在简要介绍环形射流泵工作原理的基础上,定义了环形射流泵试验常用的一些技术参数;通过试验所得到的试验数据及引入相关的技术参数绘制了环形射流泵的特性曲线。根据环形射流泵的特性曲线,论述了临界空化数σc、收敛角α、吸入头的面积A1、喉管长径比L2/D2和射流涡旋强度J对环形射流泵空化性能的影响;通过分析这些影响,得到了一些有用的结论和公式...
井口电缆穿越器是电潜泵采油井口上用于贯穿油管挂和上法兰,并连接电潜泵和井上电源的一种装置。新研制的井口电缆穿越器在其本体与井上、井下电缆抽头连接处设计延伸型密封环,建立了可靠密封;在接头耦合处采用接触应力锥面密封结构;选用新型电缆解决了高压、强电流和电缆间间距小等难题,并设计了穿越棒,使穿越器具有安装迅速、安全性好、密封性...
针对螺杆钻具性能试验的需要,研制了20kN.m螺杆钻具试验台。该试验台由台架主机、加载系统、循环系统和测试系统4大部分组成。加载系统由2台10kN.m的磁粉制动器串联构成,可对φ95～260mm规格的螺杆钻具进行全工况性能试验。试验台采用计算机系统自动实现扭矩加载,调节循环流量,采集扭矩、转速、压差、流量、温度等数据,输出螺杆钻具的性能参数表...
新研制的蒸汽驱用隔热油管采用预应力真空隔热双层结构,主要由内管、外管、隔热衬套、衬管和接箍等组成。隔热油管联接采用长圆螺纹,具有良好的密封和抗粘扣性能;管材化学成分中加入耐高温和适当的合金元素,其力学性能和焊接性能满足要求;隔热油管的视导热系数达到E级。辽河油田分公司齐40块和高3区的蒸汽驱先导试验表明,这种隔热油管使用时未发...
为了解决传统停泵接冲砂管冲砂工艺中存在的诸多问题,研制了套管内换向连续冲砂装置,实现了套管内换向的不停泵连续冲砂作业模式,现场应用效果较好,该装置具有以下特点:(1)在冲砂过程中不需要停泵即可连接冲砂管,可有效避免因停泵接冲砂管而造成的沉砂卡管事故,减少处理砂卡及大修解卡施工;(2)不需要在油管上部连接冲砂油壬和水龙带,从而大大降...
为解决稠油井开采中井筒出砂严重、管柱容易遇卡和修井机提升力不足的问题,研制出作业井口增力装置。该装置主体由内管、外管、活塞管、端盖、承压环、吊耳、液路元件和密封元件等组成。现场应用表明,作业井口增力装置与修井机配套使用,可使大部分遇卡稠油井得以解卡,同时证明该装置设计合理,操作简单,解卡时几乎没有安全风险。
针对现代试油作业需要,以及特殊螺纹油管和小钻杆的局限,汲取钻杆螺纹和特殊油管螺纹的设计经验,创新研制了一种试油作业用高强度特种油管。有限元计算、室内试验及现场使用表明,该特种油管兼具特殊螺纹油管和小钻杆的优点,既有与小钻杆类似的强度和连接性能,可完成钻桥塞等旋转作业,不粘扣,重复使用性好,又具有特殊螺纹油管的密封性能。使用高...
运用水动力学能量守恒原理开发的高效降回压增产装置是将高压水通过喷嘴,在附近产生负压室,把油井来油与负压室相连,来实现油流与高压水的混合伴送。把这种装置安装在油井单井管线靠近井口部分,使高压掺水通过装置的喷嘴射流,产生负压,从而携带单井管线中的油流进入干线,可达到有效降低井口回压,提高油井产能的目的。胜利油田孤东油区8-19-2012...
针对钻井柴油机缸套现场维修缺乏有效的配套专用工具,人工拔出缸套非常困难,现场工具存在结构隐患,施工中容易损坏发动机的相关部件而造成经济损失的问题,研制了钻井柴油机缸套拆卸装置。该装置用于现场拆卸大中型柴油机旧缸套,能明显改善现场就地维修条件,减轻工人的劳动强度,防止零部件损坏,缩短维修工作时间,提高工人操作安全系数、维修质量...
针对目前油田找堵水工艺存在作业工作量大、效率低、找水不明确、堵水不准确的问题,研究了2类机械找堵水一体化工艺管柱——QSC桥塞带泵找堵水管柱和液压调层找堵水一体化管柱。QSC桥塞带泵找堵水管柱通过专用插管的插、拔,实现找水、堵水,并可验证管外窜槽,配套的固定阀可拔式悬挂泵使找水、堵水一体化和采油融为一体;液压调层找堵水一体化管柱...
现场总线是以过程控制技术、自动化仪表技术和计算机网络技术为一体的过程控制现场总线技术。应用该技术可成功地取代传统继电控制的信号传输及部分控制系统,摈弃了继电控制系统的大量元器件。在给出该项技术基础知识的同时,着重介绍了该项技术在石油钻井现场的应用,并对现场典型故障个案进行了分析,以期提高现场人员的使用水平。
油气井采用小直径管进行井下注剂注液作业工艺越来越普遍,而国内现有的小直径管不太适合于现场应用。对小直径管进行了多方面调研与试验研究,在理论计算和试验的基础上得出适用的小直径管的性能参数,开发了国内第1条单根生产4000m×φ9.525mm×1.24mm(3/8英寸)小直径管,并在现场得到应用。结果证明,该管能适用于下井深度3000～3300m的生产井作业,满...
伴生气除了富含轻烃组分,同时也含有水蒸气、H2S和CO2等会使管线和处理设备腐蚀的气体,必须予以脱除。针对长庆油田第四采油厂产伴生气原始工艺条件和输往轻烃回收装置的产品气的要求,对比论证了多种常用脱水方法,提出了长庆油田产伴生气橇装式吸附脱水技术方案,确定了其工艺流程、技术参数和控制方案,对主要设备的工艺尺寸进行了设计计算,成功...
对膨胀套管作业过程中膨胀工具与套管内壁间的摩擦与润滑问题进行了研究。从理论上对膨胀套管作业的摩擦与润滑方法进行了系统的分析阐述,并对采取固态磷化润滑膜的润滑效果进行了实物试验,与普通润滑方法的润滑效果进行了对比。结果显示,采用固态磷化膜润滑具有明显的润滑效果,降低了膨胀压力,并且使膨胀过程更加稳定,膨胀后的套管尺寸精度更加...
环形防喷器是石油钻井行业常用的重要设备,但是国内在大口径、高压力级别的环形防喷器的设计和制造方面,还不能完全满足生产需要。为此,在建立锥形胶心环形防喷器的三维有限元模型的基础上,通过对无钻杆和φ89mm钻杆2种状态下封井过程的数值模拟,得到了胶心变形时各部分橡胶的运动规律和应力、应变的分布状况,指出容易发生破坏的部位,分析了封井...
采用有限元软件ABAQUS分析了水泥环外的地层空隙对套管抗挤强度的影响。分析结果表明:(1)地层中空隙的存在会降低套管的抗挤强度,空隙周向角度从20°变化到80°,套管内最大Von Mises应力逐渐增大,空隙周向角度从80°变化到180°,套管内最大Von Mises应力逐渐减小;(2)空隙压力的降低,会使套管内最大Von Mises应力增大,当空隙周向尺寸足够大时,空隙压...
从失效模式、强度要求、设计计算公式和计算结果等几个方面比较了现有主要国内外压力容器设计标准GB150、JB4732、EN13445和ASME中关于承压设备的设计方法。相比于常规设计和传统的弹性分析设计方法,新提出的设计方法主要运用有限元理论和塑性失效准则来校核储罐重要受压元件的强度,从而获得经济合理的壁厚值。通过比较分别运用上述设计标准获得...
连续气泵和高压阀美国BST举升系统公司发明了2种气举新产品———连续气泵和34.5MPa高压阀。采用这种连续气泵可进行井下注入和气体供能增压,以消除连续气举井的液流回压梯度。这种新产品可与有杆泵和电潜泵竞争,用于最初投产和最后三次采油油井,能更好地适应含气液、高粘液和含固相井液。它可下入挠性油管或连接管内,并可用钢丝绳回收。这种34....
三通作为高压管汇中的关键部件,在实际使用中经常出现刺裂现象。为了验证三通设计的合理性及安全性,对90°铸钢异径三通在额定工作压力和静液压试验压力工况下,进行了有限元分析计算。按照ASME规范应力分析法分析了其应力类别及应力组合,证明有高应力区存在。改进模型结构后重新进行了有限元分析计算,并采用ASME规范分别就额定工作压力和静液压试...
根据目前石油资源开采的特点,设计了基于PLC的无游梁长冲程抽油机变频控制系统。该系统以PLC为控制核心,采用机电一体化设计,使所设计的抽油机具有冲程和冲次可调、节能、载荷大、适应性强和可靠性高等特点。现场实际测量数据表明,该类型抽油机特殊的电动机运行方式使其应用于稠油或聚驱油井的举升具有明显的优势,整体效率达60%,远远超过传统抽...
"十五"期间,中国石油天然气集团公司的石油装备整体技术水平大幅度提升,形成了一批具有自主知识产权的核心技术,以及比较完整的石油装备制造体系,产品涵盖勘探开发设备、油气输送钢管、炼化设备及仪表等3大类180多个品种,钻机、钻井泵、焊管、内燃机、钢丝绳等产品已形成系列,在我国油气主业发展中起到了重要支撑作用。为此,就石油装备科技工作...
目前国内在钻柱内防喷系统所取得的成果不及环形防喷器显著,没有称得上自主知识产权的产品,也看不出内防喷工具的研究动态。在此基础上,指出内防喷系统的研究方向:(1)内防喷系统的可靠性研究,了解各种典型配置的可靠度;确定不同井况的最佳配置,为钻柱设计提供参考。(2)方钻杆旋塞阀的研究,包括方钻杆旋塞阀本体的疲劳强度分析和试验,旋塞阀本体...
延长电潜泵潜油电动机运行寿命,降低采油成本是当前油田生产中的重要研究课题之一。为此,从改进潜油电动机结构设计、采用交流变频调速技术和PLC自动控制技术、采用井下油水分离器、潜油电动机运行寿命模拟仿真装置和对潜油电动机运行状态进行实时监测分析等新技术及新工艺几个方面提出潜油电动机优化运行的方法。
华北油田二连油区某油井在油层压裂的试压过程中,使用的N80-1套管发生横向断裂事故。经国家钢材检测部门检测发现,该套管的化学成分和拉伸性能等强制性指标都能够满足APISpec5CT标准要求,但套管的金相组织和纵向夏比冲击功等非强制性指标不符合该标准要求,而且化学成分存在分布不均匀现象。这些因素导致了套管的质量缺陷,从而发生失效事故。这起...
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