钻杆受到钻井液的冲蚀会有不同程度的损伤，若在钻杆接头部位出现冲蚀坑就可能使钻杆失效，引发钻井事故。鉴于此，通过试验分析了钻井液流量、粘度、密度、钻井液中固相颗粒体积分数及固相颗粒粒径对钻杆接头冲蚀量的影响规律。结果表明，钻井液密度对钻杆接头的冲蚀影响基本可以忽略；钻井液流量与粘度的增大会导致冲蚀量增大；固相颗粒是造成...
为实现海洋钻井用升沉补偿装置的国产化，采用相似原理设计了海洋钻井平台钻柱升沉补偿试验台控制系统。该系统采用电液比例换向阀控制不对称液压缸模拟海浪升沉，可对升沉运动进行钻柱补偿控制；由于控制部件采用的电液比例换向阀存在死区，系统采用PID和死区补偿控制算法，较好地实现了海浪模拟和补偿控制。为保证升沉给定和跟踪控制精度，软...
通过对分离器的应用环境进行分析，得出了分离器入口-b排气口压力之间的关系。确定了分离器的测试参数。根据分离器测试装置及压力条件，制定了分离器的测试工艺。根据测试工艺对101系列旋转式分离器进行性能测试，结果表明：分离器的扬程随流量的增加而减小，最大扬程约5．5m，在流量为200m3／d时，扬程约0．5m；分离器的分离效率随入口流量的...
为全面系统地检测潜油电动机的各项性能指标，研制了潜油电动机测试装置。将电涡流测功机作为潜油电动机的测试负载，测出潜油电动机在不同负载下的电压、电流、功率因数和输出功率等；用埋置在潜油电动机绕组、端部及止推轴承处的热电偶测温升。同时建立水路循环系统，模拟潜油电动机的实际工况，对其进行型式试验，记录运行时的相关数据，通过...
目前关于钨基合金抽油杆实际应用的研究较少。为此，对无防腐层的KD级抽油杆、电镀铬防腐抽油杆以及电镀钨基合金抽油杆进行了耐H2SO4腐蚀试验、耐H2S／CO，高温高压腐蚀性能试验和耐H2S应力腐蚀试验，还对电镀钨基合金抽油杆和镀铬防腐抽油杆进行结合强度试验，并进行对比分析。结果表明，电镀钨基合金抽油杆具有较好的耐H2SO。性能、耐H2S／CO...
针对铁钻工滚轮平均使用寿命偏低的问题，考虑滚轮的失效以接触疲劳损伤为主，确定选用强度高、塑韧性好的Si—Mn-Ni系贝氏体钢作为滚轮用钢进行试验。对试样做了正火、回火工艺试验以及淬透性试验。结果表明，该贝氏体钢在保持超高强度的同时，还可保持良好的塑韧性，并具有较好的淬透性和低温冲击韧性，能满足铁钻工滚轮服役条件的要求，有效...
介绍了国外几种典型海洋钻井隔水管快速接头的结构特点，归纳了其优缺点及适用范围。在消化国外技术的基础上，设计了H-50X型隔水管快速接头。阐明了该型接头的结构、工作原理，给出了其主要技术参数，并对其主要技术特点做了说明。这种接头只需周向旋转驱动环30。就可锁紧，锁紧方式独特、快捷。最后采用ANSYS有限元软件对接头进行多体接触分析...
针对深海管道卷管铺设系统结构复杂，无法直接在实验室中开展研究的现状，参考国外相关技术，根据相似原理，选择了合理的相似模型和相似准则，计算出了试验系统的运动参数和结构参数，选择合理的试验平台，设计了试验系统。提出了卷管盘系统、斜道角度调节系统、定位矫直系统、张紧器系统、悬管夹系统等功能实现的结构方案以及应力测试方案。该...
针对圆盘泵存在扬程和效率较低的状况，对其结构进行改进，在圆盘泵进口段采用圆锥过渡进口形式，相应的叶片形式为圆锥过渡形式。对改进前、后的叶片圆盘泵进行数值模拟，对比分析改进前、后叶片圆盘泵的水力性能特点，并对改进前、后的圆盘泵从固相颗粒本身性质及其他外部因素出发研究了颗粒运动及分布规律。结果表明，改进后的圆锥叶片圆盘泵...
连续管作业过程是大变形塑性过程。通过理论分析和有限元分析相结合的方法，在对连续管因弯曲引起的轴向应变、环向应变和径向应变进行分析的基础上，建立了连续管疲劳寿命预测模型。试验对比分析结果表明，此模型可以较好地预测连续管的寿命；同时指出：随着循环次数的增加，连续管的直径也在增大，平均应变水平随之增大，而壁厚在减小，所以表...
在考虑稠密气固两相流中颗粒具有非均匀流动特性的情况下，提出了基于颗粒团聚效应的气固相间曳力模型，数值模拟循环流化床提升管内气固两相的流动特性。模拟计算时考虑气固相间的作用力，壁面处气相呆用无滑移边界条件，固相采用考虑颗粒与壁面的碰撞和颗粒与壁面的简单摩擦作用的壁面边界条件。结果表明，考虑颗粒团聚效应的曳力模型能很好地...
在系统总结和对比分析国外控压钻井装备特点和技术特征后，重点介绍了国内首台PCDS—I精细控压钻井系统研制进展，阐述了装备结构组成和功能特点，同时开发了一套控压钻井钻进、接单根、重浆压井和起下钻等控压关键工艺实现方法。现场应用表明，该工艺方法动态压力控制精度高，钻进过程系统回压控制精度达到0．2MPa，接单根、起下钻过程系统回压...
在海洋勘察和物探作业时，为了保证钻井系统钻具的稳定性和水下定位的准确性，研究开发了水下勘察基盘的核心部件——海底钳。概述了海底钳的工作原理，并根据其使用工况要求，设计了具有压力补偿功能的海底钳及深海液压驱动系统。压力补偿装置实现了液压系统内部压力的动态平衡，解决了液压系统动力源在水下运行的密封及耐水压问题，有效保障了...
中国石油天然气集团公司钻井工程技术研究院于2011年8月16日在中国海油天津分公司SZ36-1C平台成功完成一次开窗侧钻技术服务。这是中国石油第一次利用自主研发技术成功完成海洋钻井平台开窗侧钻水平井服务，填补了国内空白。
针对小井眼水力压耗研究存在的问题，根据普通钻井水力学理论，提出一种计算小井眼水力压耗的新方法，并推导出可供现场钻井技术人员直接应用的简易计算公式。指出了小井眼钻井水力学问题仍然属于传统流体力学范畴，导致小井限水力压耗偏高的主导因素依次是钻杆本体内部沿程压耗、钻杆本体外部沿程压耗和接头外部局部水头损失。应用新疆3口套管...
为了实现对自行设计的陆地钻机钻杆自动排放系统的智能控制，在对钻杆自动排放系统结构做简要介绍的基础上，以步进电动机和液压马达为主要动力，以PCL-839运动控制卡和工控机IPC为主要控制单元，采用NC嵌入PC式结构，通过PCLD-782／785信号输入输出卡，初步设计出陆地钻机钻杆自动排放控制系统，主要内容包括控制原理方案设计、应用PCL-839卡的...
低温车载钻机固控系统在设计和制作方面的关键技术是保证所有部件能够在-45～50℃正常工作，车载固控系统的关键技术是车载罐体结构设计和固控系统流程设计。为此，对固控系统的容积和结构、钻井液罐体的结构、工艺流程、保暖和供暖系统进行设计，并确定了低温材料的选择方法。现场应用表明，环境温度为-45℃时，固控区保温棚内部温度不低于10℃...
水平井早已成为提高油田勘探开发综合效益的重要途径，为了更好地提高油田采收率或对低渗透油气藏的水平井进行增产改造，就必须采用一些增产技术。水平井分段压裂技术是水平井增产的重要技术，流体携砂冲蚀是水平井分段压裂中工具失效的主要原因之一。为此采用计算流体力学（CFD）方法建立了流体携砂冲蚀的流固耦合模型。通过计算确定滑套球座...
针对双作用抽油泵在现场应用中出现的杆柱弯曲、偏磨和不同步等问题，对双作用泵下行过程中杆柱下端的主要受力情况进行了分析，给出了计算公式，并结合油井实例计算出了下行阻力和加重杆数值。结果表明，造成双作用抽油泵下行困难的主要外力最大的是油液作用于柱塞、密封拉管面积差上的向上反馈顶托力，最小的是油液流过游动阀时的水力阻力。正...
针对当前刚性井下工具通过能力简化分析方法的缺点，在研究井眼曲率半径和狗腿度计算公式的基础上，基于弯曲理论提出了一种考虑两端连接管柱最小挠曲半径影响的刚性井下工具通过能力分析方法。计算实例表明，刚性井下工具在长度较小时通过能力随两端连接管柱外径和最小挠曲半径的降低而增加；工具较长时通过能力主要决定于工具长度。建立的新通...
根据封隔器解封过程中解封力在作业管柱中的传递特点，建立了带多封隔器作业管柱解封过程受力计算模型，给出了解封力在作业管柱中的分布规律和管柱变形量计算公式，利用VisualBasic语言编制了相应的计算软件。根据吉林油田某水平井实际作业参数，对带有多封隔器作业管柱解封过程进行模拟计算，并与现场监测值进行对比。结果表明，上提载荷和管...
通过有限元数值模拟来分析结构参数对单螺杆泵工作性能的影响，主要对比分析了单螺杆泵初始模型、改变转子截面直径和改变转子偏心距后的模型，观察螺杆泵转子在定子中的初始位移及螺杆泵定、转子接触过盈力的变化规律。结果表明，实际工况下转子截面中心运动轨迹并非是理论上的直线，而是椭圆；减小转子截面直径能迅速降低密封线上的最大接触应...
海洋平台吊机是平台甲板上必备的配套起重设备，控制室是实现吊机功能的核心部件。介绍了平台吊机控制室的发展概况，分析了控制室总体设计方案，论述了以房体系统设计及显示控制系统设计为主要内容的控制室结构功能设计特点。同时就海洋平台吊机及控制室设计提出以下建议：加大产品系统化、自动化、智能化研究力度，借鉴国外技术开展可靠性研究...
针对石油射孔弹弹壳生产线关键加工工序和质量控制点——弹壳切大端长期以来存在的诸多弊端进行了彻底改造。通过将刀架由前置改为后置，将手摇机械手轮改为液压缸驱动，主轴由正车改为反车，同时设计了电子横向微调和对刀机构，在普通车床上实现了弹壳切大端液压半自动切断控制和方便快捷的对刀及尺寸微调功能。改造后的使用情况与改造前相比，...
1次成型压装法合压成的石油射孔弹成型压力高，不仅有爆炸的风险，而且无法静炸药的能量最大限度地应用在射流的形成和发展上，增加了炸药爆轰能量的浪费。为此，研究了石油射孔弹多工位压制技术。该技术成型工艺利用1台多工位液压机（通常是4工位或2工位配合1个气动转盘）进行石油射孔弹合压生产，可以使石油射孔弹成型压力降到常规成型压力的2...
为去除钢管管端加热生成的氧化皮，设计了一种石油钢管管端除鳞系统。这种除鳞系统主要由高压水发生装置、除鳞小车和电气配套自动控制装置等组成，利用高压水气爆原理和产生的高打击力，在管端加热完成时，除鳞小车在快速移动中迅速将氧化皮除去，有效解决了氧化皮在管端压缩时压入加厚端部表面的问题，大大提高了镦锻表面的成型质量，避免了由...
车载修井机以其工作效率高、操控简单、运移及越野性能好等特点，已成为油田修井作业的重要装备，但由于制造工艺的欠缺，使得产品在使用中经常出现一些质量问题，影响产品的市场信誉。以MR3500（XJ90Z）车载修井机为例，阐述了改进车载修井机质量问题的研究思路和方法。通过对影响产品质量的关键因素进行分析，提出了完善设计输出、改进总装工...
鉴于传统的钻机转盘已不能满足各类新型钻井工艺要求的状况，研制了一种新型直驱转盘系统。该系统采用新研制的低速大扭矩交流变频电动机代替常规电驱动转盘的高速电动机，省去了大型减速箱这一中间传动机构，减少了中间的故障点，提高了传动效率，同时也更加方便转盘的维护与保养。12口井的现场试验表明，钻井过程中整个转盘驱动系统运行良好，...
在海洋油气资源勘探、钻探以及水下生产系统安装和运行过程中，需要对局部海域的海底地形地貌、地质特征和水文参数等进行全面精细的探测调查。为此，研制了深水工程勘察船钻机。该钻机采用变频控制、游车升沉补偿和绞车补偿相结合的补偿方式、遥控大通径顶驱等先进技术，具有适应3000m水深、取样深度200m的能力，并有较高的可靠性和自动化水平...
采用螺杆泵永磁电动机直驱驱动装置采油方式的井口没有测试通道，不能下入井下测试工具对螺杆泵井的井温、流压、密度和产液剖面等参数进行测试。为此，研制了螺杆泵环空测试永磁电动机直驱驱动装置。它主要由驱动装置、偏心测试井口装置及井口测试密封装置等组成。偏心井口的可调立管可使立管中心偏离井口中心，为测试通道提供足够空间；偏心油...
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