在 40~90 s范围内可调,耐温可达120℃,悬砂能力与常规胍胶压裂液接近,破胶时间在30~150 min范围内可调,破胶液表面张力低于25 mN/m,残渣含量约为200 mg/L,岩心伤害率20%左右.该压裂液已在长庆苏里格推广,应用效果显著,平均返排率提高 7.4%,平均测试产量提高 8.3%,表现出对苏里格低品质储层良好的适应性和低伤害性.

    压裂液低伤害胍胶返排率苏里格气田

    特斯拉阀型AICD控流原理及性能分析

    黄晓东范煦王小萌方正魁...
    106-114页
    查看更多>>摘要:目前对于特斯拉阀结构在水平井控水领域的研究较少.为此,基于计算流体力学方法,研究了特斯拉阀型AICD(T-AICD)的控流原理及结构参数对其控水能力的影响.研究结果表明:T-AICD对高密度、低黏度流体具有较好的限制效果;T-AICD在生产压差大于 1 MPa时控水效果更好,并且较为适合黏度为50~150 mPa·s的油藏;当T-AICD级间距为5 mm时,各黏度条件下均能取得较大油水比,但级数在4 级以上时,继续增加级数对于低黏度和高黏度流体油水比的改善程度较小;对T-AICD为单级参数时,在不同黏度条件下,各几何参数对油水比的影响程度不同,但汇入角和流道宽度对油水比均有较大的影响.研究结论可为新型自适应流入控制装置AICD的优化设计提供理论指导.

    特斯拉阀型AICD仿真分析模型控水性能油水比几何参数

    多级压缩机气阀寿命评估与极限含水量预测

    李鹏张桐赫高秋英孙永尧...
    115-121页
    查看更多>>摘要:针对目前油田天然气回注具有介质含水多、压力高且变化范围宽等特点,多级往复式压缩机容易产生水击破坏,如何预测极限含水量以有效防止水击是亟需解决的关键问题.采用计算流体力学方法,数值模拟并分析了多级压缩机注入湿气条件下各级气阀阀片的动力学特性,得到了不同天然气含水量的气阀阀片载荷分布.进一步结合nCode计算疲劳,预测了多级压缩机气阀服役寿命与极限含水量.JGC-4 型压缩机模拟计算结果表明:随着进气含水量增大,压缩机排气压力提高,气缸内不断析出水滴,致使水击产生,且对高压级影响更为显著,压缩机整机进气含水体积分数上限为0.43%.研究结果可为多级往复式压缩机的应用提供技术支撑.

    注气用压缩机往复式压缩机水击破坏VOF模型疲劳寿命

    螺纹参数误差对钻杆接头密封性的影响分析

    程晓峰侯勇俊付代轩张智亮...
    122-130页
    查看更多>>摘要:为探究钻杆接头螺纹参数极限误差对其密封性的影响,基于API NC38 钻杆接头,分析了锥度、牙侧角和螺距3 种螺纹参数极限误差的存在情况,建立了12 种内、外螺纹极限误差组合的钻杆接头有限元模型,分析了不同误差组合的钻杆接头在上扣扭矩单独作用、上扣扭矩和轴向载荷组合作用下的密封性和应力分布.分析结果表明:螺距极限误差对钻杆接头密封性影响最为明显,且极易出现接触面屈服失效的情况;锥度极限误差使钻杆接头在受拉伸载荷时密封性显著降低;内外螺纹牙侧角极限误差变化情况相反时,钻杆接头局部出现塑性变形,影响密封效果.因此钻杆接头螺纹加工时有必要进一步控制螺纹参数的误差范围,避免出现标准规定的极限误差,降低钻杆接头密封失效的风险.研究结果可为快速、安全钻井提供技术支撑.

    钻杆接头锥度极限误差牙侧角极限误差螺距极限误差密封性

    考虑流体作用的清管器翻越凹陷通过性研究

    王强王安泉韩庆刘瑾...
    131-138,146页
    查看更多>>摘要:针对清管器在经过含凹陷管段时的通过性研究鲜有涉及.为此,以ø168 管道清管器为研究对象,分别建立其翻越凹陷管道的三维准静态和流固耦合仿真模型并进行对比,进一步再分别基于驱动皮碗接触摩擦力学和清管器动力学特性参数的变化规律,对清管器翻越管道凹陷过程的通过性进行定量分析.研究结果表明:清管器驱动皮碗在通过管道凹陷段时,运行速度不稳定可能会降低相应管段检测的准确率;清管器翻越凹陷过程的速度变化敏感性随过盈量的增加而增大;为提高清管器对于含凹陷管道的通过性能,ø168 清管器皮碗过盈量应小于 4%,密封皮碗夹持率应在55%~65%之间,皮碗结构分界面相对位置应不小于2%.研究结论可为清管器优化设计及工程应用提供理论指导.

    清管器管道凹陷三维流固耦合通过性动力学特性接触摩擦

    减氧空气驱集输管道抗氧缓蚀剂优选与评价

    於亮薛琨李晓燕史宝成...
    139-146页
    查看更多>>摘要:目前抗氧缓蚀剂存在种类稀少、单一种类缓蚀剂的性能不够好以及经济成本较高等一系列问题.为此,结合国内某减氧空气驱集输管道实际工况特点,通过对氧腐蚀机理研究,选取了3 种现已研发的油田常用抗氧缓蚀剂EQI、HTT和TCT,对其进行了动态腐蚀评价试验和表面形貌分析,通过分子动力学模拟其在Fe表面的吸附情况,得到缓蚀剂分子在水溶液环境下对Fe基体表面的吸附能大小,结合对比分析模拟和试验的结果,筛选出缓蚀性能最佳的缓蚀剂.试验和模拟结果均表明:水溶液中3 种缓蚀剂分子在Fe基体表面的吸附能大小从高到低依次为TCT>EQI>HTT,缓蚀剂分子吸附能越大,缓蚀性能越佳.所得结论可为减氧空气驱集输系统的腐蚀防护工作提供理论指导.

    集输管道减氧空气驱抗氧缓蚀剂分子动力学模拟缓蚀速率氧腐蚀

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