在对旋转导向技术优势和需求进行分析的基础上，详细阐述了旋转导向系统近年来的主要技术进步要点和国内外最新发展现状，对于近期可能形成的技术发展趋势进行了预测，认为旋转导向系统近期在耐高温高压性能、无线信息传输方式、与马达结合以及与套管／尾管钻井相结合方面将得到进一步发展，而旋转地质导向钻井技术将成为中长期发展方向。对于国...
为了解钻铤在井下工作时的扭转振动机理，对其扭转振动状态进行了动态仿真。在分析钻铤的工作情况及主要的失效方式后，建立了钻铤扭转振动的数值模型，模拟其与井壁之间的碰撞，对其工作时的扭转振动进行动态模拟和有限元分析，明确其振动、碰撞机理，寻求钻铤转速、井壁与钻铤之间的间隙和钻铤扭转振动之间的关系。分析结果表明，钻铤转速一定...
传统的循环压耗计算模型主要是针对浅井和中深井，其温度和压力对钻井液流变性和密度的影响小，因此精度能够满足工程需要。但高温、高压环境下的超深井钻井，温度和压力对钻井液密度和流变特性的影响已不能忽略。为了使钻头得到更多的压力降和水功率，尽量减小钻井液传递过程中能量的损耗，就必须准确求得循环系统压力损耗。鉴于此，建立了考虑...
目前对于闸板防喷器壳体受力分析一般限于有限元分析以及理论研究，少有结合试验进行验证分析。鉴于此，以FZ28—105单闸板防喷器为例，分别对额定工况和静水压情况下壳体受力进行试验测试，并建立壳体三维模型进行有限元分析。对2种分析方法的结果进行对比，发现壳体外表面的应力分布试验测试结果与仿真结果基本相符。同时指出了利用试验测试和...
在对钻机进行工况分析的基础上，通过命令流方式用ANSYS建立了ZJ70LDB钻机井架和底座的实体模型，并采用Beam188单元进行网格划分。针对最大钩载和最大转盘梁载荷这2种工况，对井架和底座系统进行了有限元静力分析，分析结果表明，最大钩载工况下的应力和位移均较大，最大位移为28．417mm，发生在井架顶部，最大应力为205．061MPa，位于井架下部...
针对ZJ70LDB钻机平台工作中出现X方向振动较大的问题，采用动态信号采集及分析系统对底座进行了现场模态测试，得出各阶振型及模态频率。分析得到减速箱输入轴和输出轴的工作频率激起了底座的第3阶模态。为减小振动，对底座各节点进行质量对固有频率的灵敏度分析，选择14、31及22这3个节点实施结构动力修改。修改结果表明钻机底座第3阶模态频率...
ZJ70LDB型钻机在转盘转速为110r／min左右时，底座振动较大，对正常钻井产生了一定影响。针对该问题，在充分掌握底座结构特性的基础上，建立了有限元模型，然后通过缩减法求解底座的固有频率、预应力模态频率及各阶振型，并进一步分析各振动激励设备的频率。经比较后发现，钻机底座的第1、3阶模态频率易被激发，说明底座的振动与钻机工况之间存...
在充分考虑侧钻水平井的屈曲、钻压、扭矩和摩阻的基础上，将侧钻水平井分为直井段、曲率段和水平段，建立了侧钻水平井钻井管柱力学分析模型。采用基于COM组件的VB与MATLAB混合编程软件制作技术，开发了水平井管柱力学分析软件，同时结合某井的钻井参数对软件进行了应用。应用结果表明，软件可以对井身轨迹进行预览，能够进行钻压、扭矩、应力...
目前钻机游车实时速度和高度的监测主要是通过检测滚筒转速来实现的，这种监测会因滚筒上钢丝绳层数的变化而产生误差。为此，采用单片机和PC机检测天车定滑轮转速实现钻机游车速度和高度的实时监测，通过串口通信实现单片机和PC机的数据交换。该系统安装简单、检测精度高，便于现场司钻实时监测游车的运行情况。利用VB6．0设计了监控界面，同时...
针对水平井火驱辅助重力泄油钻井技术存在的井眼轨迹精细控制、直井和水平井间距的有效控制、套管下入技术、套管防腐技术以及水泥环的抗高温性能等技术难点，从基本原理、井身结构、摩阻以及套管和水泥浆体系优选等方面进行了分析研究。现场试验中，成功控制2井间距离为2．84m。水平井水平段采用多点控制保证沿油层底部1m距离平稳前进，并且井...
斜井钻机钻具处理机械手用于排管架与井口之间往返自动夹持与递送钻具，是斜井钻机钻具传输中最为关键的设备。为此，设计了斜井钻机钻具处理机械手。该机械手主体采用复式四连杆机构，包括主臂、副臂、长摇杆、短摇杆以及主臂与副臂之间连接的副臂液缸。液压系统采用开式循环系统，利用电机带动变量泵为系统提供1个流量可以变化的动力源；系统...
针对国内研发的工具无法满足“优、快”钻井要求的现状，研制了水力振荡器。该振荡器主要由动力部分、阀轴系统和振荡短节部分组成，将常规井下动力工具与特殊的阀相结合，把钻井液动能转化为沿钻具轴向的振动机械能，并把常规的旋转破岩方式改成钻压柔和变化的回转破岩，使钻具与井壁处于动摩擦状态，减小了摩阻，降低粘卡可能性，增加钻压，从...
以某自升式海洋平台的单桩腿升降装置为研究对象，分别从正常升降和工程上比较关注的应急升降入手，进行不同升降载荷时的齿轮齿条升降装置运动学及动力学仿真分析，揭示复杂特殊工况下各小齿轮以及升降装置整体的动力学行为。仿真结果表明，在齿轮齿条升降装置正常工况、不同升降载荷下，装置具有良好的运动同步性，各小齿轮的转速曲线基本一致...
在充分考虑海洋钻井平台特点、行业标准和用户要求的基础上，设计了DSJ300—1海洋钻井平台节流压井管汇。管汇布置采用倒L形结构，降低了阀门高度，方便操作、维修和维护；阀门采用比系统更高一级额定工作压力，为平台在不同海域、不同方位和不同水深作业时系统升级提供便利；阀门与四通、管线采用螺栓连接，提高设备的互换性；阀门与钢质垫环的...
加快开展海底管道维修方法研究，做好应急抢修准备对于促进我国深海油气开发具有重要意义。在介绍无潜式维修连接技术和无潜式焊接连接维修技术的基础上，对国内的海底管道连接维修技术进行了概述。指出机械连接技术是海底管道修复技术中最成熟、应用最广泛的维修方法，作业时采用纯机械连接，连接深度可达3000m；焊接维修技术可以保证管道结构...
针对油田压裂工艺中对压力的要求越来越高和压裂液的腐蚀性越来越大造成的压裂泵泵头体极易损坏的问题，根据自增强原理，研究了一套泵头体自增强压力计算方法。该方案基于材料的包辛格效应，根据反向屈服应力的大小找到最佳自增强压力，然后以某型号的压裂泵泵头体为研究对象，在ANSYS有限元软件中建立考虑材料应变硬化和包辛格效应的双线性随...
随着胜利油田水平井开采力度的进一步加大，油井含水体积分数逐年上升，层系有效开采率过低，部分层段亏空严重，已经大大降低了水平井注水在油田开发过程中所发挥的作用。为此，开展了水平井3段集成分段注水技术研究。水平井3段集成分段注水管柱主要由1级3段配水封隔器、插封注水封隔器、弹性扶正器、液压扶正器、水平井单流阀及安全接头等组成...
为了解决卡瓦式节流器打捞难度大的问题，研制了单胶筒防下滑井下节流装置。该装置采用常规试井钢丝投放，气缸内由常压变高压，胶筒受挤压密封容易；采用胶筒回缩设计，打捞时胶筒回缩，大大减小了油管与节流装置的摩擦力；利用油管接箍间隙，采用三爪式防下滑机构设计，能有效防止节流器失效后滑落井底；坐封柱塞与气嘴座采用销钉锁定，遇到井...
热采水平井中套管柱受各种载荷耦合作用会产生应力集中而损坏。为此，采用有限元方法对热采水平井弯曲段套管柱失效载荷进行了分析。在建立套管柱受力等效模型和有限元计算模型之后，分析研究了多种载荷耦合作用下套管柱失效的临界应力和临界应变。研究结果表明，套管柱应力值和应变随着地层深度的增加和注汽温度的升高而增大，对于井眼弯曲段套...
大庆油田直井和定向井测斜时广泛使用电子单、多点测斜仪，测斜仪存在操作复杂、测量时间长且不能随钻测量的问题。为此，研制了电子式随钻测斜仪器。该仪器主要包括井下测量传输系统和地面信息接收处理系统，结构设计合理，工作可靠性高，井斜测量误差在±0．43以内，实现了随钻井斜测量和数据的实时上传。大庆油田3口井的现场应用结果表明，该...
为弥补可取式封隔器过早失效、更换工作量大及费用高等不足，研制了Y445—114插管封隔器。Y445—114插管封隔器优于一般可取式插管封隔器和永久式插管封隔器，它承压高，解封方便，与配套的插管密封总成、打捞器一同使用，适用于层位封堵、分层开采等多种作业，工作时效长，操作简单，节约成本。现场应用结果表明，双油层开采井封层1，采层2时，...
为了解决油田采油过程中气、液、砂的分离问题，研制了多级分离气锚。该气锚集防气、防砂于一体，它利用离心作用、重力作用和偏心作用，使得含有溶解气的油液切向进入气锚后，经过旋流、偏心通道、90°转向、再次旋流和滑脱等作用实现3级分离，从根本上解决了气体和砂对泵的影响，防砂粒度小，并能替代筛管使用。现场应用结果表明，采用该多级分...
汽车ABS防抱死刹车系统具有防滑防抱、制动相对距离短及能减轻轮胎磨损等优点。为此，将汽车ABS控制策略引入到钻（修）井机液压盘式刹车系统设计中，构建了具有手动／自动操作方式且能实现ABS控制策略的液压盘式刹车的新型液压控制系统，并对具有ABS系统与无ABS系统的盘式刹车分别进行液压系统与下入工况制动动力学仿真对比分析。分析结果表明...
针对青海油田涩北气田现有的分层开采工艺技术存在无法打捞配产器，无法进行分层控制，井下气嘴经常刺坏，投捞测试成功率不高以及维修作业难度大等问题，提出了插管封隔器＋滑套分层开采工艺技术。该技术中的关键工具有滑套、滑套开关工具、封隔器、插管、坐落接头及堵塞器等。其中滑套可以开关任一产气层，以达到调节生产压差的目的，而且开关...
泵头体内部形状复杂，难以用材料力学公式得到应力的解析解。为此，对某三缸压裂泵泵头体强度进行有限元分析。在取对称模型的条件下，发现多处应力集中位置。各处应力最大值较接近，在结构改进时需全盘考虑。为保证应力分析精度，提出一种局部网格细化的方法，在网格节点数不超出计算机内存限制的情况下，该方法以迭代计算的方式减小网格尺寸。...
油田边缘区块和零散单元区块注水开发受到现有管网设计及管输距离等条件的制约，为提高此类区块的开发效果，利用电潜泵的扬程高、排量范围广、技术日趋成熟的优势，开展电潜泵同井采注水技术的研究，解决了防砂、密封、工艺参数井下监测及结构设计等关键技术问题，形成了采上注下、采下注上和井下增压注水3种工艺方案，并在现场应用中取得了良...
油水井挤堵漏点之前，必须先将井筒下部封住，一般的封堵措施是打桥塞或水泥塞，不仅耗时耗力，而且还存在事故隐患。为此，研制了填砂挤堵一体化装置。该装置主要由丢手打捞部分、自封泄液部分和轨道扶正卡瓦部分构成，结构简单，操作方便，现场施工人员易于掌握；采用该装置施工作业，减少了施工工序，与原来的作业周期相比，缩短了近％，还消...
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