针对造成抽油杆、管偏磨的原因及目前理论研究的不足，采用计算机仿真技术，应用有限元软件ANSYS对抽油杆柱变形、接触及受力状态进行分析，找出了定向井、水平井中容易发生偏磨的部位及接触力。建模时采用Pipe16单元模拟抽油杆和活塞，采用Contac176和Target170单元来模拟柔性抽油杆与刚性油管的接触。仿真结果表明，抽油杆在上下行程中将产生...
利用Fluent软件对高温三元熔盐在4种不同槽深螺旋槽管内流动传热进行了三维模拟，揭示了高温熔盐在螺旋槽管内强化传热的机理，分析了槽深、雷诺数Re对螺旋槽管传热性能的影响，并进一步对阻力性能进行研究。采用有限容积法对连续性方程、动量方程和能量方程进行离散，采用标准，κ-ε湍流模型，用Simple算法求解压力和速度耦合关系。研究结果表明...
温度控制系统通常是时变的、非线性的和具有纯滞后的复杂大惯性系统，控制效果与采用的控制算法有很大关系。为此，研究了基于DSP的电阻炉温度控制系统。该系统采用积分分离-变速积分PI控制，通过多次试验调节控制参数，能够得到加热炉设定温度和维持该温度所需功率之间的关系，根据热量平衡特点以及阶跃响应曲线特点，得到设定温度情况下控制较...
根据油田对井下工具的试验检测需要，研制了水平井井下工具模拟试验装置。装置主要由模拟试验台、水压系统、液压系统和数据采集与控制系统组成。试验台可以提供300kN的载荷输出，水压系统设计指标为30MPa。液压系统采用变量泵和比例溢流阀控制压力和流量，数据采集与控制系统由工控机与PLC联合，可实现对拉力、液压力、水压力和油温的实时采集...
鉴于目前国内外随钻扩眼器存在的问题，以及不能满足海洋钻井技术要求的状况，研制了一种安全性和可靠性较高的新型随钻液压扩眼器。该液压扩眼器通过投球、憋压实现刀翼的收放。扩眼器直径为215．9mm，扩眼后井眼直径为254mm，误差小于5％，刀翼伸出力为15．533kN．刀翼的缩回力为55．477kN。现场应用表明，使用φ215．9mm扩眼器扩眼后，井眼扩...
在随钻测量（MWD）系统中，为了准确获得近钻头钻压和扭矩等信息，在钻铤上设计了一段测量短节。影响该短节性能的因素有安全系数、灵敏度及分辨力，而它们之间是相互矛盾的。因此，设计了一种粘贴应变片式的测量结构。分析了测量短节的受力情况，利用LabVIEW开发了基于G语言的短节结构参数优化和强度校核平台，确定了测量短节结构参数最优组合...
针对华北油田勘探开发过程中存在的井身结构复杂、施工难度大等问题，采用快速钻井液技术在华北油田宁古10井、鄞39井进行了现场提高机械钻速试验。结果表明，快速钻井剂与现场所用钻井液体系具有良好的配伍性，对钻井液常规性能及流变性没有影响，有效解决了中上部地层易发生井壁垮塌等问题，使机械钻速显著提高，宁古10井试验井段对应的机械钻...
以塔里木油田山前地区常用的典型钻具组合为例，计算与分析了震击器在处理卡钻事故过程中的震击力及相关影响因素。计算结果表明，上提拉力以及下压力对随钻震击器的影响最大；提高震击效果的最有效方式为增大大钩上提拉力或下压力；震击器上方钻铤或加重钻杆数越少，震击器产生的震击力越大，深井的解卡效果比浅井好；震击器距卡点越近解卡效果...
根据热力学原理，结合特定现场地层特点，计算了在热采过程中筛管表面温度分布，并利用有限元软件分析了在此温度分布条件下筛管的抗压强度。结果表明，在外部围压作用下，筛管的应力分布不均衡，仅有局部极小的区域应力较大，该区域主要集中于筛管的缝腔处。在热采情况下计算的筛管整体Von Mises应力大于在常温下计算得到的应力。在较大的外压...
选择了一种实体膨胀管，对其不同锥角时的膨胀过程进行了详细的数值模拟，研究了膨胀锥锥角与膨胀压力、压力波动、膨胀后半径及轴向缩短量的关系，以期为膨胀锥的优化设计提供理论参考。建模时采用非线性有限元分析软件ABAQUS，膨胀锥为主面，膨胀管内壁为从面。结果表明，随着锥角的增大，膨胀压力和启动压力都逐渐增大，轴向缩短量随着锥角的...
针对传统绞车工测试技术培训需投入大量设备、能源及原材料，培训、考核成本高，效果不理想的问题，设计了绞车模拟操作台。该操作台可模拟绞车上提下放等常规操作；可仿真采集测井过程的深度、速度、张力等一系列参数；可仿真实现系统紧急制动、系统参数设置、报警等一系列功能。操作台可广泛应用于测井技术人员和操作工人的技能培训和技能考核...
对目前的喷管设计进行完善，利用收敛一扩张喷管将气流速度增大并突破音速，买现跨音速流动。克服了常规节流装置只能局限于临界流的状态，使下游压力和温度的降低不再受临界流的限制。天然气在跨音速流动条件下，温度的降低足以将其中的饱和水凝结析出，实现下游的气水分离；压力的降低可以防止水合物的形成，并实现低压输送，有利于气井安全生...
运用计算流体力学方法，对PDC钻头超高压射流流场进行数值模拟研究，并对喷嘴进行设计。结果表明，超高压喷嘴自由淹没射流符合轴对称射流性质，流场与常规射流流场结构一致，分为初始段、过渡段和基本段；超高压喷嘴自由淹没射流存在等速核，等速核长度为7．5倍喷嘴直径；超高压射流喷距设计为4倍喷嘴直径，有利于提高超高压射流破岩能力。现场...
为了研究在偏心力作用下带压作业套管的内力分布规律，利用有限差分法建立了变截面油水井带压作业平台结构套管受偏心压力作用数学模型，求解不同条件下套管的位移和内力。计算时将套管的底端和顶端视为自由边界，为了减小误差，根据不同的土层使用不同的m值法。结果表明，使用有限差分计算偏心压力下套管内力，不仅可以考虑套管的复杂边界条件...
采用多相混输技术可以节省投资，提高油井产量。为此，对螺旋轴流式多相泵的过流部件（增压单元）和轴径进行设计和计算。在纯水和混液2种工况下，对螺旋轴流式多相泵进行试验，并对测试数据进行处理。试验结果表明，纯水试验时，每套增压单元的最高效率几乎不随转速而变化；混液试验时，多相混输泵增压能力随转速的增加而增强，同时输送的多相...
在制造SBT声波测井仪极板时，有关换能器的精度、密封平衡盖板的激光焊接质量、极板骨架的数控加工质量以及极板外圆弧面喷涂工艺均存在一些问题。为此，对SBT声波测井仪极板的制造工艺进行分析，得到如下结论：换能器必须采用性能稳定的压电片，保证其频率的稳定性；密封平衡盖板要保证补偿膜片的平整度以及膜片与盖板焊接环面的配合公差，并选...
由于12000m钻机刹车系统的可靠性和安全性尤为重要，所以研制了一种安全可靠、技术先进和适合现场使用的12000m钻机盘式刹车系统。该盘式刹车系统的技术参数根据12000m钻机绞车的主要技术参数确定，还创新性地采用了刹车间隙自动调节机构、刹车片自动回位装置等技术，有效地解决了刹车间隙自动调节问题和刹车片的偏磨问题，提高了刹车系统的安全...
针对目前现场无法有效验证多级封堵管柱中下级封隔器密封性能问题，研制出一种新型逐级验封器。该验封器主要由坐封机构、密封机构、验封机构和支撑保护机构组成，它连接在需要验封封隔器下边，验封时先坐封封隔器，再加压打开验封器验封通道并坐封验封器，若停泵稳压时压力不降，说明封隔器处于密封状态；若压力下降，则说明封隔器解封或密封不...
目前中海油天津分公司调整井作业量大，钻井船资源紧张，采用搬迁修井机到其它平台钻井作业的方式费用高、周期长。鉴于此，研制了HXJ180MB变轨距海洋轻型钻机。该钻机的下移动座设计为跨距可调式，可满足不同海洋平台导轨跨距要求；上、下移动座采用平行及垂直2种布置形式的切换，可增强该钻机对不同海洋平台的适应性；上移动座3面甩钻设计可满...
为保证石油天然气管道的安全运行，设计了基于压力波技术的管道泄漏监测系统。压力波技术包含基于静态压力测量的负压波技术和基于动态压力测量的音波技术。该系统包含下位机、上位机以及网络通讯3部分，软件系统采用LabVIEW工具开发完成。探讨了减少误报警的工况识别算法，分析了泄漏定位公式中的波速和时间差等关键参数。现场应用表明，该系统...
针对传统提升小波进行信号分解时会导致信号失真的问题，设计了自适应冗余提升混合小波，用于往复泵泵阀振动信号的降噪。该混合小波计算预测差值平方和时可对所有样本进行预测；通过计算目标函数，从预设的1组预测器和更新器中选取1个最佳预测器和1个最佳更新器作为该层次的初始预测器和初始更新器，以满足尺度函数和小波函数支撑区间的特殊要...
针对在直井上普遍采用的常规工艺技术难以解决水平井段套管长距离多处损坏的问题，研制了一种适合于φ177．8mm套管的水平井小直径套管堵水工艺管柱。整套工艺管柱设计了以扩大管柱通径为核心的特种工具，主要包括XGF-152悬挂丢手封隔器、Y341—152液压封隔器、φ127mm无接箍套管、AJ-152安全接头及其他辅助配套工具等。该堵水工艺技术具有留井管...
为解决螺杆泵井环空测试难题，开发了偏心测试螺杆泵采油系统。该系统可在保证螺杆泵井正常生产情况下，进行动态环空测试。阐述了系统结构组成和工作原理，简要分析了偏心可旋转井口、油管旋转器、油管扶偏器和偏心油管锚等关键部件的结构原理和功能，说明了螺杆泵井偏心测试的基本操作方法，最后分析和讨论了测试系统的现场应用情况，指出该系...
青海花土沟污水处理系统存在较大的非线性和纯滞后性，用传统的PID控制方法不能完全满足控制要求。为此，针对调储罐液位与反应罐入口流量之间的密切联系，设计出一种联锁控制器，并在联锁控制器中采用模糊专家控制方法，可使调储罐液位被控制在一个合适的范围内，反应罐入口流量在较长的时间段内保持稳定。仿真和现场应用结果表明，采用模糊专...
空气螺杆钻具是用气体钻井或欠平衡钻井技术钻定向井及各类特殊工艺井的必需工具。阐述了空气螺杆钻具的结构特点，指出空气螺杆钻具在应用中应注意空气流量、增加浮阀、采取额外的防护措施、正确操作以及爆炸性解压等问题。介绍了空气螺杆钻具的应用情况，对国内空气螺杆钻具存在的主要问题进行分析，并提出了相应的解决措施。
为满足水平井开采需要，研究并提出了一种轮式水平井牵引机器人的越障机构，该机构包括齿轮齿条和柔性支撑单元等组成部分。通过对越障机构数学模型的分析和采用ADAMS虚拟样机软件对其进行运动学及动力学仿真试验，证明了越障机构能够确保机器人适应井径变化，越过井管中的障碍物，将测井仪器及井下工具运送到指定位置。在保证封闭力相同的条件...
针对套管变形井常规的爆炸整形及磨套铣修复技术存在的问题，开发了液压变径滚压套管整形技术。采用变径滚压技术对套管缓慢滚压，滚珠与套管内表面为滚动摩擦，可使套管内壁形成一个致密的增强层，增加内表面的硬度，这样整个套变修复过程不但不会损坏套管，反而会保护套管，增强套管强度。2008年以来，液压变径套管整形器现场应用13口井，修复...
针对地面集输过程中采用联通闸门控制掺水量的方法存在现场难以精确调控水量和掺水量过大的问题，研制了一种套管控量掺水装置——可调式掺水装置。该装置通过套管控量掺水，在保证油井产量不降的前提下，提高油井井筒温度，降低原油凝固点和粘度，提高混合原油的流动速度，减轻油井抽油杆的载荷，减少抽油杆的断脱、油井井卡事故的发生和油井维...
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