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钻井中节流阀动作引发的气液两相压力响应时间研究

孔祥伟, 林元华, 邱伊婕, 袁继明

摘要（448）

考虑角频率、气侵量及相间阻力等因素，基于双流体模型，建立了钻井中节流阀动作引发的压力响应时间模型，通过小扰动理论及龙格库塔方法编程对其求解。结果表明，随气侵量减小/套压增大，减小了气液压缩性，使环空中各点的压力波速增大，从而环空各点压力响应时间减小；气体沿环空从井底向井口运移中，空隙率持续增大，压力响应时间呈逐渐增大趋势；在井口环空段，由于空隙率急剧增大，使压力响应时间急剧增大；在控压钻井多相流计算及自适应节流阀控制中，考虑节流阀动作产生的压力响应时间，可使控制精度大幅提高。

2014, 37 (5): 39-41.

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双金属复合管液压成型有限元模拟与试验研究

曾德智, 杨斌, 孙永兴, 朱达江, 施太和, 林元华

摘要（1354）

PDF （146KB）（2745）

双金属复合管是防止油气介质内腐蚀的新型防腐技术，其成型过程及成型后的力学特性是采用双金属复合管防腐的关键技术之一。针对双金属复合管液压成型的力学问题建立了有限元模型，根据碳钢管和不锈钢管的实际尺寸对复合管的液压成型过程进行了有限元模拟，得出了成型压力与复合管成型后力学特性的关系。开展了双金属复合管液压成型的实物试验，并采用电阻应变测试法测得了复合管成型后外管的残余变形。试验结果表明，有限元分析结果与试验值接近，其偏差范围满足工程要求，所建立的有限元模型是合理的。研究成果可为双金属复合管的生产和使用提供重要的理论参考。

2010, 33 (6): 78-79.

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空气携岩能力数值模拟分析

朱红钧, 林元华, 明传中, 赵思军, 牟鹤林

摘要（672）

PDF （228KB）（1773）

井斜、环空偏心率、钻杆转速等对井筒压降与空气携岩能力有着显著影响，但因其变化范围大，变化组次多，将影响程度定量化还比较困难，而这些恰是指导安全钻进的主要依据。文章基于计算流体动力学方法建立了空气钻井环空内气固两相流动的数学模型，通过数值模拟得出了不同井斜角、不同环空偏心距、不同钻杆转速条件下环空内流场与气固相体积浓度分布，分析了井斜、偏心、钻杆转速对空气携岩能力的影响，为空气钻井安全钻进与井眼净化评价提供依据。

2010, 33 (6): 29-30.

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方补心扭矩仪研制及应用

孙永兴, 林元华, 施太和, 冯国杰, 王颖辉

摘要（531）

PDF （231KB）（1751）

准确测量扭矩，不但可以为设计合理的钻具组合提供依据，而且也可以通过对钻柱扭矩信号进行处理来判断井下工况。目前国内外对有关钻柱扭矩测量研究工作有一定进展，但在测量精度和可靠性方面仍不够理想。通过改造方补心，研制了方补心扭矩仪，可直接测量钻柱扭矩。它包括发射器、接收机和测量传感器。室内实验和现场应用证实方补心扭矩仪工作可靠，解决了长期困扰钻井界的钻柱扭矩测量问题。

2008, 31 (3): 89-91.

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塔里木油田钻具失效原因

林元华, 骆发前, 施太和, 张智, 苏建文, 刘远洋

摘要（486）

PDF （200KB）（1849）

塔里木油田山前构造带地质结构复杂,同时强化钻井技术在塔里木油田得到应用,使得钻具在井下的使用环境恶劣,钻具工况复杂,导致塔里木油田钻杆加厚过渡带刺漏和钻具螺纹失效事故较多。文章从钻井工艺、钻杆材料特性等方面着手,探讨了塔里木油田钻具失效的原因。这些原因包括：强化钻井工况对钻杆的技术要求高;高转速引起的共振、钻柱的反转运动和钻杆材料机械性能指标等。

2007, 30 (5): 21-23.

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弯外壳螺杆钻具在套管内通过能力的有限元分析

刘永辉, 付建红, 林元华, 胡永东, 李文东, 罗飞

摘要（465）

PDF （116KB）（1659）

应用非线性有限元方法，研究了侧钻水平井钻井过程中，弯外壳螺杆钻具在套管内下入可行性的问题，计算了φ120单弯螺杆钻具结构弯角、稳定器间隙以及井斜角对螺杆钻具下入摩阻的影响，并给出了使得螺杆顺利下入时螺杆之上钻具的长度，以此判断螺杆是否需要借助外力就能安全下入套管内。计算结果表明，结构弯角小于2．75°时，单弯螺杆钻具的能够顺利下入φ177．8套管内，当螺杆结构弯角大于3°时，下入困难，甚至需要借助于外力才能将螺杆钻具强行压入位于井口附近的套管内。

2006, 29 (6): 8-9.

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膨胀套管膨胀力的理论计算

龚龙祥, 付建红, 林元华, 甘升平, 李智平

摘要（515）

PDF （136KB）（2066）

根据弹塑性的理论，推导了膨胀套管在弹性变形区和塑性变形区的周向应力和径向应力计算模型，确定了膨胀套管膨胀时在膨胀芯头与套管之间所需的最小接触载荷。对膨胀芯头的受力进行了分析，考虑了膨胀芯头几何参数和金属间摩擦系数等影响因素，建立了作用在膨胀芯头上膨胀套管所需膨胀力的计算方法，对相关参数对膨胀芯头拉力的影响进行了讨论，并用实验数据对理论计算结果进行了验证，结果表明，采用本文推导的计算模型所得到的芯头膨胀拉力的计算精度满足工程应用的需要。

2006, 29 (4): 76-77,90.