针对弘311．15mm（12％英寸）井眼采用复合钻进时存在的岩屑量大，钻头处存在重复破碎等问题，在前人研究的基础上，对某区块常用的移311．15mmPDC钻头进行了水力结构分析与优化。通过数值模拟，得到了钻头表面速度矢量图、喷嘴中心剖面速度矢量图及刀翼表面速度矢量图，并在此基础上确定了水力结构优化方案。仿真结果表明，改进后涡心与射流区...
为了解决单金属浮动密封结构复杂和研制困难的问题，提出了一种改进型单金属浮动密封结构（GSEMS），它采用1个异形橡胶密封环代替O形橡胶圈和支持橡胶环，简化了密封结构，也减轻了它与轴颈之间的磨损。采用有限元软件对第2代单金属浮动密封（SEMS2）和GSEMS进行装配过程模拟，结果表明，两者在密封面上具有相近的受力分布和密封能力，能使用较...
随着技术的不断发展完善，扩眼作业已成为解决复杂深井阻卡、改良套管程序、提高固井质量以及降低钻井成本的重要手段。结合扩眼技术的分类和特点，着重论述了国内外扩眼工具的发展历程和目前处于主导地位的双心钻头、臂式和块式扩眼器的典型结构形式，给出了提高国内扩眼器技术水平的建议。国外公司在扩眼工具领域进行了长时间的研发，形成了较...
稳定平台是调制式全旋转导向钻井工具的关键，其驱动机构是一个强非线性、强扰动和参数变化大的时变系统，常规的PID控制难以获得满意的动态响应速度和稳定咆静态性能。根据旋转导向钻井工具稳定平台的工作特点，结合智能控制，研究了一种基于间接专家系统的智能PID控制，详细分析了控制策略和参数调试准则，并进行了台架模拟试验测试。结果表明...
在高温高压高酸性气田中，油井管局部腐蚀或点蚀会产生应力集中，降低油井管强度。严重时会发展成穿孔泄漏。在本体应力集中系数应力分量表达式的基础上，推导了浅半球腐蚀孔、半球腐蚀孔及深半球腐蚀孔的应力集中系数表达式，并对油井管的剩余抗挤强度进行修正，同时应用推导的腐蚀孔应力集中系数公式对套管的剩余抗挤强度影响规律进行研究。结...
针对低渗油田的渗透率低和油流阻力大等特点，结合水力喷射技术和加砂压裂工艺技术，根据预置多裂缝压裂技术的机理，设计了多裂缝压裂专用井下工具。该工具通过微细限流孔和溢流阀共同作用实现工具的定点喷射和缓慢移动，高压流体通过喷射工具，将高压能量转换成动能，在地层内形成2个对称的扁纺锤体裂缝，实现了井下压裂预置新裂缝的效果。预...
第1代射流式井下增压器结构存在增压冲程中上、下两级活塞缸没有完全并联，以及复位冲程中流量全走节流阀等缺陷。为此，研制了第2代射流式井下增压器。新型增压器在活塞缸之间添加了新流道，在节流阀位置并联旁通阀。计算结果和现场试验表明，第2代射流式井下增压器可以改善增压冲程工具水力特性并降低工具压降，可以解决节流阀憋压问题，降低...
为评价取心用空心金刚石钻头的工作性能，研究设计了取心钻头测试装置。该测试装置利用步进电动机驱动钻头前进，采用伺服电动机驱动钻头旋转。在模拟取心试验过程中，系统能够改变并检测钻头的钻压、前进速度、旋转速度及所需扭矩等关键性能参数，能够模拟钻头在实际取心过程中的3种工作状况。利用该试验系统能够检测出钻头的工作性能，筛选出...
为研究固液圆盘泵内固相体积分数的分布规律，应用Fluent对模型泵内部的固液两相湍流进行数值模拟。比较了不同颗粒体积分数及不同颗粒直径对固相体积分数分布规律以及泵的扬程和效率的影响。结果表明，叶片工作面附近的颗粒体积分数大于吸力面的体积分数，叶轮入口的颗粒体积分数大于出口处的体积分数，在叶轮出口处，颗粒更易于集中在叶片工作...
针对国内分散溶解装置存在的水粉混合工作性能不理想，无法使聚合物干粉与水充分接触润湿等不足，采用CFD程序中的欧拉两相流模型对射流式水粉混合器进行数值模拟，得到流体压力分布云图和紊流强度云图，并在模拟的基础上对水嘴直径进行优化。模拟结果表明，混合的紊流强度最大值出现在水嘴附近，水嘴出口直径15mm入口形式是一种较好的入口结构...
为了满足油井带压作业的需要，研制了一种新型带压作业管柱接箍探测装置。它主要由接箍探测装置壳体和接箍探测部件组成，在注水井带压作业过程中，油管接箍通过井口时，管柱接箍探测装置能够提供一个准确的报警或控制信号，使闸板防喷器按照起下油管的顺序关闭或打开闸板密封副，使油管接箍安全、顺利地通过井口，从而提高注水井带压作业系统的...
为满足水平井多段分层压裂的有效封隔及特殊井作业的需要，降低卡钻风险，研制了K344—108型小直径封隔器。通过对该封隔器的胶筒结构、安装方式及胶筒座肩部等进行改进，封隔器中心管承压能力可以达到70MPa，套管上、下密封压差达到65MPa。2009年，将K344—108型小直径封隔器与水力喷射压裂组合管柱在长庆油田现场应用12口井，实现了1趟管柱拖...
为解决井漏后液面的位置难以准确判断的问题，研制出一套声波液位测量装置。该装置利用声波测量技术，能够在发生井漏后对井下环空液面进行实时监控，并以图像形象地显示液面位置，同时计算出液面的下降速度，及早发现井漏和制定相应的技术措施，以利于及早恢复安全正常钻进作业。现场试验表明，由于受钻井现场试验条件的限制，实际试验中最大的...
针对目前国内外对地层测试评价仪机械节的功能测试多采用分立组件来完成，每个组件只能对机械节的单一功能进行评价，组件之间相互独立，无法实现综合功能的检测，且检测效率和自动化水平均较低的问题，介绍了一种基于CAN总线设计的FET机械节功能测试系统，它能够方便、快捷地对机械节进行检测试验，检测出机械节运行的状态、机械节内部各执行部...
由于目前没有双管分注安全控制技术及配套工具，制约了双管分注工艺技术在海上油田的推广应用。为此，对双管分注安全控制技术的整体方案与配套关键工具进行了研究。双管井下安全控制系统由环空安全控制系统与中心内管安全控制系统2部分组成，环空安全控制系统由环空安全阀与环空封隔器组成。环空安全阀控制双管环空通道的开闭，注入安全阀控制...
针对钢丝“鸟窝”形成的原因及特点，提出了正常状态下发生钢丝落井事故后打捞处理时如何防止井下钢丝形成“鸟窝”的指导原则和对落井后钢丝及工具串的处理程序，并给出了钢丝形成“鸟窝”后的打捞技术指导原则。应用实例表明，处理落井钢丝时，不能有效地分清楚井下事故特点就盲目处理是形成“鸟窝”的内因，而处理钢丝落井事故时所选工具不当...
针对油田分层注水调层时存在的问题，提出了一种井下开关压力控制的实现方法。在地上加压，将一系列高、低压组成的压力密码传输到井下，井下控制系统对其进行采集、处理、判断，控制任意油层开关动作。通过设定压力阈值，将采集到的压力数据实时地与压力阈值进行比较，控制系统具有识别高、低压变化时出现的坡度压力和保压时出现的波动压力的优...
对于套损、套窜严重的井，采用目前油田使用的光油管挤注管柱和部分油田使用的单封保护上层挤堵下层管柱，已无法控制堵剂的去向，若候凝时间掌握不好，在起钻时可能出现堵剂返吐，挤堵效果差，同时可能会污染保护层。为此，研制了一种防返吐保压候凝挤堵封井管柱。该管柱由可钻插管封隔器和井下机械开关组成，能实现封隔器下入、坐封、丢手以及...
目前射孔方式大多都是采用传统的正压射孔方式。正压射孔易造成地层污染，且射孔后油气产能不易得到恢复。为此，开发了可控负压射孔技术。该技术使地层在近似零压力状态下射开，达到了较高的负压差值，便于解除地层污染和改善油气流通环境，提高流动效率。可控负压射孔技术在西北油田实施30井次，累计增油32661t，累计增气417×10 4m3，经济效益...
对于长期在海上服役的井架，由于腐蚀、杆件弯曲等缺陷的存在，在进行井架承载能力检测时应变片的粘贴位置对检测结果有直接影响。为此，在井架承载力检测前，首先通过有限兀的思想，在ANSYS软件中进行分析计算，通过计算井架的加载应变可以得到最大应变和应力，再与传统贴应变片的方法相结合。应用该方法对W11-4油田A平台修井机井架承载能力进...
针对目前喷射式浮选机处理范围较窄、4个喷射器安装在浮选罐下部维护检修不便等问题，在原有喷射式浮选机的基础上进行研究和改进，研制出螺旋喷射高效油水分离器。该分离器具有处理效率高，除油范围宽，维护方便等优点，主要由罐体、螺旋分离器、聚结构件、分流板、循环水管汇、排污管汇、循环泵及配电柜等组成。现场应用表明，处理后的污水含...
以UG为二次开发平台，利用UG提供的二次开发工具UG／OPENGRIP-9UG／OPENAPI共同开发了钻头牙轮的参数化设计模块。详细介绍了开发模块的数据接口，以及使用UG／OPENAPI读取牙轮数据参数，建立了牙轮二维轮廓，并用UG／OPENAPI函数调用GRIP程序旋转生成牙轮的三维回转实体并完成牙轮顶部的切顶斜面。利用牙轮轮廓资料参数的输入，可以快速进行牙...
弓形弹簧套管扶正器作为一种辅助工具，经常与井下工具配套使用。根据项目研究需要，设计了一种弓形弹簧。采用ANSYS有限元分析软件对所设计的弓形弹簧进行分析，分析结果与手动计算结果误差仅为4．0％。设计完成后，对加工出来的弓形弹簧进行力学特性测试，实测结果与计算结果误差仅为3．9％，满足工程应用要求，从而也证明该设计方法是可行的...
虚拟样机技术以计算机技术为依托，综合多学科技术为产品全生命周期的设计和评估提供技术支持。石油机械虚拟样机系统可以对正在开发的石油机械产品进行三维多体动力学建模与虚拟环境下的特性分析，打破了传统的设计方式，缩短了设计时间，节约了设计成本，使之能够快速响应市场要求，具有广阔的应用前景。介绍了虚拟样机技术的基本原理和发展概...
随着油田开采单井产量低、资源品质劣质化等被动局面的出现，油气勘探开发工作逐步向地质条件复杂地区和环境敏感地区延伸，这对石油装备提出了更高要求。为此，对单井产量现状及关联要素以及石油装备对提高单井产量的作用进行了分析，分析结果表明，调整石油装备产品结构能够提高单井产量，也是提升石油装备制造业核心竞争力的有效举措。建议石...
ReelWell钻井法是一项新的钻井技术，它以双壁钻杆为基础，钻井液从双壁钻杆环空泵入井内，并从内部钻杆返回，从而实现了钻井液的闭环循环。该技术在井底压力精确控制、钻井液微流量控制、钻压控制、欠平衡钻井、大位移井钻井、井眼清洗、尾管钻井、海洋深水钻井、实现单一直径的井身、提高钻井安全性与作业效率以及有压力挑战性的地层钻进方面...
介绍了一种新型辅助刹车——AquaMaKKs水冷式制动器。该制动器主要由弹簧、不锈钢驱动销、驱动盘组件、轮毂、气囊、水套组件、压板等组成，特别适用于大惯量的制动以及快速散热，具有优异的水冷张力控制性能，采用气囊式推动，内部采用独特的水套设计，保证了水流平衡及扭矩传递的稳定性，紧急状况下可用来实现完全制动。与伊顿辅助刹车相比，A...
目前套管内管类落物打捞工具无法实现1趟管柱完成冲洗及打捞功能，对于特管类落物鱼顶需要制作特殊打捞工具，容易造成井下二次责任事故。鉴于此，研制了新型变径打捞矛。该打捞矛通过结构的重新设计，根据矛杆内中心孔冲洗鱼顶及调整不同规格块原理，利用现有的修井设备，实现了套管内特殊尺寸落物鱼顶的冲洗及打捞的施工模式殊尺寸的修井冲砂...
2010年7月7日，从新疆传来消息，由宝鸡石油机械有限责任公司研制的9000m钻机，在新疆塔里木油田库车坳陷克拉苏构造带克深7井顺利钻至井下7764m，距离设计井深还有136m。至此，克深7井井深已刷新中国石油集团公司陆上钻探深井纪录，超过此前同样由该公司研制的我国首台9000m钻机在新疆准噶尔盆地钻出7500m井深的莫深一井纪录，成为中国石油的“...
针对抽油机井口光杆密封器更换盘根时，首先要取出旧盘根，才能添加新盘根，其操作过程费时费力，安全性及效率都不高等问题，研制了杠杆式光杆密封器密封件装卸装置。该装置主要是利用杠杆原理工作，主要由固定部分、杠杆部分以及盘根取出和添加部分组成。现场130余井次的使用表明，该装置更换盘根速度快、质量好，不会损伤光杆，操作简单，能...
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