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《浙江大学》 2002年
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全尺寸钻井井底压力模拟装置的研究

杨立芹  
【摘要】: 本文研究论述的全尺寸钻井井底压力模拟装置,是我国第一台模拟井深6000米压力环境的全尺寸钻井模拟试验装置。建立该装置的目的就是解决钻井现场试验只能测得多种工艺参数的综合效果、井下地层参数还不能随钻直接测定和控制的不足。因此,该试验装置的成功研究为我国石油钻井,特别是对深井开展深层次的基础理论和应用技术的研究,提供了模拟和试验手段。本文在对井底岩石的受力状态以及钻头的工作环境和特性加以分析的基础上,借助原有的井架、平台等设备,研究设计了模拟6000米井底压力坏境的高压模拟井筒、钻柱高压转联器、钻井液高压模拟系统以及高压除砂器等机械装置,并研究了井底四维模拟压力(上覆压、围压、孔隙压和液柱压)的产生、控制及其控制的建模与仿真,从而实现井深至6000米的四维井底压力环境的模拟。此外,文中还对整个装置的调试、性能测试和验证的过程及结果进行了描述。 本文给出的一些结论、曲线及公式,不仅有一定的学术价值,而且对现场工程施工具有重要的指导作用。 第一章在概述全尺寸钻井井底压力模拟试验装置的基本组成、功能及模拟试验工艺流程的基础上,阐述了国内外同类课题研究的发展现状和研究该课题的现实意义。 第二章分析探讨了井底岩石的受力状态以及钻头的工作环境,并依此研究分析了建立该模拟压力环境的机械装置—高压模拟井筒和钻柱高压转联器。 第三章为模拟实际钻井的液柱压力,并为整个模拟钻井装置提供超高压循环钻井液,在借鉴了钻井现场的钻井液循环系统经验的基础上分析研究了钻井液高压循环系统,并配套设计了高压除砂器,以达到净化该系统中钻井液的要求。 第四章分析了建立四维压力的关键部件—伺服溢流阀的静态工况,经过对控制规律研究,实现了可编程控制器PLC与计算机联合控制。 第五章在建立四维井底压力控制系统数学模型的基础上,采用Matlab提供的仿真工具—Simulink,对系统频域特性、时域特性进行了分析,并获得该系统的频域特性曲线、阶跃时间响应曲线等,最终给出仿真结论。 第六章在前述分析研究的基础上,通过对模拟装置的系统调试及性能测试,验证了全尺寸钻井模拟装置的实用性,在钻井模拟条件下对岩石的机械性质、牙轮钻头动态测试给予了具体的分析阐述,同时还分析探讨了 井底压差对油田勘探开发的影 Illb,并且为宋深 101井的实际施工作业提供 了非常有价值的指导参数。 本文内容涉及到钻井、机械、电液伺服控制、流体力学、自动控制等 各5。人的进论和相关技术,为国内t,’i井等行业的同类装置提供了有益经验 和可供借鉴成果,其关键技术的突破,对相关领域的理论、工艺、技术的 发展具有积极推动作用和应用价值。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TH89

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【引证文献】
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1 蔡凌;何东升;郭简;;高温高压模拟井筒的设计[J];机械;2008年09期
2 张晓东;刘;章靖;刘枭;;空气冲旋钻井破岩试验台架研制初探[J];石油矿场机械;2009年06期
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1 陈洪岩;地质钻探钻柱功率传递规律模拟实验系统设计与研建[D];中国地质大学(北京);2011年
2 徐军军;高温高压模拟试验装置方案的设计[D];中国地质大学(北京);2011年
3 任振兴;一种新型电磁采油装置的研究[D];西南石油学院;2005年
4 张新东;基于分布式光纤的稠油井筒模拟实验装置开发[D];中国石油大学;2009年
5 李亚敏;石油水力模拟实验系统的设计与研究[D];东北石油大学;2013年
【参考文献】
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1 杨立芹,王轶君;ZYC型高压除砂器的研制[J];石油矿场机械;2001年01期
2 周全兴;压差对钻速影响的探讨[J];石油钻采工艺;1988年02期
3 周海涛,周玉海;压差对PDC钻头钻速影响规律的研究[J];石油钻采工艺;1996年02期
4 张奕;水液压系统的发展现状与面临的挑战[J];液压与气动;1999年01期
【共引文献】
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1 张开生;张攀峰;李强华;李霞;;塑料瓦楞板同步剪切的仿人智能控制系统[J];工程塑料应用;2007年02期
2 张开生;吕银芳;王雪梅;;注塑机温度控制方法研究[J];工程塑料应用;2007年07期
3 乔维德;;感应电机的模糊免疫控制研究[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年03期
4 吴剑威;唐立新;;基于根轨迹法与串联PID法的激光操作控制系统设计[J];合肥师范学院学报;2010年03期
5 冷汹涛;余自力;;双功率大行程液压千斤顶的结构设计及力学分析[J];安徽广播电视大学学报;2007年03期
6 金兆光,田华蕊;超高压油缸活塞密封设计与研究[J];鞍钢技术;1997年05期
7 于丽艳,郝清波;自动跟踪系统在二次烟尘浓度测试中的应用[J];鞍钢技术;2001年01期
8 李成志;液压AGC系统油液清洁度的控制[J];鞍钢技术;2001年04期
9 徐艳,孙世辉,李继宏;喷枪升降旋转装置的设计与研究[J];鞍钢技术;2002年05期
10 张建功;刘宝权;刘佳伟;;液压AGC电液伺服系统单神经元自适应控制与仿真研究[J];鞍钢技术;2006年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 龙威;袁锐波;曾浩;张宗成;;压电式气动伺服阀控制策略的研究[A];第十五届流体动力与机电控制工程学术会议论文集[C];2011年
2 虞召存;杜庆涛;;液压同步分流马达及其在钢铁厂应用中应注意的问题[A];“豫兴热风炉杯”2011曹妃甸绿色钢铁高峰论坛暨冶金设备管理经验交流会论文集会刊[C];2011年
3 修杰;夏长亮;;开关磁阻电机的模糊自适应PID控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 乔美英;兰建义;;模糊逻辑神经网络控制在交流调速系统中的仿真研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 慕香永;裴润;刘志林;王经甫;;基于小波分析的船舶舵机加载系统多余力研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 张维煜;阮颖;嵇尚华;孙晓东;朱熀秋;;交流混合磁轴承变刚度系数分析与控制系统研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
7 姜浩;刘衍聪;张彦廷;刘振东;;钻柱升沉补偿试验台控制系统设计[A];2011年石油装备学术研讨会论文专辑[C];2011年
8 李勇;彭卫东;;SCB60煤层气钻机的研制[A];非常规油气资源勘探开发装备及应用技术研讨会论文集[C];2011年
9 王卓;王珍涛;周志雄;;KY-310B型牙轮钻机自动化进展述评[A];矿山企业节能减排与循环经济高峰论坛论文集[C];2010年
10 王荣彦;姜一峰;许英恩;;模糊PID控制算法在磨机给矿控制中的研究与应用[A];2010'中国矿业科技大会论文集[C];2010年
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1 冷欣;船用增压锅炉汽包水位预测控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
3 汪木兰;神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究[D];合肥工业大学;2010年
4 吴金友;辽宁省森林植被碳储量动态仿真模型研究[D];北京林业大学;2011年
5 程如岐;基于Z拓扑的光伏并网逆变器研究[D];南开大学;2010年
6 南栋祥;具突变性对象的量子神经网络突变波函数及权重波函数的分析与研究[D];昆明理工大学;2009年
7 傅林坚;大流量高响应电液比例阀的设计及关键技术研究[D];浙江大学;2010年
8 吴乐彬;基于电液伺服并联六自由度机构的广义负载模拟理论和实验研究[D];浙江大学;2010年
9 孟庆鸿;松科1井复杂地层取心钻具及泥浆优化设计和应用研究[D];中国地质大学(北京);2011年
10 常胜;半挂汽车列车动态特性分析与鲁棒控制[D];吉林大学;2011年
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1 冯小冬;基于模糊PID控制的呼吸机压力控制研究[D];南京医科大学;2010年
2 汪步云;水下作业机械手抓取力伺服控制的研究[D];安徽工程大学;2010年
3 马爱清;真空差压铸造系统加压模型建立与控制算法设计[D];南昌航空大学;2010年
4 邵建桥;液压混合动力汽车能量再生系统特性仿真研究[D];山东科技大学;2010年
5 周宁;鳄鱼式液压剪切机及其控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
6 岳光亮;基于液压制动行星调速软起动系统的研究设计[D];山东科技大学;2010年
7 高丽丽;大功率电动汽车多功能智能快速充电机的研究[D];山东科技大学;2010年
8 檀庭跃;智能控制算法在倒立摆系统中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
9 朱颀;碘化锌溶液浓缩装置的设计[D];长春理工大学;2010年
10 魏光宇;二维转台控制系统[D];长春理工大学;2010年
【同被引文献】
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1 朱才朝,谢永春,刘清友;钻头钻柱系统非线性耦合动力学仿真[J];兵工学报;2003年01期
2 刘敏;陈华清;刘云生;;电动机负载模拟试验系统的分析与仿真[J];船电技术;2008年04期
3 黄延军,沈跃,魏淑贤;大位移测量中均匀梯度磁场的构建[J];传感器技术;2005年02期
4 刘辉,孙新波;高温高压釜加热系统的测温模型及控制[J];测井技术;2005年S1期
5 耿军平,许家栋,韦高,郭陈江,李焱;基于布里渊散射的分布式光纤传感器的进展[J];测试技术学报;2002年02期
6 高奋武;朱孔敏;郝大庆;李媛媛;;轴承摩擦力矩测量的新型轴向加载装置[J];轴承;2010年03期
7 姜万录,孔祥东,杜崇杰,胡宇达;PC 控制的全尺寸钻井综合模拟试验装置[J];东北重型机械学院学报;1997年01期
8 张林强;;大位移井摩阻扭矩计算模型[J];断块油气田;2008年02期
9 韩春杰,阎铁,毕雪亮,陈要辉;钻柱横向振动规律及应用[J];大庆石油学院学报;2004年01期
10 王述德,张爱林;钻井全尺寸综合模拟试验装置的原理及井架部分结构分析[J];大庆石油学院学报;1994年02期
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1 张富臣;高压气密封检测系统回收卸压装置及控制技术研究[D];东北石油大学;2011年
2 王治平;开关磁阻电机振动特性及控制系统设计研究[D];河海大学;2001年
3 刘东方;钻采工具试验井设计[D];西南石油学院;2002年
4 刘建国;交流电力测功机及其控制系统研究[D];湖南大学;2004年
5 刘春雷;封隔器工作状态测试系统的研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
6 谢朝夕;气动伺服定位系统的理论研究与应用[D];重庆大学;2005年
7 陈志学;气体钻井工艺技术理论及应用研究[D];西南石油大学;2006年
8 王存记;基于PLC控制的水源井监控系统的研究[D];山东科技大学;2006年
9 陈云;全尺寸分层注汽室内模拟试验系统的研究[D];天津大学;2008年
10 李满天;油套管水压试验系统控制技术研究[D];大庆石油学院;2009年
【二级引证文献】
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1 罗权;冯定;;高造斜率井眼轨迹控制工具实验台架研制初探[J];科技信息;2014年07期
2 王灿;梨青海;王国荣;敬佳佳;;冲旋钻井系统能量传递模型分析[J];石油矿场机械;2010年03期
3 王海娟;张晓东;陈世春;李国芳;;应用空气锤钻进提高钻速机理分析[J];石油矿场机械;2010年07期
4 董鹏敏;程培宝;李冠珠;张建礼;姚志刚;马福伟;;钻井岩屑清洗机设计与开发[J];石油矿场机械;2010年10期
5 张海平;索忠伟;陶兴华;;新型液动射流冲击器顶紧及密封机构设计[J];石油矿场机械;2011年06期
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1 周新磊;高精度光纤传感系统及其在油田测井中的应用[D];大连理工大学;2012年
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1 徐军军;高温高压模拟试验装置方案的设计[D];中国地质大学(北京);2011年
2 张新东;基于分布式光纤的稠油井筒模拟实验装置开发[D];中国石油大学;2009年
3 高鹏举;地质钻探中钻柱与孔壁间摩擦扭矩实验研究[D];中国地质大学(北京);2013年
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1 John Callen;;发挥CAM系统和机床模拟装置的先进作用[J];现代制造;2009年11期
2 ;“舰—舵”模拟装置[J];海军工程大学学报;1978年03期
3 刘镇元;;57-30MH火炮模拟装置[J];火炸药;1993年03期
4 马玉勇;吴建军;屠小昌;孙巍;任华;武秦;;燃气作动筒弹翼展开负载模拟装置研究[J];航天制造技术;2008年02期
5 王洵;曹文;丁江舟;;水平冲击性加速度模拟装置的设计[J];海军医学杂志;2010年02期
6 唐建民;一种简易的密闭容器压力控制[J];液压与气动;1985年01期
7 相国麟 ,彭长清;85毫米空气炮模拟装置[J];探测与控制学报;1988年02期
8 李永刚,李锦萍,袁慧梅;地铁杂散电流模拟实时监测系统[J];中国铁道科学;2005年05期
9 ;精彩预告[J];现代制造;2008年18期
10 李学武;王程有;;牵引变电所组合式断路器模拟装置的研制[J];电测与仪表;2010年05期
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1 余道杰;郭玉华;林欣;胡长超;;一种无线环境监测模拟装置的系统设计方案[A];教育部中南地区高等学校电子电气基础课教学研究会第二十届学术年会会议论文集(下册)[C];2010年
2 胡建明;张兴会;李广辉;;无线环境监测模拟装置[A];全国第4届信号和智能信息处理与应用学术会议论文集[C];2010年
3 吴新社;华卫红;;空间目标模拟装置研制[A];2003年全国系统仿真学术年会论文集[C];2003年
4 陈金盾;杜振华;王立东;;无人飞船人体代谢模拟装置的可靠性评估[A];第六届全国人—机—环境系统工程学术会议论文集[C];2003年
5 吴海涛;乔冰;谢月亮;李思源;周永生;凌萍;肖峰;赵彦;;海上溢油风化模拟装置的研制[A];中国科协2009年海峡两岸青年科学家学术活动月——海上污染防治及应急技术研讨会论文集[C];2009年
6 王玉祥;刘雷;费洪涛;刘敏;;杏北过渡带外扩钻井开发技术[A];2002低渗透油气储层研讨会论文摘要集[C];2002年
7 郎诚廉;谭喜堂;徐瑞新;;充分发挥机车操纵模拟装置的作用[A];1998年上海市系统仿真学会学术年会论文专辑[C];1998年
8 杜方;王雨;梁小平;刘彭;;连铸保护渣渣膜模拟实验研究[A];第十二届冶金反应工程学术会议论文集[C];2008年
9 杨广平;王子龙;;打造企业发展强势 书写钻井辉煌篇章——钻探集团钻井四公司成立一周年风采录[A];中国新时期思想理论宝库——第三届中国杰出管理者年会成果汇编[C];2007年
10 甘亨俏;;永安市洪田镇热西地热勘探方法[A];第十三届全国探矿工程(岩土钻掘工程)学术研讨会论文专辑[C];2005年
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1 特约记者 马立臣 通讯员 韩士军;打好井更要抓环保[N];中国石油报;2000年
2 记者 吴宝英;中原钻井“大提速”[N];中国石化报;2001年
3 记者 张云普 通讯员 全攀峰 马庆和;大庆钻探钻出海塔新速度[N];中国石油报;2009年
4 本报记者 赵龙;荒原深处钻井人[N];大庆日报;2008年
5 吴宝英;中原打造钻井“精锐之师”[N];中国石化报;2003年
6 ;胜利钻井一劲旅[N];中国石化报;2003年
7 ;事业之根在一线[N];中国石化报;2009年
8 通讯员 李贵宾 朱婵偲;科技为翼展翅飞[N];中国石油报;2010年
9 特约记者 立凯 全峰 实习记者 潘爽;阳春四月攻坚战[N];大庆日报;2010年
10 记者 赵龙;钻三钻出新纪录[N];大庆日报;2010年
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1 杨剑;湿法烟气脱硫氧化过程动力学研究[D];重庆大学;2008年
2 门廉魁;我国海外钻井在中亚地区的发展战略研究[D];西南石油学院;2005年
3 张建兵;油气井膨胀管技术机理研究[D];西南石油学院;2003年
4 郭瑞鹏;基于激光散射的在线检测表面特性参数的理论分析和实验研究[D];上海交通大学;2011年
5 李琪;集成化钻井智能决策支持系统的理论与应用研究[D];西南石油学院;2002年
6 蒋凯;高温高压深海极端环境模拟装置及其控制策略研究[D];浙江大学;2007年
7 周俊昌;海洋深水钻井隔水管系统分析[D];西南石油学院;2001年
8 褚银平;机械型人造心脏瓣膜体外流体动力学测试与评价研究[D];浙江大学;2000年
9 顾军;裂缝—孔隙型储层保护机理与钻井工作液研究[D];成都理工大学;2004年
10 李令珂;右心房扩大对脉动流右心房肺动脉连接术影响的流场可视化研究[D];中国协和医科大学;2002年
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1 杨立芹;全尺寸钻井井底压力模拟装置的研究[D];浙江大学;2002年
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3 魏谋文;与虚拟现实环境动感交互的赛车模拟装置研究[D];广东工业大学;2013年
4 李明;全景航空相机多无限远目标模拟装置测试技术研究[D];长春理工大学;2010年
5 王帅;井底压力模拟控制系统的设计与研究[D];东北石油大学;2013年
6 余安;基于PLC的船舶双柴油主机遥控模拟装置的设计与实现[D];大连海事大学;2013年
7 毕建航;大庆石油管理局钻井一公司预算管理体系及分析[D];清华大学;2004年
8 吴帅;大功率电网模拟装置的研制[D];北京交通大学;2012年
9 高文祥;地铁杂散电流模拟装置的补偿电源研制[D];首都师范大学;2005年
10 孙仁祥;井下工程参数测试仪数据采集系统设计[D];西南石油学院;2004年
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