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2026年09期

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油气人工智能 | 多尺度特征融合和Bi-ResLSTM网络的轴承剩余寿命预测方法*

油气人工智能 | 多尺度特征融合和Bi-ResLSTM网络的轴承剩余寿命预测方法*

摘要:滚动轴承是旋转机械核心承载部件，对其退化趋势精准评估与剩余寿命预测是设备视情运维的关键支撑。现有数据驱动的故障预测方法普遍存在健康指标构建难度大、长时序退化特征挖掘不充分、剩余使用寿命预测精度不足等缺陷，难以适配工业现场复杂噪声、样本稀缺的监测工况。针对以上技术痛点，提出一种融合多尺度特征筛选与双向残差长短期记忆网络（Bi-ResLSTM）的滚动轴承剩余寿命预测方法。对设备采集的振动信号开
钻井技术与装备 | 基于大数据分析和智能技术的PDC钻头选型与参数优化*

钻井技术与装备 | 基于大数据分析和智能技术的PDC钻头选型与参数优化*

摘要:随着油田技术聚焦于数字化与智能化转型，钻头选型和参数优选方法也亟须升级和创新，以发挥大数据和智能算法优势，让钻头和参数优选更合理高效。然而现有钻头选型智能模型大多建立在地层抗钻属性与钻头型号的对应关系上，缺乏对更深层原因（如钻头设计特征）的探索。为此，提出一种基于大数据分析和智能技术的钻头选型与参数优选框架。具体作法如下:融合地层岩石力学数据、钻头历史性能表现数据及关键特征数据，构建钻头特
钻井技术与装备 | 超深井钻铤螺纹应力分布及载荷敏感度模拟研究*

钻井技术与装备 | 超深井钻铤螺纹应力分布及载荷敏感度模拟研究*

摘要:钻铤作为连接钻柱与钻头的关键传力构件，在万米级深井极端载荷作用下存在瞬时强度失效与疲劳断裂风险，制约着安全高效钻进。为了研究万米深井钻铤螺纹的应力分布及载荷敏感性，对万米深井钻铤服役工况下的扭矩、钻井液压力、轴向载荷及弯矩载荷进行计算，进而建立包含真实螺纹结构的三维实体钻铤有限元模型；研究高弯矩作用下外螺纹根部的应力分布特征及强度失效机制，量化钻铤上扣过程与正常钻探工况的应力集中特性；研究
钻井技术与装备 | 页岩油水平井多场耦合条件下井壁稳定性研究*

钻井技术与装备 | 页岩油水平井多场耦合条件下井壁稳定性研究*

摘要:针对页岩油水平井钻井过程中页岩地层富含微裂缝、遇水易产生强烈水化膨胀进而导致井壁坍塌严重的工程难题，构建了一种能准确反映流体渗流、岩石力学变形及化学水化作用多场耦合过程的数值模型。通过三轴压缩试验测定庆城页岩黏聚力与内摩擦角等参数，利用吸水膨胀试验获取膨胀应变规律。基于断裂力学理论与有限离散元方法（FDEM），构建流-固-化（HMC）耦合模型，并通过试验与现场数据进行验证。研究揭示了页岩井
钻井技术与装备 | 超深井底部钻具组合动力学防斜特性研究*

钻井技术与装备 | 超深井底部钻具组合动力学防斜特性研究*

摘要:防斜打快是实现安全高效钻井的关键技术之一。为进一步发挥螺杆钻具的高转速提速优势并增强其防斜作用，应用有限元仿真软件，建立了单弯单稳螺杆钻具组合和预弯曲动力学钻具组合的刚柔耦合模型，开展了不同井斜角和井眼扩径条件下钻铤形心运动轨迹、钻头动态冲击载荷及上稳定器碰撞力的动力学特征分析；以钻头动态冲击载荷和稳定器碰撞力作为优选评价指标，明确2种钻具组合的防斜能力。研究结果表明:井斜角由1°增至5°
钻井技术与装备 | 钻头内置工程参数测量系统研制及实钻模拟试验*

钻井技术与装备 | 钻头内置工程参数测量系统研制及实钻模拟试验*

摘要:针对传统测量系统安装位置远离钻头、测量数据滞后失真问题，开展钻头内置工程参数测量系统关键技术研究。构建钻头内置工程参数测量系统总体设计方案，针对钻头内部空间狭小、环境恶劣的特点，开展小型化低功耗电路模块设计。搭建模拟井下环境测试平台，在高温、强振动、高冲击等极端工况下对电路模块进行功能性与可靠性验证，迭代优化电路设计与固件程序，将测量模块集成至钻头内部，实现井下钻头处工程参数测量。通过实钻
钻井技术与装备 | 钻井循环罐清洁机器人原位柔性臂设计与运动特性分析*

钻井技术与装备 | 钻井循环罐清洁机器人原位柔性臂设计与运动特性分析*

摘要:钻井循环罐长期运行后易产生沉积物堆积，而传统人工清理方式存在空间狭窄、劳动强度大及安全风险高等问题。柔性机械臂因具备良好的环境适应能力，被认为是受限空间自动化作业的重要方案。然而，现有柔性机械臂在弯曲构形下难以实现稳定扭转，导致装备末端难以在目标位置保持稳定姿态。针对上述问题，提出一种面向钻井循环罐作业的原位扭转柔性机器人结构方案，在不显著改变整体构形的前提下，实现柔性臂在弯曲状态下的稳定
钻井技术与装备 | 随钻电磁波电阻率探边分析与实时反演方法研究

钻井技术与装备 | 随钻电磁波电阻率探边分析与实时反演方法研究

摘要：水平井钻井中，随钻电磁波电阻率测井作为地质导向的核心技术，其对井眼轨迹精准控制及储层边界实时识别的能力直接影响油气开发效益。该技术测量的幅度比、相位差视电阻率信号，传统上仅用于表征地层电阻率，而这两类信号在邻近地层界面时呈现的“犄角”特征中还蕴含着界面距离信息。现有研究尚未充分挖掘这两类信号的探边能力，为弥补该研究空白，开展水平井随钻电磁波电阻率测井视电阻率信号的探边反演方法研究。基于电阻率
油气田开发工程 | 非淹没条件下旋转磨料水射流破碎砂岩参数影响规律研究*

油气田开发工程 | 非淹没条件下旋转磨料水射流破碎砂岩参数影响规律研究*

摘要:旋转磨料水射流技术可以在水平钻孔周围建立多分支流体通道，预先形成弱化结构，在低垂向应力条件下更易实现裂缝定向扩展，配合压裂实现顶板破断控制，解决悬顶问题。然而，在射流破岩过程中，施工环境由淹没条件转变为非淹没条件，非淹没条件下旋转磨料水射流破碎砂岩的效果和成孔形态尚不明确。基于煤矿井下钻孔内部非淹没工况，开展非淹没条件下旋转磨料水射流破岩室内试验，对比了淹没/非淹没条件下的差异，揭示了关键
油气田开发工程 | 超深井气致管柱动力学特性研究*——以顺北4号带某超深井为例

油气田开发工程 | 超深井气致管柱动力学特性研究*——以顺北4号带某超深井为例

摘要:顺北4号带凝析气藏属于一超、四高气藏，极端恶劣的管柱服役环境已导致多口井发生管柱断脱事故。为了从生产管柱变形量、应力阐释方面提出优化管柱组合，针对顺北4号带某失效井，基于混合有限元-计算流体力学数值方法，用RNG k−εk - \varepsilon 湍流模型模拟高压气体流动，考虑高压气体与采气管柱之间的流固耦合，建立了全井气致管柱振动响应模型，使用交错积分耦合法实现模型求解。研究结果表明
油气田开发工程 | 泡沫发生器结构设计与优化*

油气田开发工程 | 泡沫发生器结构设计与优化*

摘要:泡沫发生器是氮气泡沫压裂的关键设备，但国内现有泡沫发生器应用场景多集中于冲砂洗井和泡沫驱油作业，其对致密油气藏压裂改造的适用性显著不足，亟需一种适用于氮气泡沫压裂特定工况的高性能泡沫发生器。基于氮气泡沫压裂施工原理与相关施工参数，结合现有发生器类型，设计了一种应用于氮气泡沫压裂的侧对冲式泡沫发生器。采用多相流模型、DPM（discrete phase model）模型及冲蚀损伤模型建立了泡
油气田开发工程 | 高含硫气井速度管柱作业工艺实施与改进*

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摘要:中亚某气田处于生产中后期，部分生产井出现气层产水、井筒积液等问题。该气田储层高含硫化氢（体积分数4.5%）、高含二氧化碳（体积分数6%）、高氯离子（质量浓度52 000 mg/L），且井口关井压力高（24 MPa），速度管柱工艺面临管柱腐蚀、硫化氢泄漏、井口改造施工难度大及施工井控风险高等难题。为此，开展了室内腐蚀与应力腐蚀试验以优选速度管柱材质；基于摩阻压降计算与系统节点分析确定速度管柱
油气田开发工程 | 超高温尾管胶塞力学行为及本构模型研究*

油气田开发工程 | 超高温尾管胶塞力学行为及本构模型研究*

摘要:深层、超深层是我国油气资源重要的接替领域，然而井下超高温工况对尾管固井胶塞密封性能提出了更高要求。为研究超高温工况下尾管胶塞橡胶材料的力学特性，设计并开展了常温、高温、老化工况下HK7596B氟橡胶与AFLAS氟橡胶单轴拉伸试验；使用最小二乘法对应力-应变试验数据进行拟合，建立了HK7596B氟橡胶3种工况下超弹性本构模型，分析了试验数据与拟合数据的误差。研究结果表明:常温、老化工况下2种
油气田开发工程 | 旋转磨料射流冲蚀煤岩成孔及孔周造缝特性研究

油气田开发工程 | 旋转磨料射流冲蚀煤岩成孔及孔周造缝特性研究

摘要:为优化煤层气水平井水力喷射分段造穴技术，聚焦于旋转磨料射流破碎煤岩的成孔造缝特性，以期解决煤层“三低一高”特征带来的增产难题。采用正交试验法，以水泥包裹煤岩靶件模拟井下围压约束条件，在喷射压力8~14 MPa、射流喷距15~30 mm、射流时间30~120 s范围内设计16组试验，深入探究旋转磨料射流破碎煤岩的成孔造缝特征及水力参数影响规律。研究了旋转磨料射流在定点喷射与连续送进条件下破碎
石油管工程 | 油气管道CRC型焊缝超声相控阵分层聚焦检测方法研究*

石油管工程 | 油气管道CRC型焊缝超声相控阵分层聚焦检测方法研究*

摘要:常规超声检测油气管道焊缝时，存在扫查器结构较大、现场设备安装与校准困难等问题。为此，提出一种基于超声相控阵分层聚焦原理的CRC型管道焊缝检测方法。以CRC型管道焊缝为研究对象，根据其坡口形貌与结构特点将其划分为12个深度层级。设计超声相控阵分层聚焦法则与检测工艺，分别计算各层级的延迟时间并选择特定的相邻阵元激发聚焦声束。在此基础上，建立包含未熔合、气孔等典型缺陷的超声相控阵检测有限元二维瞬
石油管工程 | 某悬索跨越输油管道应力评估研究*

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摘要:悬索跨越管道易因内压、温度及外载荷复杂多变导致结构强度失效。为保障管道安全运行，对管道本体开展应力检测、有限元分析和敏感性分析，以此明确管道应力水平和分布特征，指导后续管理维护。采用无人机测绘数据重建管轴线，建立管道几何模型，引入向量式有限元和超声应力检测数据交叉验证方法，校核管道本体应力水平；模拟内外载荷下管道应力，开展敏感性分析，明确内外载荷变化对管道应力的影响。结合超声应力检测技术和
石油管工程 | 基于空间感知与改进RLG-YOLO12的石油管道焊接实时监测系统*

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摘要:石油管道的焊接质量直接决定管道运行安全性与使用寿命。针对焊接质量评判中存在的缺陷形态多样、尺度微小且易受现场光照变化与弧光干扰的问题，提出一种基于空间感知与改进RLG-YOLO12的石油管道焊接实时监测系统。在模型算法上融合RGB图像和深度图像构建RGB-D多模态数据，增强对焊缝三维形貌与表面缺陷的空间感知能力；引入LAE轻量级自适应注意力机制，强化模型在特征提取过程中细节信息的保留与融合

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目录

油气人工智能 | 多尺度特征融合和Bi-ResLSTM网络的轴承剩余寿命预测方法*

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钻井技术与装备 | 基于大数据分析和智能技术的PDC钻头选型与参数优化*

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钻井技术与装备 | 超深井钻铤螺纹应力分布及载荷敏感度模拟研究*

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