伞状机构是铰接径向伸缩机构的一种变形，应用于井下控制工具中。由于其变径范围大，结构不复杂且输入、输出关系明确，因而用途较广。分析了伞状机构的径向伸缩原理，通过几何参数的推算，得出其输入量与输出量之间的关系。对影响伞状机构夹角和外径输出的几个尺寸参数进行分析，得出不同参数对输出的不同影响程度，进而确定影响最大的参数；对...
基于脉冲式井下增压钻井装置的结构和工作原理，建立了其活塞增压模型，进而对其增压特性进行数值模拟研究。研究结果表明，流体增压是活塞运动和高压喷嘴节流共同作用的结果。当其他条件相同时，高压喷嘴出口流速随转速、活塞行程的增大而增大，并且增大幅度较高，增压压力受这3个因素的影响规律相似；高压喷嘴出口流速和增压压力都随高压喷嘴...
针对山前地区深井超深井钻井过程中套管磨损严重的问题，在分析套管磨损机理的基础上，开展了山前地区套管防磨与减磨技术研究，基于技术研究成果及应用实践，得到如下结论：①应用PowerV等垂直钻井系统控制井眼轨迹，特别是上部井段的狗腿度和井斜，可明显减小侧向力和磨损量，缩短套管磨损时间；②应综合考虑套管磨损率、磨损系数以及钻杆耐磨...
现有的旋转防喷器与小钻具配合密封及井口防喷器组不匹配，难以满足小井眼氯气钻井要求，为此，研制了DQX-Ⅳ型小尺寸旋转防喷器。DQX-Ⅳ型旋转防喷器的整体结构设计充分考虑了现场施工及维护保养要求，具有体积小、安装快捷、动作灵活、维护保养方便等特点，为小钻具及小钻机欠平衡钻井提供了井口保障，为拓展欠平衡钻井应用领域提供了技术支持...
气体钻井中携岩气体冲击四通内壁是导致四通失效的主要原因。基于气固两相流和冲蚀理论，运用CFD软件对四通本体流体域进行数值计算，分别研究了实际钻井工况下钻杆偏心的情形和不同钻井工艺对四通本体的冲蚀规律。研究结果表明，随着偏心距的增大，岩屑的轴向速度逐渐增大，局部冲蚀速率也呈现增大的趋势；由于偏心造成的岩屑粒子轨迹偏转向四...
采用有限元仿真方法，根据结构失稳理论分析六级分支井分岔装置在20MPa内压作用下相贯线部分出现鼓包变形问题。首先，模拟双相钢和IF钢不同壁厚、管径的六级分支井分岔装置在内压作用下的变形及应力分布，并测量分岔装置最大鼓包变形量与位置。然后，通过未加压分岔装置相贯线截面与加压变形后相同位置截面对比分析，发现相贯线截面存在的结构...
连续管钻井定向器是连续管钻井的核心工具，它通过调整马达工具面来控制井眼方向，决定了连续管钻井过程中轨迹控制的技术水平，但是目前国内还处于产品空白阶段。为此，重点介绍了国外Schlumberger、Weatherford、Baker Hughes和Sperry—Sun等公司的液压定向器、电驱动定向器和电液驱动定向器的工作原理及技术特点，阐述了国内连续管定向器的研...
钻页岩油（气）井时普遍采用油基钻井液技术，在钻井过程中产生的大量含油废弃钻屑对环境污染很严重，不能随便排放，必须进行脱油处理。为此，研制了页岩油油基钻屑随钻处理装置。该装置采用油基钻井液回收和清洗分步实施工艺，可使油基钻井液的回收率超过90％，既节约成本，又清洁环保；基于生物酶的清洗剂干粉具有清洗能力强和环保等优点，经...
为了研究J型铺设升沉运动对管道应力的影响，利用ABAQUS软件对管道进行有限元建模，分析了不同水深、铺管角度和管道容重下船体下方1013q和TDP附近管道的动态响应。建模时采用PSI单元模拟管道与海底土壤之间的相互作用，将土壤反力定义为非线性。分析结果表明，在船体升沉运动影响下，轴向张力的变化是导致管道应力变化的重要因素；TDP附近的应...
深水套筒式连接器的安装过程主要包括连接器的粗对中和精对中、公母毂座的对接及驱动卡爪锁紧。采用开环控制方式设计了深水套筒式连接器液压系统、速度调节回路、锁紧回路以及同步回路，并利用液压仿真软件AMESim对系统进行仿真，以验证系统的合理性。仿真结果表明，深水套筒式连接器液压系统满足深水连接器的安装要求，能实现连接器的准确安装...
根据铺管时的实际工况，建立了深水钢悬链线立管的焊接有限元模型，采用双椭球热源模型模拟焊接中的移动热源，运用Fortan语言对模型进行汇编，并运用DFLUX子程序进行ABAQUS的二次开发。在仿真中运用单元生死技术来模拟焊料单元的焊接参与情况，分别选取不同的焊接参数进行焊接模拟，利用控制变量法进行立管焊接残余热应力及其影响因素研究。研...
由于水深的增加，在风浪流载荷作用下，采用分段组合锚泊系统定位，平台移动范围可能超过安全作业区域范围，极易导致钻井隔水管破坏，从而影响钻井平台正常作业。采用分段组合锚泊设计系统，考虑了钻井平台与锚泊的耦合作用，应用AQWA软件建立了981深水半潜式平台三维水动力模型。在此基础上，以南海风、浪、流载荷为背景，在不同锚泊系统顶部...
截至2014年12月18日，哈拉哈塘油田为有效阻止地层吐砂而自主创新的丢手悬挂防砂技术落地实施113井次，累计增油2万t，节约修井成本2亿元。哈拉哈塘油田是塔里木油田建成的首个百万吨碳酸盐岩区。这个区域部分井井底受地层影响，易出砂，致使砂埋产层，油管砂堵及地面管汇和储缺积砂，被迫停产作业。而冲洗被砂埋的地层，清除油管砂堵，既费时又...
深水油田开发单井产液量大，作业及维护成本高，对举升管柱工艺及配套装备提出了更高的要求。采用罐装电潜泵完井技术可满足深水人工举升要求，并能有效减少修井作业次数，延长检泵周期。阐述了双罐装电潜泵和罐装双电潜泵的管柱组成、工作原理和工艺特点，介绍了主要配套工具自动换向阀的结构和工作原理，最后结合我国第1个自营开发的深水油田...
目前海上热采井应用的井下工具不具有隔热功能，在热采井注热流体时管柱多处存在热损失点，这在一定程度上降低了隔热管柱的整体隔热性能。为此，研制了隔热型井下工具（热补偿器、隔热型扶正器和隔热型接箍）。热补偿器主体和接头均采用隔热结构设计，确保隔热性能，主体材料选用耐腐蚀不锈钢材料并经过处理，在满足防腐蚀性能的同时又满足强度...
为了实现海洋模块钻修机的完整性管理，以结构完整性管理为指导思想，按照数据、评估、策略和规划4个过程要素设计了海洋模块钻修机完整性管理系统的整体框架，并制定了钻修机的风险评估方法及检测维修策略。系统采用以C／S体系结构为主、B／S体系结构为辅的混合技术架构，软件采用数据接口技术实现信息的共享与同步，提供稳定性评估、耐久性分...
油井管在服役工况下常常受到腐蚀介质和交变载荷（弯曲、振动）的共同作用，会发生严重的腐蚀疲劳破环。分析了环境、力学状态和材料特性等因素对腐蚀疲劳的影响，介绍了油井管腐蚀疲劳的国内外研究现状、裂纹萌生机理和裂纹扩展机理。裂纹萌生机理包括点蚀坑处应力集中、构件几何不连续、驻留滑移带和表面膜破裂等，裂纹扩展机理包括阳极溶解、...
针对冀东油田油井具有层系多，井深、井斜、高温高压、气油比高等特点，存在找水费用高、周期长、准确度低、卡堵水效果差及有效期短等问题，开发了压力指令开关找堵水及测试技术。该技术集找水、堵水、采油、测试于一体，先按照地面预先设定开关顺序逐层试采来找水，然后通过压力指令控制井下各开关器的开和关来实现分层采油，与此同时开关器内...
日前，存“勘探开发协同研究云环境”下，大港油田公司科研和采油单位的技术人员开展了油藏地质建模和数值模拟调研演示活动。此次演示活动共有44名技术人员参加，大港油田公司首席专家、高级专家及各单位地质所领导进行现场交流与指导，并对46个演示报告进行评分。75％以上的研究成果为近2年科研人员自己完成，有12组（24个）报告针对同一个断...
针对油田中高汽油比井的套管气控制增产难题，设计了套管气压力智能控制系统。主要对套管气动态采油过程以及套管气压力的影响因素进行分析，并对控制系统结构以及工作原理做简要介绍，分析控制系统中执行器和阀门等各部分动力学特征，同时设计基于单神经元结构的改进型PID控制器，利用机理法推导建立系统数学模型。最后利用Matlab对控制系统的...
针对国内传统开关阀不适用于水平井控水稳油的分层开采，设计了水平井压差平衡式开关阀。水平井压差平衡式开关阀在设计上充分考虑了高压密封性、防震抗冲击性及防砂堵技术性能。尤其是采用了独特的自适应动态压力平衡系统及电子开关体精密检测限位等高新技术设计，确保了仪器井下工作的长期稳定性和可靠性。现场试验结果表明，该开关阀克服了现...
为了消除常规割缝筛管的固有缺陷，提高筛管防砂采油效率，研发出等离子技术加工的割缝筛管。等离子割缝技术可以加工0．15mm宽度的极窄缝，缝腔的表面粗糙度可达1．6μm，加工出的缝隙在筛管的内外表面没有任何缺陷，不会破坏筛管本身的性能，筛管的抗拉强度优于常规激光割缝筛管的抗拉强度。等离子体的在线防腐和淬硬处理，在缝腔表面形成厚度...
针对油井人工加药存在对加药量无法准确控制、劳动强度大、小产量油井成本相对偏高及无法实现多点协调监控的问题，设计开发了油井自动加药系统。该系统采用西门子s7—200的PLC控制模块，根据加药流量的反馈值来控制阀门开合度，自动进行PID调节，控制加药量，达到自动控制目的；自动加药系统运行后，可在SCADA系统中对其各项参数进行实时监视和...
目前国内的测试装置只能满足105MPa以下压裂泵的整机测试与试验需要，对于105MPa以上超高压压裂泵的测试与试验，一方面配套设备很难满足要求，另一方面还有较高的安全风险。为此，研究了一种超高压压裂泵液缸测试装置及试验方法。压裂泵液缸测试装置适应环境温度-20～50℃，试验压力最高达207MPa，可为以后更高压力压裂泵提供检验方法；测试装...
直线度是机械加工中重要的测量参数，抽油杆直线度直接关系到其产品质量，但一直没有较好的测量手段。为此，提出一种基于阵列摄像的机器视觉测量方法。测量系统通过采集抽油杆的边缘轮廓图像，进行形态学的图像处理，得到一段抽油杆表面轮廓直线，通过激光线条提供直线基准，与20台相机测量的轮廓线比对，获得10m抽油杆的全长直线度。测量系统...
洪水冲刷是影响输油悬空管道稳定性的重要灾害之一。对洪水冲刷输油悬空管道进行受力分析可知，漂浮管道易产生拉弯变形。为此，建立了水冲管道力学分析模型，应用基于应变准则的失效判据关系式来判断管道的安全状态，并用有限元软件ABAQUS对X60输油管道在一定洪水流速和一定悬空长度2种工况下的安全状态进行模拟与分析。分析结果表明，最大应力...
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