封隔器式膨胀管护壁技术研发与应用

基岩复杂地层因其地层稳定性差,易出现塌孔、掉块、缩径和漏失等问题,严重影响着水井钻探工程质量和钻探效率。膨胀管技术是解决复杂地层护壁技术难题的有效措施,但常规的膨胀管技术成本高、工艺复杂,不适用于水井钻探成井工作,基于此开展了封隔器式膨胀管技术研究工作。该技术使用封隔器作为膨胀机构,使薄壁金属管在目标层段胀开并紧贴井壁,达到护壁、堵漏和套管补贴的目的。本文介绍了膨胀管系统研发与施工工艺,并实施了膨胀管护壁与套管补贴修复现场试验,实现了膨胀管技术在水井钻探成井领域中的首次应用。     

白涧铁矿ZK27A07孔下套管跑管事故处理

在河北省沙河市白涧铁矿勘探ZK27A07钻孔施工中,钻遇2个含承压水大型溶洞。在下入?89 mm套管过程中,发生了脱扣跑管事故。事故处理过程中又发生了套管二次坠落和打捞工具多次折断掉入孔内事故,在溶洞内造成了多个活动事故头叠加。最终采用混凝土浇筑通过自然绕障的方法,成功处理了此次跑管事故,使钻孔免于报废。本文详述了事故处理的全过程,并通过对事故发生经过、原因进行认真分析,给出了在套管柱超长超重的情况下安全下管的具体方法,同时探讨了有多个含承压水溶洞钻孔内如何实现对护壁套管柱可靠封固的问题。     

地质条件及埋管形式对地埋管换热器换热性能影响研究

利用北京市35个现场换热孔岩土热响应试验数据,分析了地质条件和埋管形式对地埋管换热器换热性能的影响。研究结果表明地质条件对地埋管换热性能具有显著影响:地层初始平均温度每变化1℃,换热能力相差8%左右;基岩地层的地埋管换热能力平均比松散层高35%;换热孔处地下水流速从0.14 m/d增至0.91 m/d, Pe值从18增加至113,由于热对流换热作用加强,延米换热量提升13%。在相同地质条件下,套管式换热器冬季延米取热量比双U型换热器高约40%;换热深度从150 m增加至300 m时,双U型和套管式换热器延米取热量均略有升高。     

煤矿井下连续管钻进管柱分析及射流钻进实验

由于可连续起下钻、不间断循环等优势,连续管钻井已成为近年来发展最快的石油钻井技术之一,开发煤矿井下连续管钻进技术是煤矿实现“少人化”甚至“无人化”钻探的重要技术途径。针对该技术在煤矿井下应用存在的管柱优选、钻进方法等关键问题,提出了连续管射流定向钻进方法,根据煤矿井下钻探用泥浆泵能力和孔深设计,分析了不同管径、不同弯曲比(r₀/R_b)连续管流体摩阻;采用数值模拟方法,分析了不同连续管管径与钻孔孔径比(管孔比r_c)情况下近水平钻进管柱屈曲形态及与孔壁接触应力;通过旋转射流水力学参数研究和破岩效果实验,给出了最佳射流钻头参数:通过连续管射流定向钻进实验,分析了射流定向钻进造斜规律,不同流量、钻进速度与钻孔孔径的关系。结果表明:?19～?31.75 mm连续管的弯曲半径可满足煤矿坑道空间要求;连续管流体摩阻的主要影响因素为管径和流量,在井下常用泥浆泵流量200 L/min、压力31.5 MPa、钻孔深度200 m情况下,?31.75 mm连续管为最佳管柱方案;管孔比r_c=0.454时,连续管与孔壁接触应力...     

不同管电压对头颈部CTA图像质量影响的研究

目的:研究不同管电压对头颈部CTA图像质量的影响。资料与方法:收集亭林医院2021年9月至2022年1月临床怀疑头颈部血管疾病的患者共67例,其中男37例,女30例,平均年龄（68.94±11.68）岁,根据施加的管电压不同分成3组,将患者分配到A、B、C三组,A组为120 kV 23例、B组为100 kV 24例、C组为80 kV 20例。采用单因素ANOVA检验,比较3组间的主动脉弓、颈内动脉、大脑中动脉M1段以及胸锁乳突肌的CT值、SD值、SNR、CNR,以及图像质量主观评分、TDLP以及ED,采用Kappa检验法,检验两名医师主观评分的一致性。结果:3组间主动脉弓、颈内动脉、大脑中动脉M1段血管CT值及SD值差异有统计学意义;主动脉弓、颈内动脉、大脑中动脉M1段血管CT值及SD值随管电压下降而上升,上升幅度为15％～55％;3组间SNR及CNR差异无统计学意义;3组间的图像质量主观评分差异有统计学意义,B组＞A组＞C组,以B组评分最高;两名医师主观评分的Kappa=0.80,为高度一致;3组间TDLP以及ED有统计学差异,TDLP以及ED随管电压下降而下降,下降幅度为25％ 和39％。结论:根据CT辐射剂量诊断参考水平的要求,在进行头颈部CTA检查时,3种管电压以100 kV为最佳管电压条件。      

西成高铁卵漂石地层全套管跟管钻进施工技术

西成高铁清江河特大桥桥梁桩为钻孔灌注桩,穿越卵漂石地层,成孔难度大,钻进困难,严重制约工期。针对该地层,采用全套管跟管钻进工法,搓管机配套旋挖钻机施工,有效地解决了卵漂石地层成桩问题。     

霍林郭勒站新一代天气雷达典型故障分析

文章介绍了霍林郭勒站新一代天气雷达建站过程中的3起典型故障案例,结合雷达系统原理详细分析了故障原因和排除方法,并对故障案例进行了归纳总结。     

柔性立管钟型嘴形状参数设计研究

钟型嘴限制柔性立管顶端部分的过度弯曲,进而保护柔性立管。针对规范API RP 17B中曲率与弧长成线性关系的钟型嘴几何形状进行优化设计研究,提出两种优化方案。首先推导规范方案及优化方案的钟型嘴几何公式,再分析对比不同方案中钟型嘴的弧长与质量,最后利用OrcaFlex软件对比分析不同方案中柔性立管顶端部分的曲率、柔性立管与钟型嘴的接触力以及柔性立管顶端部分的有效张力,对优化方案进行综合评估。结果表明:形状优化后的钟型嘴不但均能够满足保护柔性立管的性能要求,而且在体积和质量方面均得到改善,其中曲率与弧长的平方根成线性关系的钟型嘴的体积和质量最小。     

子母管结构中海缆涡激振动特性研究

采用流固耦合分析方法,对某海洋石油开采项目采用的子母管结构进行涡激振动特性研究,并与相同海缆在自由悬跨状态下振动特性进行比较。数值仿真结果显示,受母管影响,子母管中海缆由于涡街效应产生的升力振幅随时间变化不一致,而单根海缆升力幅值稳定;子母管中海缆产生的拖曳力高出单根海缆65%,振动幅值加大,并且沿整根海缆尾流中湍动能分布呈现随机性,导致水动力沿整根海缆分布不均匀。提取海缆升力与垂直水流方向振幅进行比较,发现涡激升力是导致垂直方向振动的主要原因。子母管中海缆在水流阻力和涡激升力共同作用下产生较大的位移和应变,应进一步调整夹具间距和剩余张力来减缓海缆疲劳损伤。     

玻纤增强柔性管等效简化模型研究

玻纤增强柔性管作为一种新型海底油气输送管道,具有比强度高、柔度大和抗腐蚀性强等特点,因此在深海油气开发中具有非常广阔的应用前景。玻纤增强柔性管主要由内衬层、增强层和外保护层组成,其中增强层的等效模拟是玻纤增强柔性管设计成功与否的关键。根据玻纤增强柔性管的结构特征和材料特性,选取了四种不同的等效简化模型,对比研究了玻纤增强柔性管在轴向拉压荷载、弯曲荷载以及内压荷载作用下的力学性能。将不同简化模型的计算结果与相应的试验数据进行对比,进行等效模型的优选。研究结果表明,在内压载荷和弯曲载荷作用下,基于Halpin-Tsai模型数值结果与试验结果最为接近。在轴向载荷作用下,采用分离式模型或回形模型计算精度更高,若材料达到屈服状态时,则建议采用分离式模型进行模拟。