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油氣井工程論文范文(精選7篇)
油氣井工程論文范文 第一篇
隨著國民經濟的發展,我國經濟總量不斷膨脹,對石油天然氣的需求越來越大.目前,我國石油天然氣勘探開發正朝深部油氣資源和非常規油氣資源兩個方向發展.在這兩種油氣資源勘探開發中,如何提高鉆速、降低成本是鉆井所面臨的主要問題.氣舉反循環鉆井技術由于其自身優勢,已廣泛應用于水井、地熱井鉆井工程中,而在油氣井鉆井工程中尚未見其得到應用.對氣舉反循環鉆井工藝進行研究并改進,將其應用于石油天然氣鉆井,可提高鉆進速度,降低鉆井成本,有效解決漏失地層鉆進問題.本文通過分析石油天然氣鉆井與水井、地熱井鉆井區別,提出了油氣井鉆井工程對氣舉反循環鉆井技術的要求,根據要求進行了油氣井氣舉反循環鉆井鉆具設備的選型研究.為提供鉆具設備選型的科學依據,提高所選鉆具設備的適用性、合理性,進行了氣舉反循環鉆井理論研究,得到了鉆桿內徑、供氣壓力、供氣量、鉆井液密度、巖屑粒徑等各因素與攜屑能力的關系式.基于氣舉反循環鉆井理論研究所得,提出了容許最大鉆進速度這一指標,并依此進行了鉆具設備選型方法研究.根據目前石油天然氣鉆井工程中常見的幾種井徑,列出了雙壁鉆桿、雙壁主動鉆桿、普通鉆桿、空壓機等鉆具設備選型計算的示例,并給出了這幾種井徑下鉆具設備配套的推薦方案.為使氣舉反循環鉆井技術能直接在油氣井鉆井現場應用,根據油氣井鉆井工程對氣舉反循環鉆井工藝的要求,完成了循環系統的設計,在對正循環鉆井設備及管路連接改動較小的情況下,能實現鉆井施工過程中正反循環切換.同時,在現有油氣井鉆井工程井控裝置的基礎上,配套了鉆具內防噴機構,完善了油氣井氣舉反循環鉆井井控系統,以保障鉆井過程中的安全.為進一步檢驗氣舉反循環鉆井技術在油氣井鉆井工程中的適用性,在四川長寧H9-6井二開和三開井段進行了氣舉反循環鉆井試驗并獲得成功.試驗表明在油氣井鉆井工程中應用氣舉反循環鉆井技術是可行的,驗證了設備的選型與配套是合理的,也為下一步在油氣井鉆井工程中推廣氣舉反循環鉆井技術積累了經驗.
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油氣井工程引用文獻:
油氣井工程論文范文 第二篇
隨著石油天然氣勘探開發的不斷深入,油氣井生產面臨的環境越來越苛刻,大都表現出高溫、高壓以及高腐蝕性.我國多個氣田部分氣井在生產過程中相繼出現了油套環空、技套環空帶壓的現象,這對氣藏的安全開發和氣井的井筒完整性提出了嚴峻的挑戰.
本文針對氣井環空帶壓現狀,從環空異常帶壓診斷、環空氣竄滲流機理、油管柱密封性、環空許可壓力以及油井管、封隔器橡膠、固井水泥石腐蝕等方面開展理論和室內實驗研究,形成一套氣井環空帶壓安全評價方法和管理對策,為異常環空帶壓氣井安全生產提供了重要技術支撐.
(1)調研國內外氣井環空帶壓情況表明,氣竄引起的環空帶壓危害最大,具有永久性.從現場實踐來看,油套管柱、井下安全閥、封隔器以及固井水泥環等井筒屏障組件失效是引起環空帶壓的主要原因.
(2)針對氣竄引起的環空帶壓問題,基于達西滲流、多相流體動力學和氣體熱力膨脹性理論,得到了水泥返至地面和未返至地面兩種情況下的氣體竄流模型,分析影響環空帶壓的因素,預測環空壓力達到穩定的時間和壓力值大小.建立氣井井筒溫度壓力耦合模型和A環空壓力預測模型,可評價當量漏點尺寸與A環空壓力恢復的關系.
(3)建立了某油管螺紋接頭有限元模型.評價了其在上扣、軸向力、內壓和外壓工況下的密封性能,得到了最大接觸壓力的變化規律.分析表明：上扣后只受軸向拉伸載荷是油管接頭的最惡劣工況；內壓工況有利于提高螺紋的密封性,而環空帶壓會降低螺紋密封能力.
(4)綜合考慮氣井油套管柱強度、油套壓異常的實際狀況,發展和完善了API RP90標準,豐富了環空許可壓力的內涵,并確定了環空最大許可壓力和最小控制壓力的計算方法.該方法考慮了磨損和腐蝕對套管強度的影響,通過油套管柱強度校核,在滿足套管頭及封隔器安全性的前提下,得到環空許可壓力的動態變化范圍.此外,環空許可壓力范圍的確定對于鉆完井方案設計中油套管柱強度的選擇、環空保護液密度的設計都具有指導意義.
(5)采用失重法評價了油井管材質在不同溫壓條件下的腐蝕速率.實驗表明：J55、N80、P110鋼在90℃時腐蝕速率達到最大,而后隨溫度的升高而降低；13Cr、S13Cr岡的腐蝕速率隨溫度的升高不斷增大.五種材料的平均腐蝕速率隨C02分壓增大呈先上升后下降的趨勢.含Cr鋼在C02介質中腐蝕后產物膜中非晶態的Cr(OH)3具有離子透過選擇性,這是其具有較好耐蝕性的主要原因.
(6)基于載荷和腐蝕介質環境,設計了封隔器橡膠材料在承壓狀態下的腐蝕實驗,通過測試其腐蝕前后硬度、壓縮永久變形等力學參數的變化規律,評價橡膠材料在真實應力環境下的腐蝕行為；橡膠硬度在腐蝕后出現了下降,而壓縮永久變形在腐蝕后變大；溶蝕、塑性變形等現象是橡膠材料腐蝕失效的主要形式,液相腐蝕比氣相腐蝕對試樣的外觀形貌損傷更大.
(7)完善了水泥石腐蝕評價方法,采用三種不同水泥體系,實驗模擬了腐蝕介質對水泥石單向接觸的動態腐蝕,探討水泥石在CO2環境中的腐蝕機理,分析影響其腐蝕程度的主要因素,并評價不同抗腐蝕填充材料的耐蝕性能.
(8)根據氣井實際井身結構及環空許可壓力計算,建立了環空壓力安全評價方法.分別采用API RP90和本文建立的方法對氣井進行了風險評估.基于研究成果,制定了一套針對氣井環空帶壓管理的安全評價與日常管理推薦作法.
本文建立的環空帶壓理論模型及壓力預測方法具有重要的理論價值,可利用實測的環空帶壓資料評估氣井的安全狀況,為氣井制定合理的生產制度提供依據；建立的環空許可壓力計算方法及環空壓力安全評價方法可為同類氣井環空帶壓管理提供參考.
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油氣井工程引用文獻:
油氣井工程論文范文 第三篇
油氣井工程中普遍存在控制問題.由于油氣井的特殊結構、井下作業的特殊環境和載荷性質,使井下控制問題表現出固有的特殊性和難度.為促進油氣井井下控制技術研究的發展,在綜合分析國內外有關成果的基礎上,筆者于1993年前后提出了“井下控制工程學”這一新概念,1997年被中國石油工程學會鉆井基礎理論學組列為“油氣鉆井工程”專業的一個新分支.井下控制工程學是用工程控制論的觀點和方法,去研究和解決油氣井井下工程控制問題的有關理論、技術手段的一個新學科分支,是一個多學科交叉的應用技術新領域.在回顧100a來鉆井工程技術發展過程的基礎上,闡述了井下控制工程學產生的技術與學術背景,論述了井下控制工程學的學科框架、基本問題和主要研究內容,介紹了井下控制工程學十余年來在中國的研究進展,并對井下控制工程學的未來發展作出展望.
油氣井工程論文范文 第四篇
油氣井生產系統是一個不間斷的流動過程.一個完整的油氣井生產系統一般包括油藏向井內的流動過程、油管內的垂直舉升過程和地面水平管的流動過程.選擇油氣井生產系統中任意一點為解節點都可以把其分為流入和流出兩部分.在整個油氣井生產系統中,壓力和流量變化都是連續的,通過流入、流出動態特征的研究,可以確定油氣井的合理產量與合理井底流壓.
節點系統分析法是采油工程中一個系統分析法,主要用于油氣井生產參數設計方面,它強調流入產能與油氣井舉升能力的協調與參數優化等.在三元復合驅舉升系統中,以抽油機井的井底為解節點,以該解節點將流動分為兩部分,即三元復合驅舉升系統的流入部分和流出部分,分別對兩部分的流動特性進行研究,在此基礎上,繪制流動特性曲線,兩部分流動曲線的協調點對應的產量和井底流壓即為三元復合驅舉升系統的合理產量和合理井底流壓.因此對于三元復合驅舉升系統的流入動態與流出動態特征的研究,對三元復合驅舉升系統合理產量與合理井底流壓的確定不僅具有實際的工程意義,而且具有普遍的理論意義.
本文在三元復合驅舉升系統流出動態特征的研究上,在對雙極坐標系下可視為冪律流體的三元復合驅舉升系統采出液在抽油桿做軸向往復運動的井筒與抽油桿構成的偏心環空中非定常流的運動方程用有限差分法數值求解的基礎上,用二分法數值計算了給定時均流量下可視為冪律流體的三元復合驅舉升系統采出液在抽油桿做軸向往復運動的井筒與抽油桿構成的偏心環空中非定常流的壓力梯度,并在此基礎上計算了三元復合驅舉升系統流出動態的井底流壓,并將理論計算結果與現場實測數據進行了對比分析,兩者之間的百分比誤差在20%以內.
本文在三元復合驅舉升系統流入與流出動態特征研究的基礎上,結合節點系統分析法,確定了三元復合驅舉升系統的協調點,即抽油機井的合理產量和合理井底流壓,并分析了各種因素對三元復合驅舉升系統協調點的影響.
油氣井工程論文范文 第五篇
1提升油田地面建設施工技術的有效措施
由于油田地面建設工程中涉及的內容較為廣泛，所需的施工技術和工藝種類相對較多，若是只對其中某一項施工技術進行改進，則很難達到預期中的效果。所以，必須采取一些有效的措施，從整體上提升施工技術水平。
(1)研發科技含量高的施工機械設備
科技是第一生產力的理論在實踐中獲得了驗證，想要進一步提升油田地面建設施石油工程地面建設項目工程施工技術發展現狀及提升措施尤士東（新疆準東石油技術股份有限公司，新疆阜康831511）摘要：本文首先簡要分析了我國油田地面建設施工技術的發展現狀，并在此基礎上提出提升油田地面建設施工技術的有效措施。期望通過本文的研究能夠對促進我國油田事業的發展有所幫助。關鍵詞：石油；地面工程；施工技術工技術的整體水平，就必須從科技方面著手。近年來，隨著我國科學技術水平的不斷提高，各種先進的技術和設備隨之出現，并被應用到了各個領域當中，這不僅使生產力獲得了大幅度提升，而且還創造出了巨大的經濟效益。在油田地面建設項目的施工過程中，引入智能化、數字化技術現已成為石油工程建設的主流趨勢。通過數字化施工機械設備的應用，可以使石油生產實現自動化，同時還能有效降低人為因素對施工過程的影響，這樣在提高工程項目建設質量的同時，還可以降低各類安全事故的發生幾率。此外，從施工人員的角度上講，數字化與智能化施工機械設備的應用，能夠大幅度提高施工作業效率，有助于石油工程管理向科學化、規范化的方向發展。
(2)對施工技術的工藝流程進行優化調整
油田地面建設項目具有一定的特殊性，其與普通的建設工程不同，從而使得與之相應的施工技術也有著自身的特點，在這一前提下，若是想要研發新型的施工技術困難程度較高，并且也不是短時間內可以完成的，但油田地面建設項目卻并不會因此而停滯不前。所以，最佳的解決途徑就是對現有施工技術的工藝流程工藝流程進行優化調整，以此來提升技術水平。通過對大量油田地面建設工程進行調查后發現，無論是以往應用的施工技術，還是現在應用的施工技術在工藝流程上都比較復雜，雖然中間也出現過幾次技術革命，并使工藝流程有所簡化，但并未達到理想中的效果。鑒于此，應當將各級設備進行綜合利用，并將各個層級的站點進行合并，這樣有可能實現一個較大程度的進步。從當前的技術和設備上看，一機多能的時代已經過去，全面性和優異的工作性能才是根本，所以，應當遵循科學合理的原則，對現有的設備進行合并，最大限度的簡化工藝流程，提升作業效率。
(3)合理應用節能降耗技術
在全球性能源危機的背景下，節能降耗現已成為必然趨勢，并且也成為油田地面建設工程的重點。想要真正實現油田地面建設施工的節能降耗，就必須對現有的施工技術和工藝流程加以了解和掌握，并在此基礎上對各種施工技術進行組合應用。同時還要嚴格依據相關的規范標準要求進行施工，在降低能耗的過程中，減低工藝難度，這樣既可以提升施工質量，而且還能帶來一定的經濟效益，有助于促進油田事業的穩定發展。
2結語
總而言之，在石油工程中，地面建設項目的施工是一項較為復雜且系統的工作，其中涉及了諸多的施工技術和工藝，了在不影響施工進度和造價的技術上提高工程質量，就必須對現有的施工技術進行改進和完善，只有這樣，才能使工程項目按質按量按時完成。
油氣井工程論文范文 第六篇
油氣鉆井工程是石油與天然氣勘探與開發的基礎性工作,是一個涉及部門多、環節多、規模大、技術復雜、投資多和風險大的系統工程,同時,油氣鉆井工程又是一個多工種、多工序、立體交叉、連續作業的系統工程,也是隱蔽性很強的地下工程.這些特點決定了在油氣鉆井工程項目中隱藏著諸多不確定因素,即在油氣鉆井工程的每一個環節都存在著巨大的風險,如不切實加以防范,容易發生各類事故,危害作業人員的人身安全,污染環境、也給國家財產造成巨大的損失.特別是,隨著我國石油工業的不斷發展,油氣田開發的難度越來越大,油氣開發市場也不斷從國內拓展到國外,在油氣鉆井工程中遇到的風險問題也會隨之增加,而且,油氣鉆井工程項目的成敗不僅取決于技術是否先進、資金是否雄厚,更取決于管理水平的高低,特別是風險管理.為了預防與控制油氣鉆井工程中的風險,減少風險損失,提高油氣井的壽命和投資收益,提高鉆探企業的競爭力,研究油氣鉆井工程中的風險問題就顯得越來越重要,同時油氣鉆井工程中的風險問題研究也將成為今后油氣井工程領域的一個重要的研究方向.因此,進行油氣鉆井工程項目的風險管理研究,對于我國石油鉆探企業具有重要的現實意義.但是由于油氣鉆井工程項目風險的復雜性和隨機性,度量其風險存在很大的困難.目前,國內外雖有一些對油氣鉆井風險進行定性與定量評價研究的介紹,但從項目風險管理的角度,全面系統地研究油氣鉆井工程項目風險管理問題的鮮少報道.
本文以油氣鉆井工程項目的風險管理為研究對象,借鑒前人的研究成果,綜合運用系統分析、定性分析與定量分析相結合以及多學科理論相結合的方法,以風險管理、工程項目管理、油氣鉆探與開發等相關基本理論為基礎,通過分析油氣鉆井工程系統及其特點以及運行過程中可能遇到的風險及特征,研究了其常見風險的識別與評估,并從自然風險、技術風險、管理風險和經濟風險等角度,采用模糊-層次分析法構建了油氣鉆井工程項目風險評價模型,同時,建立了鉆井投資經濟評價模型并作了詳細的分析,最后,從工程項目風險管理的角度對油氣鉆井工程風險的管理措施進行了研究.
本論文的研究成果,一方面是油氣鉆井工程項目風險管理的一個理論探討,為油氣鉆井工程風險評價方法的建立提供了新的技術途徑,也為油氣鉆井工程項目風險管理提供了科學的決策依據,另一方面也為完善油氣井工程學科體系作了基礎性的工作.
油氣井工程論文范文 第七篇
固井是油氣井工程的一個重要環節,它保證了油氣井的壽命,并提高油氣生產效率.固井水泥是用來封隔地層和支撐套管的主要材料,與水混合后,發生多相化學反應,釋放熱量,不僅影響水泥漿的性能,更對水泥漿固井過程以及固井后期的質量產生重要的影響.掌握和遵循水泥漿真實的水化規律和流變特性是保證固井質量的前提.因此通過理論和實驗相結合的方法,揭示實際條件下水泥水化機理,研究掌握其水化規律,把握其流變特性規律,優化固井注水泥設計已成為油氣井工程領域十分重要的研究課題.
以化學反應動力學和熱力學理論為基礎,描述了固井水泥動力學特征,闡明了其各個反應階段的水化機理,提出了將水泥水化熱的研究簡化為其水化過程中水化溫升的研究,通過對固井水泥水化過程中水化溫升進行實時監測,便可直觀和形象地描述水泥水化放熱規律,掌握其水化規律,為固井水泥水化規律的研究提供了可行的研究方法.
利用水泥漿自動測溫系統,實驗研究了固井水泥水化規律,分析了水化溫升與水化時間的關系,提出了多因素影響下的水化模型結構,考慮環境溫度、水灰比和水化時間因素,建立了符合實際條件的固井水泥水化模型,從而掌握了固井水泥真實的水化規律,同時研究了外加劑、外摻料、混配方式等因素影響下的水化規律,以修正水化模型、輔助優化固井注水泥漿的設計.
固井水泥水化規律的實驗結果表明,環境溫度對水化溫升影響明顯,隨著溫度的升高,水泥漿放熱加快,單位時間內放熱量增大,水化溫升峰值增高.低溫下的水化溫升變化比較明顯,隨著溫度繼續升高,掩蓋了水泥水化后期的放熱過程,縮短了水化進程,水泥漿體系的差異性變小.水灰比的增大,使水泥水化放熱速率變緩,水化溫升峰值有明顯下降的趨勢.外加劑的摻入改變了水泥漿體的性能,影響固井水泥的水化,分散劑和降失水劑能夠促進水泥的早期水化,延緩后期水化,緩凝劑的摻量能引起明顯的水化溫升變化,隨著緩凝劑摻量的增加,誘導期延長,溫升峰值降低.氯化鈣的摻入加快了水化進程,對水化溫升的影響隨摻量的增加而變大.礦渣和粉煤灰都能降低水化溫升,并推遲溫升峰值出現的時間,但礦渣對于溫升降低的程度不如粉煤灰明顯.
實驗研究了固井水泥漿流變特性規律,提出了多因素影響下的流變模型結構,綜合考慮溫度、水灰比和水泥水化的影響,建立了真實條件下的固井水泥漿流變模型和流變參數模型,同時研究了外加劑、外摻料、混配方式等因素影響下的水泥漿流變特性規律,以輔助優化固井注水泥漿設計,為水泥漿流變性以及固井環空頂替過程的預測提供了更可靠的理論依據.
固井水泥流變特性規律實驗結果表明,對于不同的水泥漿體系,溫度對流變性的影響具有明顯的區間性變化規律,但不同體系的趨勢轉變溫度點不同,在低溫條件下,流變參數隨溫度變化較小,高溫條件下,流變參數隨溫度變化較大,水泥漿的流變性急劇變差.水灰比對水泥漿流變性的影響顯著,增大水灰比,水泥漿流變性能得到改善.隨著水泥水化的進行,剪切應力不斷增大,漿體的表觀粘度增大,流變性逐漸變差.分散劑、降失水劑和緩凝劑不同程度的改變著水泥漿流變性,隨著分散劑摻量的增加,低溫*變參數變化較小,高溫下可改善漿體的流變性,檸檬酸的緩凝作用基本不受溫度的影響,有利于改善水泥漿的流變性,加入降失水劑和促凝劑后會使流變性變差.在較高的溫度下,加入礦渣和粉煤灰有利于改善水泥漿的流變性.水泥顆粒度對水泥漿的流變性存在較明顯的影響.
利用建立的流變模型對水泥漿頂替進行了數值模擬研究,結果表明,頂替流態和偏心度對頂替效率和界面穩定性影響較大,塞流和紊流比層流更有利于提高頂替效率,合理選擇流變參數,可獲得較好的頂替效率,靜切力的影響較小,偏心度越大,頂替效率越低,界面越不穩定.在保證較高的頂替效率和頂替質量的情況下,應盡可能選擇低速紊流.基于相關研究,開發了固井頂替模擬軟件,實現了建模計算、數據結果的分析處理和頂替過程實時動態顯示的多項功能為一體,可更真實地反映實際水泥漿固井頂替的狀態,從而為現場固井設計和施工的安全、優質提供了預先評價的手段.