不同基质超疏水材料及其在油水分离中的应用
摘要：现有清理或回收泄漏石油的许多方法不仅经济成本高，还可能对环境造成二次污染。超疏水材料在油水分离方面显示出巨大的潜力，在处理溢油问题中得到广泛应用。介绍了超疏水材料的除油方法及制备方法，综述了以工业产品、天然无机材料、生物质材料和新兴材料为基质制备的超疏水材料在油水分离中的应用，分析了各自的特点与优点。提出了现有超疏水材料在油水分离领域存在的不足，并对未来的研究前景进行了展望。
硬质合金在井下工具中的应用与关键技术分析
摘要:硬质合金作为一种常用的高硬度材料,具有良好的耐温性与耐磨性,在井下工具中的应用非常广泛,具有良好的发展前景。文章在阐述当前硬质合金主要类别和研究现状的基础上,调研分析了硬质合金材料在井下工具常见零部件中的应用现状,重点分析了目前钻探行业对硬质合金材料的性能需求,提出了在地球深部高温钻探领域,井下工具所用硬质合金材料的关键技术,为硬质合金材料在钻探行业的应用与发展提供参考。
我国油气工程技术装备智能化和智能制造的探索与实践
摘要： 经过数十年发展，我国油气工程技术装备整体水平步入国际先进行列， 实现了从初期的机械化到自动化和信息化， 以及目前部分数字化与智能化的跨越。分析和描述了万米特深井钻机、“一键式”自动化钻机、智能钻井系统、５Ｇ加持的压裂机组、自动化连续管装备、连续管作业智能支持中心、智能导向钻井控制系统、万米自动化顶驱、智能钻杆等国内典型油气工程技术装备的关键技术特征和智能化水平。认为国内油气工程技术装备的智能化依然以第一代“ 自动化”、第二代“数字化＋网络化”为主，要全面实现第三代智能化，任重道远。论述了智能制造的内涵、国内油气工程技术装备智能制造的发展概况，认为国内油气工程技术装备的智能制造取得了长足进步，尤其是在应用层面已经跟上了全球发展步伐， 在某些方面形成了中国特色。以连续管作业装备为制造对象，构建了“基于工业互联网的连续管装备智能制造整体解决框架”，剖析了智能工厂、制造知识、精益生产、智能装备、工业软件等关键要素。研究结果可为全面实现油气工程技术装备智能制造提供参考。
特殊螺纹油管接头重复上卸扣后的密封性能研究
摘要：ISO 13679规定特殊螺纹油管的气密封试验需要在9次上卸扣后进行，且特殊螺纹接头的上扣性能直接影响到其服役时的密封性能与连接强度。为探索有限元方法动态模拟多次上卸扣试验的可行性，建立了某锥面－ 锥面密封型特殊螺纹油管接头上卸扣的有限元模型，对该接头进行了9次上卸扣的全过程模拟，仿真分析了该接头的密封性能，并进行了实物试验验证。研究结果表明：特殊螺纹接头的气密封性能随着上卸扣次数的增加而降低，最终其密封指数降低为第1次上扣时的73%；密封面处的塑性应变是影响接头密封性能的重要原因；随着上扣次数的增加，特殊螺纹接头的密封接触长度呈现先减小后增大的趋势；在上卸扣过程中密封面过盈量的变化较为显著。通过与实物试验的对比，验证了该方法的可行性与准确性，为深入了解上卸扣试验对接头密封性能的影响提供了有效方法。
基于熵产分析的套管稳定器结构参数优化
摘要：套管稳定器是套管钻井过程中必要的部件。为满足现场对安装套管稳定器的井段内环空流动损失较低且有利于携岩的要求，需要对套管稳定器进行整体结构设计。利用Ｆｌｕｅｎｔ软件对稳定器与井眼之间的环空流场进行了数值模拟，采用熵产方法对流场能耗进行了分析。分析结果表明：流场中湍流熵产占大部分且主要发生在螺旋流道入口；对安装稳定器的井段进行了携岩能力分析， 发现稳定器的螺旋流道整体对携岩有利，但螺旋棱根部会有少量岩屑堆积。综合分析了螺旋棱尺寸对流场能耗和携岩能力的影响，优选出套管稳定器的结构尺寸。研究结果可为套管稳定器优化设计和现场应用提供参考。
水平井固井质量对套管变形影响分析
摘要：针对某井区深井Ｘ－１ｈ井中出现的套管变形损坏问题，对比分析了压裂段固井质量与套损位置关系，基于现场数据， 建立了套管－水泥环－地层力学耦合模型，分析了套管－水泥环界面胶结失效后形成微间隙的大小、水泥环破坏后的缺失角度以及水泥环缺失方位对套管应力和变形失效的影响。研究结果显示：固井质量不佳对套管的应力及变形失效有显著影响；套管－水泥环界面过大的微间隙会由于套管在内压作用下的鼓胀效应而放大内压的作用；当水泥环缺失角度在４５°～６０°区间时，套管Ｍｉｓｅｓ应力最大，超过套管材料最小屈服强度；当水泥环缺失方位与井周最小主应力方向一致时，套管应力集中最明显，略大于套管材料的最小屈服强度，套管局部发生塑性变形失效。研究结果可为现场固井作业施工提供一定的指导。
模块化同步自主变径输气管道机器人的研究设计
摘要：为了对长时间服役的输气管道进行精准、快速的检测，设计了一种能够实现模块化、同步自主变径、便于搭载检测元件的内检测管道机器人。该机器人搭载ＣＭＯＳ图像传感器及红外反射传感器，可对管内破裂、腐蚀及错口等多种缺陷进行检测，并记录缺陷的具体位置。该管道机器人采用拖揽式的能源供给方式， 驱动模块由电动机带动驱动轮转动，在输气管道内独立运行。通过ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ三维建模，ＡＮＳＹＳ分析以及ＭＡＴＬＡＢ求解得到该机器人的各项参数：额定爬行速度１６ｃｍ／ｓ，最小过弯半径６６０ｍｍ，牵引力不小于４００Ｎ；变径预紧机构采用对称的同步变径式结构， 变径范围可达到３００～４００ｍｍ；机器人尾部设有万向节，可将相同结构串联以实现模块化，同时增加自重，增大牵引力。对管道机器人虚拟样机进行动力学仿真分析，其直管、弯管及竖直管道的速度仿真曲线误差均不超过１０ｍｍ／ｓ，验证了该机器人在直管、弯管及竖直管道都具有良好的通过性。该设计可以为长输气管道的内部缺陷检测提供良好的硬件支持。
石化产业使用焊管替代无缝钢管的前景分析
摘要：介绍了国内外无缝钢管和直缝焊管的发展趋势、石化产业钢管用量情况和直缝焊管在石化产业的成功运用, 指出直缝钢管替代无缝钢管在技术上和经济效益上是可行的。
海上油田高效开发钻完井关键技术研究新进展
摘要：随着越来越多的海上油田开发进入中后期，油田开发效益越来越差，钻完井费用高、生产井含水高、环境保护要求高等问题越来越突出，给油田高效开发钻完井技术提出了新的挑战。面对海上油田高效开发中存在的难点，“十三五”期间中国海油深化研究提高单井效能、降低成本、环境友好的钻完井技术体系，聚焦３个方面：①研发高效滑动导向控制系统提高钻井效率、优化防砂方式降低钻完井成本；②研发新型控水完井工具稳油控水提高单井效能；③从源头上减少废弃物的产生、通过集约处理废弃物满足高环保要求，实现环境友好。形成了一套高效、低成本、环保的海上油田开发钻完井技术体系，为海上油田高效开发提供了有力的技术支持。“十四五”期间将继续开展超稠油、超高温高压、深层超深层、深水超深水等复杂情况下的低成本钻完井技术、提高效能钻完井技术、环保钻完井技术等技术的研究。
高钢级油气管道ECA评价技术研究现状与展望
摘要：近年来，高钢级油气管道环焊缝引发的事故频发，给正常生产秩序和施工进展带来困难。因此，对高钢级油气管道环焊缝进行准确的适用性评价是保障管道安全运行的必要手段。本文通过对比分析基于“合于使用”原则发展来的5 种缺陷评定方法，以及以BS 7910 为基础的分析缺陷评定方法在管线钢中的相关应用实例，总结了工程临界评估( Engineering critical assessment，ECA) 对高钢级管道环焊缝安全使用的作用，并对ECA 技术在高钢级油气管道环焊缝评估方面的发展方向做出预测: 1) 建立高钢级管道的力学性能数据库，编制缺陷评估软件，以简化ECA 评估方法; 2) 克服过渡区域影响、强度不匹配、复杂服役环境韧性变化等问题，得到更合理、更精确的评估结果; 3) 为管道焊接缺陷AUT 检测和ＲT 检测提供验收标准和判断依据，给出不同管材适用于双百双评还是双百单评指导意见和依据，向实际工程应用靠拢。
