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公开(公告)号：CN116244906B
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN202211662745.5
申请日：2022-12-23
Applicant: 西南石油大学
IPC: G06F30/20 , G06F17/12 , G06F17/13 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种油气水平井水平段钻柱粘滑振动的仿真方法，包括：根据钻柱结构建立钻柱集中质量模型；基于钻柱集中质量模型，结合振动力学建立钻柱系统的运动方程，通过钻柱系统的运动方程，确定各质量块的合力外矩，并完善钻柱系统的运动方程；构建钻柱系统仿真模型，输入钻柱结构参数、钻压和转速，求解所述钻柱系统的运动方程，获得钻柱动力响应；通过所述钻柱动力相应，调节钻压、转速或钻柱结构，实现抑制或消除粘滑振动。本发明综合考虑了钻头与岩石的作用、钻柱与井壁的摩擦，建立了完善的水平段粘滑振动模型；本发明考虑了多种因素，将钻柱结构进行细分，模型更加符合现场施工实际情况。
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公开(公告)号：CN116244906A
公开(公告)日：2023-06-09
申请号：CN202211662745.5
申请日：2022-12-23
Applicant: 西南石油大学
IPC: G06F30/20 , G06F17/12 , G06F17/13 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种油气水平井水平段钻柱粘滑振动的仿真方法，包括：根据钻柱结构建立钻柱集中质量模型；基于钻柱集中质量模型，结合振动力学建立钻柱系统的运动方程，通过钻柱系统的运动方程，确定各质量块的合力外矩，并完善钻柱系统的运动方程；构建钻柱系统仿真模型，输入钻柱结构参数、钻压和转速，求解所述钻柱系统的运动方程，获得钻柱动力响应；通过所述钻柱动力相应，调节钻压、转速或钻柱结构，实现抑制或消除粘滑振动。本发明综合考虑了钻头与岩石的作用、钻柱与井壁的摩擦，建立了完善的水平段粘滑振动模型；本发明考虑了多种因素，将钻柱结构进行细分，模型更加符合现场施工实际情况。
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公开(公告)号：CN113029545A
公开(公告)日：2021-06-25
申请号：CN202110321933.0
申请日：2021-03-25
Applicant: 西南石油大学
IPC: G01M13/00
Abstract: 本发明涉及一种深井钻柱粘滑振动模拟装置，包括机架3、底座23、电机1、空心伸缩杆2、活塞18、可升降游梁5、粘滑效应模拟器8、微型钻头9、岩心室22、钻井液储存缸19、泵机12和导流管21，所述空心伸缩杆穿过可升降游梁5固定于机架内，顶端连接活塞18，底部连接粘滑效应模拟器8和微型钻头9，微型钻头正对着位于底座中心的岩心室22，岩心室和外壳置于钻井液储存缸19上，钻井液储存缸通过侧面的出口连接泵机12和导流管21，导流管从底座下端引出，并连接活塞18。本发明通过计算不同井深下钻柱刚度，再等比缩放选择使用对应刚度的粘滑效应模拟器，从而模拟该长度下钻柱的粘滑振动，解决目前深井钻柱粘滑振动模拟实验困难的问题。
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公开(公告)号：CN111257138A
公开(公告)日：2020-06-09
申请号：CN202010305263.9
申请日：2020-04-17
Applicant: 西南石油大学
Abstract: 本发明涉及一种模拟井下岩爆过程的实验装置及方法。该装置由机架1、调速电机8、破岩钻压机构、游梁升降机构、压力桶16、高压氮气瓶21、计算机22组成，破岩钻压机构包括钻杆4、压力传感器3、扭矩传感器2、钻头5；游梁升降机构包括游梁13和游梁两端的齿轮，该齿轮与机架两端立柱的内轨道连接；压力桶16固定在游梁上。该方法包括：向桶内注入石膏，凝固后在其表面覆盖预制硬石膏，再次注入石膏，凝固后将压力桶固定于游梁上；电机驱动钻头旋转，游梁升降机构向下移动，钻头进入压力桶破碎石膏；石膏强度不足以抵抗高压气体时，受压力桶中高压气体挤压发生岩爆。本发明原理可靠，操作简便，解决了目前气体钻井岩爆实验模拟困难的问题。
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公开(公告)号：CN115324554A
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202211113422.0
申请日：2022-09-14
Applicant: 西南石油大学
Abstract: 本发明公开了一种钻头粘滑振动严重程度的评价及优化方法，首先基于实际应用场景获取评价钻头粘滑振动严重程度的必需参数；然后建立时间域内转盘的转速与时间关系图，以及钻头的转速与时间关系图，判断在规定时间范围内钻头的运动状态；当运动状态为粘滑时，明确转速与时间关系中的粘滞阶段和滑脱阶段；再分别计算粘滞阶段的严重程度和滑脱阶段的严重程度，进而计算得到粘滑振动严重程度的评价指标数值；根据计算得到的粘滑振动严重程度的评价指标数值结果评价粘滑振动的严重程度；在不同的钻井操作参数条件下，重复前述步骤，得到不同钻井操作参数条件下的粘滑振动严重程度评价指标数值；调整钻井策略，得到最佳的钻井操作参数。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113252467B
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202110631410.6
申请日：2021-06-07
Applicant: 西南石油大学
Abstract: 本发明公开了一种模拟深井钻井真三轴条件的岩石钻进实验装置与方法，所述装置包括：能源供应模块（1）、实验加载模块（2）、液压供应模块（3）、参数控制模块（4）和数据采集模块（5）。本发明通过能源供应模块（1）提供动力；实验加载模块（2）模拟地层环境向岩石试件施加三向应力、液柱压力和孔隙压力，同时用钻头（18）钻进岩石试件；液压供应模块（3）向实验加载装置中的液柱压力、孔隙压力和三向应力提供液压；参数控制模块（4）用来控制实验加载模块（2）的位移模块进行位移，并且调节位移、压力、温度至目标值；模拟地层真三轴应力、钻头钻进井筒液柱压力、孔隙压力和高温条件，提高可钻性评价的准确性。
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公开(公告)号：CN113252467A
公开(公告)日：2021-08-13
申请号：CN202110631410.6
申请日：2021-06-07
Applicant: 西南石油大学
Abstract: 本发明公开了一种模拟深井钻井真三轴条件的岩石钻进实验装置与方法，所述装置包括：能源供应模块（1）、实验加载模块（2）、液压供应模块（3）、参数控制模块（4）和数据采集模块（5）。本发明通过能源供应模块（1）提供动力；实验加载模块（2）模拟地层环境向岩石试件施加三向应力、液柱压力和孔隙压力，同时用钻头（18）钻进岩石试件；液压供应模块（3）向实验加载装置中的液柱压力、孔隙压力和三向应力提供液压；参数控制模块（4）用来控制实验加载模块（2）的位移模块进行位移，并且调节位移、压力、温度至目标值；模拟地层真三轴应力、钻头钻进井筒液柱压力、孔隙压力和高温条件，提高可钻性评价的准确性。
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公开(公告)号：CN115324554B
公开(公告)日：2024-05-03
申请号：CN202211113422.0
申请日：2022-09-14
Applicant: 西南石油大学
Abstract: 本发明公开了一种钻头粘滑振动严重程度的评价及优化方法，首先基于实际应用场景获取评价钻头粘滑振动严重程度的必需参数；然后建立时间域内转盘的转速与时间关系图，以及钻头的转速与时间关系图，判断在规定时间范围内钻头的运动状态；当运动状态为粘滑时，明确转速与时间关系中的粘滞阶段和滑脱阶段；再分别计算粘滞阶段的严重程度和滑脱阶段的严重程度，进而计算得到粘滑振动严重程度的评价指标数值；根据计算得到的粘滑振动严重程度的评价指标数值结果评价粘滑振动的严重程度；在不同的钻井操作参数条件下，重复前述步骤，得到不同钻井操作参数条件下的粘滑振动严重程度评价指标数值；调整钻井策略，得到最佳的钻井操作参数。
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公开(公告)号：CN113688482A
公开(公告)日：2021-11-23
申请号：CN202111025470.X
申请日：2021-09-02
Applicant: 西南石油大学
IPC: G06F30/17 , G06F17/16 , G06F30/20 , G06F119/02 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种钻柱粘滑振动分散质量仿真方法,包括：根据实际钻柱系统建立仿真钻柱系统；并对所述仿真钻柱系统进行质量划分处理，获得多自由度分散质量钻柱系统；基于实际钻柱系统的基础参数获取钻柱系统结构参数；将钻柱系统结构参数导入所述多自由度分散质量钻柱系统，构建多自由度分散质量模型；通过所述多自由度分散质量模型计算得到粘滑振动仿真结果；根据粘滑振动仿真结果获取粘滑振动发生的程度。本发明通过建立一种新的多自由度分散质量模型，能够更精确的模拟真实钻井过程中对钻柱系统粘滑振动发生的状态，能够预测和评估钻柱系统发生粘滑振动的程度，为石油钻井工程技术领域粘滑振动的预测及评估提供了依据。
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公开(公告)号：CN112901137B
公开(公告)日：2021-11-16
申请号：CN202110264976.X
申请日：2021-03-08
Applicant: 西南石油大学
Abstract: 本发明涉及基于深度神经网络Sequential模型的深井钻井机械钻速预测方法，包括：采集不同井的数据，作为原始钻井数据；将原始钻井数据分为输入参数和输出参数，输入参数包含井深、原始地层参数、钻井参数和钻头参数，输出参数为机械钻速，得到初始数据集D；进行非结构化数据的量化表征和结构化数据的标准化；使用基于深度神经网络的Sequential模型来进行预测；随机划分训练集D1和测试集D2；模型建立和训练，以影响机械钻速的参数作为输入层，机械钻速作为输出层，采用Rule函数作为网格传递的激活函数，Adam优化器进行函数权值的优化，损失函数MAE和MSE计算预测值和真实值的误差；模型的预测和结果的可视化。本发明能够准确预测机械钻速，克服现有技术的缺陷和不足。
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