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2024年09期

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油气人工智能 | 基于压缩感知的井下钻具状态预警方法研究

油气人工智能 | 基于压缩感知的井下钻具状态预警方法研究

基金项目：国家自然科学基金企业创新发展联合基金重点项目“复合式旋转导向钻井工具的理论与方法研究”（U20B2029）；国家重点研发技术项目“海洋石油大直径指向式旋转导向系统研制”（2023YFC2810902）；陕西省自然科学基金青年项目“非常规油气开发中游标增敏光纤应变传感机理及关键技术的研究与应用”（2023-JC-QN-0405）；陕西秦创原“科学家+工程师”团队项目（2022kxj-125
油气人工智能 | 基于随机共振的井下无线电磁2FSK信号解调

油气人工智能 | 基于随机共振的井下无线电磁2FSK信号解调

基金项目：四川省科技计划项目“石油套管环境下井下无线低频电磁信号高速双向传输系统”（2020YFG0182）。井场及周边电器所带来的噪声干扰会对接收到的无线电磁2FSK调制信号产生影响，在信噪比低时提取信号特征困难。为此，提出了一种基于浣熊算法的自适应双稳态随机共振系统，以降低2FSK信号的误码率。该方法充分利用浣熊算法的全局探索和局部优化平衡能力，通过并行选择和优化随机共振系统的多个参数，以
钻井技术与装备 | 基于钻井储能系统的热管理仿真与风道结构优化

钻井技术与装备 | 基于钻井储能系统的热管理仿真与风道结构优化

基金项目：中国石油天然气集团有限公司科技项目“先进储能与风光气电多能融合关键技术开发及规范化应用示范研究”（2022DJ5406）;宝鸡石油机械有限责任公司科研项目“钻井柴储节能及智慧能源管理装置的研究与应用”（BOMCO 2022-2802）。钻井储能系统在油气工业电气化中具有重要作用。储能电池作为核心部件存在热失控风险，储能系统的热管理至关重要。为提高电能利用效率，促进石油工业的能源替代和
钻井技术与装备 | 斜螺旋式旋转空化喷嘴性能仿真研究

钻井技术与装备 | 斜螺旋式旋转空化喷嘴性能仿真研究

基金项目：西华大学人才引进项目“小井眼侧钻单牙轮PDC钻头设计理论研究”（Z17119-0303）；邵阳学院研究生科研创新项目“空化射流喷嘴性能研究及结构优化”（CX2023SY081）；邵阳维克液压股份有限公司企业横向项目“高压空化射流喷嘴设计与性能研究”（2023HX46）。针对旋转空化喷嘴（Spin Cavitation Nozzle，SCN）开采天然气水合物时能耗高、效率低的问题，设计
钻井技术与装备 | 佳县南区致密气小井眼优快钻井关键技术

钻井技术与装备 | 佳县南区致密气小井眼优快钻井关键技术

基金项目：冀东油田公司科研项目“佳县南区致密气藏钻井工程方案研究”（KF2022A01-04）、“佳县区块致密砂岩气藏高效开发钻采关键技术研究”（CY2022C01）。为进一步提高佳县南区区块钻井效率、降低钻井成本，开展了小井眼二开一趟钻优快钻井技术研究。以提高佳县南区小井眼二开一趟钻比例为导向，基于佳县南区地层特征，分析了小井眼钻井难点及技术需求，在此基础上进行了井眼轨道精细设计以及钻头、钻
钻井技术与装备 | MGD无源磁导向工具隔热保护舱优化设计

钻井技术与装备 | MGD无源磁导向工具隔热保护舱优化设计

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“无源磁导向救援井关键技术及配套工具研制”（2021DJ6506）。目前测井仪器在175 ℃及以上高温环境下正常工作解决方案更注重隔热，通常使用真空保温瓶和多层隔热材料隔绝外部热量的进入，各学者主要通过理论公式和经验系数设计保温瓶，对保温瓶温度场数值模拟研究较少。为此，根据磁性探管的结构和保温瓶参数，结合温度场耦合分析了MGD无源磁导向
钻井技术与装备 | 盐穴储气库溶腔促溶工具设计及流场优化分析

钻井技术与装备 | 盐穴储气库溶腔促溶工具设计及流场优化分析

基金项目：国家重大科研仪器研制项目“钻井复杂工况井下实时智能识别系统研制”（52227804）。目前在盐穴储气库腔体的建造中，促溶工具缺乏参数优化过程，没有关于其技术参数与所形成腔体大小、形状之关系的阐释。为此，设计了延伸式快速溶腔促溶工具，利用Fluent软件对此工具的外流场进行仿真，研究喷嘴角度、入口排量和工具旋转速度对盐穴储气库前期的建槽大小、形状的影响。分析结果表明：该工具能实现工作状
海洋石油装备 | 基于模糊控制理论的修井隔水管系统反冲控制

海洋石油装备 | 基于模糊控制理论的修井隔水管系统反冲控制

基金项目：国家重点研发计划子课题“超深水钻井隔水管系统作业安全保障技术研究”（2022YFC2806501-4）；国家能源深水油气工程技术研发中心2023年自主前瞻基础研究课题“深水修井隔水管反冲动力学特性及控制研究”（2023-SSGC-ZZQZ）。修井隔水管系统是修井作业的关键装备，修井隔水管系统紧急解脱后的反冲过程极易发生事故。为解决修井隔水管系统反冲控制问题，降低反冲过程中发生风险的可
海洋石油装备 | 冲击载荷下含腐蚀缺陷的海底管道损伤分析

海洋石油装备 | 冲击载荷下含腐蚀缺陷的海底管道损伤分析

基金项目：陕西省自然科学基础研究计划“坠物冲击下在役水下管汇竞争失效机理及剩余寿命预测研究”（2022JM-213）;陕西省自然科学重点研发计划“基于数字孪生的抽油机井系统关键技术研究与原型系统研发”（2023-YBGY-068）;西安石油大学研究生创新与实践能力培养项目“冲击载荷下腐蚀性海底油气管道的剩余寿命预测”（YCS22214262）。针对海底油气管道因冲击和腐蚀易造成管道损伤破坏的问
海洋石油装备 | 深水水下井口全钻井过程波激疲劳精细化评估

海洋石油装备 | 深水水下井口全钻井过程波激疲劳精细化评估

基金项目：国家自然科学基金项目“深水水下井口系统刚柔耦合动力学及损伤控制研究”（52071337）；国家高技术船舶项目“极地低碳零排放钻井方案及工艺技术研究”（CBG2N21-4-2-5）; 浙江科技学院科研启动基金项目“深水水下井口系统疲劳可靠性动态评估研究”（F701102N06） ;广东省海洋经济发展（海洋六大产业）专项资金项目“超水深高温高压水下井口系统及操作工具国产化研究” （粤自然资合
油气田开发工程 | 井下多级并联微旋流器流量均布性分析及优化

油气田开发工程 | 井下多级并联微旋流器流量均布性分析及优化

基金项目：国家自然科学基金区域创新发展联合基金重点支持项目“同井注采井筒关键湍流场域离散相运聚机理及动力学行为研究” （U21A20104）；黑龙江省自然科学基金重点项目“多场多相耦合强化分离机理及性能研究”（ZD2020E001）；大庆市指导性科技计划项目“微旋流器对离散相效能增强机理及分离性能研究”（zd-2023-34）；东北石油大学国家基金培育基金项目“微旋流器对微细颗粒分离机理及特性研究
油气田开发工程 | 渤海低渗储层液氮压裂技术可行性研究

油气田开发工程 | 渤海低渗储层液氮压裂技术可行性研究

基金项目：国家自然科学基金杰出青年科学基金项目“油气井流体力学与工程” （51725404）；国家自然科学基金青年科学基金项目“干热岩低温循环压裂造缝机理研究” （52004299）。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
油气田开发工程 | 苏里格低品质储层用低伤害胍胶压裂液开发与应用

油气田开发工程 | 苏里格低品质储层用低伤害胍胶压裂液开发与应用

基金项目：中国石油集团川庆钻探工程有限公司项目“压裂液体技术研究”（CQ2023B-32-4）。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
油气田开发工程 | 特斯拉阀型AICD控流原理及性能分析

油气田开发工程 | 特斯拉阀型AICD控流原理及性能分析

基金项目：国家自然科学基金青年科学基金项目“深度学习辅助页岩油储层两相流动尺度升级和模拟研究”（52004301）；中国科学院“西部青年学者”项目“抽油杆故障智能诊断及优化设计研究”（2021-XBQNXZ-033）。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-AI
油气田开发工程 | 多级压缩机气阀寿命评估与极限含水量预测

油气田开发工程 | 多级压缩机气阀寿命评估与极限含水量预测

基金项目：西安交通大学-中石化股份有限公司西北油田分公司校企合作项目“多介质条件下高压注气工艺研究”（20211182）。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
石油管工程 | 螺纹参数误差对钻杆接头密封性的影响分析

石油管工程 | 螺纹参数误差对钻杆接头密封性的影响分析

基金项目：中国博士后科学基金项目“井下钻柱失效风险评估技术”（2019M663865）。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
石油管工程 | 考虑流体作用的清管器翻越凹陷通过性研究

石油管工程 | 考虑流体作用的清管器翻越凹陷通过性研究

基金项目：国家市场监督管理总局科技计划项目“管道内检测器通过性关键力学问题及评价体系研究”（2023MK210）；国家市场监督管理总局科技创新人才计划项目“面向复杂应用场景的油气管道高端智能检测技术装备”（KJLJ202320）。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ϕ168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
石油管工程 | 减氧空气驱集输管道抗氧缓蚀剂优选与评价

石油管工程 | 减氧空气驱集输管道抗氧缓蚀剂优选与评价

基金项目：国家自然科学基金面上项目“油气/水蒸气扩散火焰碳烟生成化学动力学与作用机理研究”（51974033）。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

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