国家自然科学基金(90410006)
- 作品数：28 被引量：350H指数：9
- 相关作者：高德利赵增新张辉潘起峰宋执武更多>>
- 相关机构：中国石油大学（北京）中国石油大学（华东）中国石油化工集团公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金长江学者和创新团队发展计划中国石油天然气集团公司科技项目更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程建筑科学天文地球理学更多>>
- 岩石可钻性各向异性评价模型研究被引量：5
- 2005年
- 地层可钻性各向异性评价在直井防斜以及定向井井眼轨迹控制中具有重要的意义。为此,文章测试了大陆科探井岩心垂直于层面和平行于层面的岩石可钻性,以该实验数据及98组不同油气田、不同岩性的岩心垂直于层面和平行于层面可钻性实验数据为基础,用数理统计方法研究分析了垂直于层面和平行于层面岩石可钻性之间的相关关系,建立了用垂直于层面岩石可钻性预测平行于层面岩石可钻性的数学模型,给出了利用该模型评价地层可钻性各向异性的方法。
- 潘起峰高德利
- 关键词：岩石可钻性地层应力声波测井各向异性井眼轨迹控制数学模型
- 脉冲振动固井技术研究被引量：1
- 2007年
- 为提高水泥浆胶结质量,防止固井后油气水窜,提出了脉冲振动固井新技术。研制开发了新型脉冲振动固井室内评价装置,通过脉冲振动可以有效地改善水泥浆性能,水泥石的胶结强度平均提高了11%～22%,水泥浆的初凝时间平均缩短了3%,初终凝过渡时间平均缩短了12%～17%,水泥石的抗压强度平均提高了10%～14%,水泥浆稠度系数K平均降低了16%～63%;利用电镜扫描、X射线衍射、压汞实验等分析手段,对比分析了脉冲振动处理后的水泥石微观结构、水化产物和水泥石孔隙特征的变化规律,脉冲振动促进了水泥水化反应,改善了水泥石的微观结构;分析了水泥水化过程中水泥浆失重特性,根据水泥浆静胶凝强度与水泥浆失重的关系,阐述了利用脉冲振动固井技术减少水泥浆失重和防止环空气窜的机理;为实现对候凝过程中的水泥浆实施脉冲振动,研制开发了新型井口脉冲振动固井装置,经过10余口井的现场应用,取得了良好的固井效果。
- 丁士东高德利张克坚周仕明
- 关键词：固井水泥浆胶结质量
- 套管钻井扭转残余应力对套管抗挤强度的影响被引量：1
- 2007年
- 套管钻井中套管管柱的旋转动力来自井口所施加的扭矩。讨论了在套管钻井中不同扭矩下扭转状态的确定方法,对应不同的扭矩,套管具有弹性、弹塑性和塑性三种不同的扭转状态;讨论了不同扭转状态下残余应力的分布情况,计算了在弹塑性扭转和塑性扭转情况下的平均残余应力,推导了考虑残余应力影响下的套管抗挤强度修正公式。算例分析结果显示,在发生弹塑性扭转的情况下残余应力使套管抗挤强度下降了0.033%,在保证管体不发生几何形状改变的条件下,可忽略残余应力对套管抗挤强度的影响。
- 赵增新高德利
- 关键词：套管钻井套管扭矩残余应力抗压强度
- 套管钻井中变应力幅载荷下管柱疲劳强度的评估被引量：2
- 2007年
- 套管钻井中,套管柱会承受各种载荷的作用。分对称循环变应力幅载荷和不对称循环变应力幅载荷两种情形,推导了不同钻进参数下考虑变应力幅载荷的套管疲劳强度计算公式,阐明了变应力幅载荷的变化对套管疲劳强度的影响;结合套管钻井的实际给出了算例分析,计算结果显示,在相同条件下采用不对称循环变应力幅载荷模型,计算出的疲劳强度值要比对称循环变应力幅载荷模型的大,表明在实际评估中采用对称循环变应力幅模型计算所得的结果趋于保守,因而具有更高的安全系数。
- 赵增新高德利
- 关键词：套管钻井载荷套管强度
- 地层自然造斜特性的测井评价方法研究被引量：2
- 2008年
- 地层可钻性各向异性及造斜特性评价对定向钻井和直井防斜均具有重要意义。用数理统计的方法分析了垂直于层面和平行于层面岩石可钻性的相关关系,用垂直于层面岩石可钻性的评价方法评价了平行于层面岩石可钻性,由此导出根据垂直于层面岩石的可钻性评价地层可钻性各向异性的模型。根据声波在横观各向同性介质中的传播规律,建立了利用测井资料反演岩石的各向异性参数进而求取垂直于层面声波波速的方法。由垂直于层面方向的声波速度计算出垂直于岩石层面方向的岩石可钻性,从而可以对地层可钻性各向异性及造斜特性进行评价。对塔里木油田克拉苏地区的造斜特性的评价结果表明:用该方法评价出的地层可钻性各向异性及造斜特性能正确反映被评价地层的特性。
- 高德利代大良潘起峰
- 关键词：测井资料岩石可钻性各向异性井斜控制
- 局部腐蚀条件下内压对管道腐蚀速率的影响被引量：8
- 2009年
- 管道在生产过程中发生腐蚀,从而导致服役管道的损坏。除化学腐蚀外,管体中由于流体压力而产生的应力也将影响管道的腐蚀,局部腐蚀形成的应力集中将极大的减小管道的耐久性寿命。文章针对生产管道所受内压力和局部应力集中会加速腐蚀速率,严重缩短管柱服役寿命这一现象,结合化学力学效应理论,分二向应力和三向应力两种情况,建立了内压力影响管道腐蚀速率的解析模型。算例计算结果显示,该模型所得结果与目前文献中应力对腐蚀速率的影响实验研究结果相符;得出了管道所受应力越大,管道实际寿命衰减得越快等结论,对确定管道的寿命具有参考意义。
- 高德利赵增新秦疆夏忠跃贺鹏
- 关键词：内压力腐蚀速率服役寿命
- 液压自动防斜钻具设计
- 2008年
- 目前国内所使用的各种防斜钻具主要是靠钻具本身的重力来产生降斜力,在井斜角很小时,降斜力一般很小,在某些区块钻井时不能满足防斜要求。为此,根据不倒翁原理,设计了一种液压自动防斜钻具。这种液压自动防斜钻具主要由钻铤体、偏心套筒、钢球、阀腔、阀杆、活塞杆等组成。该钻具能够自动利用液压力来产生很大的降斜力,从而能够防止井眼的偏斜。该钻具原理可行,结构简单,若能在现场得到应用,可节省钻井时间,从而节省钻井投资,其应用前景十分广阔。
- 宋执武高德利
- 关键词：液压防斜钻具井眼轨迹
- 煤层气多分支井身结构设计模型研究被引量：33
- 2007年
- 煤层裂缝系统由众多不同类型的裂纹组成,原始裂纹与应力变化产生的新裂纹形成网状结构。煤层气多分支井增产机理在于实现广域面的效应,可以大范围地沟通煤层裂隙系统,扩大煤层降压范围,降低煤层水排出时的摩阻,大幅度提高单井产量和采收率。根据流体管路串联和并联原理,建立了层流和紊流条件下的分支井眼长度与直径的约束方程,推导出多分支井身结构协调方程,建立了多分支井身结构设计的理论基础。根据不同的煤层地质条件,设计出2类紊流型和3类层流型的多分支井身结构模型,可用于煤层气田多分支井优化设计。
- 高德利鲜保安
- 关键词：煤层气多分支井层流井身结构
- 力边界法向量在套管应力数值分析中的应用被引量：4
- 2006年
- 传统法向量求解方法仅适用于简单几何边界问题。国际上大型有限元软件(如ABAQUS)虽然能给出一般边界法向量,但非专业人员无法了解其内核理论。因此,深入研究任意边界法向量数值理论十分必要。等参元边界法向量的数值计算方法,是基于石油套管复杂力边界法向量理论研究和工程需要提出的。自然坐标和物理坐标之间映射关系的建立,便于应用等参单元对任意几何形状求解域进行有限元离散。依此将多元函数微分方程求解方法与有限元等参变换方法相结合,建立起等参元边界法向量数学计算模型,并编制出相应的计算软件。该理论的应用,能够更加准确模拟石油套管管内流体、地层蠕变等复杂地质条件下,套管壁上的力边界法向量问题。从而能彻底解决复杂套管力边界法向量问题;能够提高套管强度计算精度、优化套管设计程序。所得等参元力边界法向量数值理论及计算软件,普遍适用于一般边界法向量问题。算例给出两类力边界法向量数值方法,套管外壁法向量数值解与解析解对比分析表明,该方法简单,精度高。
- 郑传奎覃成锦高德利
- 关键词：法向量切向量套管设计套管强度套管应力
- 钻柱正弦屈曲对裂纹疲劳寿命的影响被引量：2
- 2008年
- 针对钻进过程中由于屈曲段旋转产生的离心力导致的附加弯曲应力对该段的裂纹扩展与管柱寿命产生的影响,计算了屈曲段以ω角速度旋转时所产生的离心力,利用纵横弯曲梁理论求得了在该离心力作用下屈曲段所产生的最大附加弯矩和最大附加弯曲应力,并结合裂纹扩展理论,建立了考虑管柱旋转状态下屈曲对裂纹扩展寿命影响的模型,得出了以ω旋转的临界屈曲段裂纹扩展速率的解析表达式。算例表明,在钻进中由于发生正弦屈曲而产生的附加弯曲应力对该管柱上的裂纹扩展速率及其疲劳寿命有显著影响,在评价裂纹疲劳寿命时,不能忽视屈曲对裂纹寿命的影响。
- 赵增新高德利张辉
- 关键词：旋转钻井
