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2024年10期

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油气人工智能 | 基于VC-SVM与粒子群算法的卡钻智能预测方法

油气人工智能 | 基于VC-SVM与粒子群算法的卡钻智能预测方法

基金项目：国家重点研发计划“变革性技术关键科学问题”“复杂油气智能钻井理论与方法”（2019YFA0708300）；中国石油天然气集团有限公司-中国石油大学（北京）战略合作科技专项“物探、测井、钻完井人工智能理论与应用场景关键技术研究”（ZLZX2020-03）；国家自然科学基金杰出青年基金项目“油气井流体力学与工程”（52125401）；中国石油大学（北京）科学基金项目“深井气侵自动压井井底压力
油气人工智能 | 双目视觉下钻杆接口定位的实现

油气人工智能 | 双目视觉下钻杆接口定位的实现

基金项目：陕西省科技攻关重点项目“油气钻机远程交互优化控制虚拟仿真平发”（2020GY-046）；西安石油大学研究生创新与实践能力培养计划资助项目“双目视觉下钻杆接口定位的实现”（YCS23214241）智能机器人技术的快速发展推动了石油钻机装备自动化和智能化的提升。针对目前石油钻机上卸扣作业中，传统的钻杆接口定位存在困难，无法实现完全自动化的问题，提出了一种基于改进YOLOv5x算法的智能钻
油气人工智能 | 基于多尺度残差注意力域适应的轴承故障诊断

油气人工智能 | 基于多尺度残差注意力域适应的轴承故障诊断

基金项目：东北石油大学青年科学基金项目“齿轮齿条钻机起升系统与受压钻柱非线性耦合动力机理研究”（2018QNL-28）。针对滚动轴承待监测样本在跨机器任务中诊断困难的问题，提出一种基于多尺度残差注意力域适应的滚动轴承故障诊断方法。该方法将滚动轴承振动信号直接作为多尺度注意力残差网络模块的输入，为更好提取源域与目标域的共同特征，该模块引入多尺度卷积提取特征信息、注意力机制的压缩激励网络解决数据差
钻井技术与装备 | 固井水泥环内部缺陷超声波检测仿真研究

钻井技术与装备 | 固井水泥环内部缺陷超声波检测仿真研究

基金项目：国家自然科学基金项目“地面旋转导向钻井新方法及其控制机理”（51974035，U1262108）、“页岩和致密油气田高效开发建井基础研究”（U1762214）；长江大学非常规油气省部共建协同创新中心开放基金项目“含油钻屑聚束光热快速分离特性研究”（UOG2022-26）、“页岩气套管钻井钻头及配套技术研究”（UOGBX2022-04）、“页岩气井筒振动固井技术的应用基础研究”（UOGBX
钻井技术与装备 | 地面钻柱扭摆导向钻井的理论建模及应用研究

钻井技术与装备 | 地面钻柱扭摆导向钻井的理论建模及应用研究

基金项目：国家自然科学基金项目“地面旋转导向钻井新方法及其控制机理”（51974035）；湖北省重点研发计划项目“智能钻井多维动力集成钻具研发及应用”（2020BAB055）。在滑动导向钻井中，钻柱的扭摆可以将钻井过程中井眼与钻柱的静摩擦改为滑动摩擦，可有效减少钻探摩阻，并缓解滑动钻井中普遍存在的“托压”情况。基于滑动钻井技术，分区域构建了钻柱扭摆运动控制方程，通过理论模型研究扭摆角度（100
钻井技术与装备 | 超短半径水平井造斜钻进特性研究

钻井技术与装备 | 超短半径水平井造斜钻进特性研究

基金项目：国家自然科学基金面上项目“流量-转速耦合作用下液力离合导向钻井控制机理研究”（52274017）;新疆维吾尔自治区杰出青年科学基金项目“多元复合冲击钻井提速机理研究”（2021D01E23）；新疆维吾尔自治区天山英才项目“超短半径水平井成井机理与关键技术研究”（2022TSTCCX0052）。超短半径水平井技术是老井改造、油井增产和提高产能的重要方式，对实现油田老区块的二次开发具有积
钻井技术与装备 | 同心驱水力振荡器阀盘优化设计

钻井技术与装备 | 同心驱水力振荡器阀盘优化设计

基金项目：国家自然科学基金青年科学基金项目“组合轴承——转子系统非线性耦合振动机理及智能控制分法研究”（52204002）。大位移井和水平井的井斜角过大会使钻柱和井壁之间产生较大的摩阻，导致钻进速度降低，使用水力振荡器是解决上述问题的有效方法之一。为此，设计了一种同心驱水力振荡器，并对其阀盘系统的冲蚀情况进行仿真分析。仿真分析结果表明：动、静阀盘的交界处受到钻井液的冲蚀磨损，特别是动、静阀盘相
钻井技术与装备 | 15000m顶部驱动钻井装置的研制

钻井技术与装备 | 15000m顶部驱动钻井装置的研制

基金项目：中国石油天然气集团有限公司科学研究与技术开发项目“万米级智能钻机研发”（2022ZG06-01）。为满足超深层油气勘探开发对钻井装备的需求，结合北京石油机械有限公司系列顶驱的研发经验，研制了15 000 m顶驱。依据15 000 m钻机的技术参数确定了主要技术参数；根据钻井工艺要求，设计了总体结构方案；应用模块化设计、理论计算和有限元分析等方法，对关键模块进行了结构优化，分析了实时监
钻井技术与装备 | 高效低压钻井液系统研制与应用

钻井技术与装备 | 高效低压钻井液系统研制与应用

基金项目：宝鸡石油机械有限责任公司2022年生产项目“ZJ90/6750DBT1钻机”（2022-163）；宝鸡石油机械有限责任公司2023年技术开发项目“高效低压钻井液系统研制”（BOMCO KJ 2023-1013）。为了满足科威特地区9 000 m超深井钻机的作业需求，研发了高效低压钻井液系统。该系统比同级别系统安全性高、工艺流程复杂、环境更友好，可同时满足水基钻井液、油基钻井液作业工况
钻井技术与装备 | 海底钻井用铁钻工机械臂的工作安全性分析

钻井技术与装备 | 海底钻井用铁钻工机械臂的工作安全性分析

基金项目：国家自然科学基金项目“地面旋转导向钻井新方法及其控制机理”（51974035，U1262108，U1762214）；湖北省重点研发计划项目“智能钻井多维动力集成钻具研发及应用”（2020BAB055）。随着石油勘探开采逐渐由陆地转向海洋，浅海转向深海、超深海，常规的陆地铁钻工已无法在深水海洋平台直接应用。针对该问题，提出一种新型海底钻井系统配套的铁钻工机械臂结构，运用数值仿真模拟的方
海洋石油装备 | 海洋天然气水合物降压开采装备现状与技术探讨

海洋石油装备 | 海洋天然气水合物降压开采装备现状与技术探讨

基金项目：中国石油天然气集团有限公司项目“适应南海北部天然气水合物的丛式多分支水平井组钻采技术和装置研究及试验”（2021DJ4903）；中国石油天然气集团有限公司关键核心技术攻关项目“水下采油树关键部件国产化研制”（2021ZG14）。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
油气田开发工程 | 油管尺寸与注气方式对间歇气举的影响分析

油气田开发工程 | 油管尺寸与注气方式对间歇气举的影响分析

基金项目：国家自然科学基金项目“地面旋转导向钻井新方法及其控制机理”（51974035，U1262108）；国家自然科学基金项目“页岩和致密油气田高效开发建井基础研究”（U1762214）。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
油气田开发工程 | Helmholtz型空化射流喷嘴结构优化数值模拟研究

油气田开发工程 | Helmholtz型空化射流喷嘴结构优化数值模拟研究

基金项目：国家自然科学基金项目“页岩油径向水平井CO2驱替增产机制研究”（52374018）；中国石油天然气集团有限公司-中国石油大学（北京）战略合作科技专项“鄂尔多斯盆地致密油-页岩油富集、高效开发理论与关键技术研究”（ZLZX2020-02）。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
油气田开发工程 | 斜井段冲砂砂粒沉降规律及影响因素仿真分析

油气田开发工程 | 斜井段冲砂砂粒沉降规律及影响因素仿真分析

基金项目：湖北省技术创新专项（重大项目）“智能油气钻采井眼轨迹控制工具研究”（2019AAA010）；中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司油气工艺研究院科研项目“页岩油长水平井冲砂流体流动特性与管柱优化研究”（22JX-FW-003）。在大斜度井、大位移井和水平井的开采中常常伴随着出砂问题，砂粒逐渐沉积产生砂床，砂床的存在会影响石油的开采，特别是在斜井段中非常容易造成砂卡，堵塞出油通道，增
油气田开发工程 | 凹坑型套管损伤对封隔器密封性能的影响

油气田开发工程 | 凹坑型套管损伤对封隔器密封性能的影响

基金项目：中国石油大学（北京）科研基金项目（2462023YQTD001）。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
油气田开发工程 | 修井用双活塞驱动式小油管内割刀设计及试验

油气田开发工程 | 修井用双活塞驱动式小油管内割刀设计及试验

基金项目：中国海洋石油集团有限公司“十四五”重大科技项目“海上油田钻完修井关键工具研发与应用”（E-23238006）。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
油气田开发工程 | 渤海油田高效投捞无缆分注工艺研究及应用

油气田开发工程 | 渤海油田高效投捞无缆分注工艺研究及应用

基金项目：中海油能源发展科技重大专项“智能注采系列产品研制及产业化应用”（HFKJ-ZX-GJ-2022-01-02）。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
石油管工程 | 油井管特殊螺纹齿表面应力腐蚀行为仿真研究

石油管工程 | 油井管特殊螺纹齿表面应力腐蚀行为仿真研究

基金项目：国家自然科学基金项目“极端条件下气井管柱耦联振动力学行为与控制基础理论研究”（51974271）；四川省重点研发项目“页岩气体积压裂过程套管管端力学行为及其密封完整性研究”（2020YFSY0038）。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
石油管工程 | 油田非金属管道无损检测技术现状及发展建议

石油管工程 | 油田非金属管道无损检测技术现状及发展建议

基金项目：中国石油天然气股份有限公司科技专项“中高渗油田特高含水期大幅提高采收率技术研究”（2023ZZ2YJ05）。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

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