由于连续管在井眼中不旋转, 井下定向困难, 严重影响连续管钻井技术的应用与推广.为此, 设计了一种适用于小井眼钻井的连续管钻井电液定向器.该定向器通过控制地面泵钻井液压力及排量的大小来改变锁紧套的位置, 从而实现定向器在定向模式与锁紧模式之间的转换.对锁紧套进行了轴向受力分析, 建立了锁紧套下移及复位时的受力模型; 运用标准κ·ε 模...
救援井与事故井空间相对位置的精确探测是救援井定向钻井工程的关键技术之一.为了引导救援井与事故井在井下设计深度高效连通, 研究了基于单电极和基于三电极系救援井与事故井连通探测工具确定2 井间距和方位的磁测距导向算法.在此基础上设计加工了基于单电极和基于三电极系救援井与事故井连通探测工具的原理样机并进行了矿场模拟试验, 验证了确...
针对目前钻井中遇到的窄密度安全窗口日趋频繁的问题, 基于井底恒压控压钻井技术工艺技术原理, 以通用圆管流量方程和稳态波动压力理论为基础, 精确计算了赫？巴流变模式下的系统环空循环压耗及波动压力, 将钻井过程划分为若干工况, 综合流型＋过程＋工况的组合模式得到井口回压计算模型.结合实例对回压计算模型进行验证, 验证结果表明, 用该模...
旋转冲击钻井技术是在现有钻井工艺条件下提高深井和超深井机械钻速的有效途径之一.利用短螺杆马达带动冲锤产生旋转运动并产生周期性冲击载荷的新思路, 研制了弹簧蓄能激发式旋转冲击钻井装置, 同时对装置的冲击参数进行了测试试验.装置的上部分为高转速短螺杆,中间部分为传动和扶正部件, 下部为冲击振套, 其冲击频率为螺杆转速与冲锤齿数的乘...
2015年7月24日,由宝鸡石油机械有限责任公司自主研发的国内首台符合国家机动车污染物第五阶段排放标准（简称国五标准）的4000m车载式钻机已完成各项部级认证审核,这标志着该产品可以成功面世.4000m车载式钻机于今年4月底完成生产,是目前国内最大机型的车载式钻机,井架为前倾式桅形结构,净空高度41m,底座主体采用整体起放形式,可以实现一车搬...
在套管设计和评估过程中应考虑其可靠性, 常规的概率可靠性方法需要大量的数据建立概率模型.然而, 与套管强度和载荷相关的数据获取难度大, 难以满足建立概率模型的要求.为此,对非概率可靠性理论用于套管强度可靠性分析进行了探讨, 建立了基于非概率可靠性理论的套管可靠性评估模型, 采用区间变量来刻画套管强度评估中涉及的各种参量的不确定性,...
针对目前连续管套管内开窗钻压不易控制, 极易造成马达失速损坏, 以及窗口质量不理想的现状, 以造斜器开窗为对象, 采用“纵横弯曲法” 对一定结构的连续管开窗钻具组合, 在一维井身内的受力变形进行计算机编程计算, 结合一些贴近实际工况的切削条件, 通过设定马达不失速、钻具按照设定轨迹钻进以及开出高质量窗口3 个限制条件, 对整个开窗过程...
齿轮齿条钻机起升系统的动力学特性是影响其工作性能的重要因素.在动力学分析的基础上, 建立了单对齿轮齿条啮合的动力学模型以及多对齿轮齿条啮合下起升系统的动力学模型,揭示了齿轮时变啮合刚度对系统动态响应的影响规律, 并利用Solidwork 与ADAMS 联合建模方法,进一步分析了起升系统在不同工况下齿轮齿条之间的接触力以及齿轮转速随时间的变...
2015年9月15日,国家油气钻井装备工程技术研究中心（以下简称国家工程中心）海洋立管疲劳试验平台通过了由中国石油集团公司科技管理部组织的验收.依托宝鸡石油机械有限责任公司组建的国家工程中心,于2011年12月28日获得国家科技部批复立项,是中国油气钻井装备行业唯一的部级工程技术研究中心.该中心的5项关键技术和5项工程化产品已分别通过了...
粒子钻头喷嘴及内流道水力参数设计、冲蚀规律及防冲蚀和耐磨损研究对粒子冲击钻井技术的成败至关重要.通过理论分析、数值模拟及试验研究相结合的方法, 设计了粒子钻井用射流喷嘴及流道结构, 研究了粒子钻头内流道冲蚀特性, 并提出了粒子钻头内流道防冲蚀和耐磨措施.研究结果表明, 粒子钻头采用等径12 mm 锥直型双喷嘴组合, 内流道收敛段和加速...
液动周向扭矩冲击发生器是抑制钻井过程中“卡·滑” 现象的有效措施.介绍了液动周向扭矩冲击发生器的结构和工作原理, 建立了该扭冲器的流道分布模型, 计算了其工作过程中各流道的流量, 确定了典型零件冲击过程中的运动参数和瞬时冲击载荷, 得出了液动周向扭矩冲击发生器的冲击扭矩及旋转频率.试验情况表明, 计算结果与实际工况比较接近, 这为扭...
为减轻石油勘探钻井过程中起吊排放钻杆立柱时的劳动强度, 提高生产效率, 设计了钻杆立柱排放机械手.设计了齿轮齿条传动与蜗轮蜗杆传动相组合的平移回转机构, 以及平行四边形四连杆机构和变型椭圆仪机构相组合的伸缩机构, 并对伸缩机构进行了受力分析, 确定了伸缩机构运动过程杆件受力变化情况.对机械抓手进行了原理设计和力学分析, 建立了机械...
旋转磁场测距系统是一种精确探测邻井距离的新技术, 在成对水平井和连通井等钻井工程中正发挥着越来越重要的作用.在旋转磁场测距系统组成及功能介绍的基础上, 开展了目标端井下系统和源端强磁短节等井下关键结构的设计.通过旋转磁场导向定位算法的原理分析, 基于希尔伯特变换方法的特征磁场强度计算, 建立了一种适用于动态交变磁场的高精度导向...
过大或过小的变向短节弯曲角度容易导致定向井取套过程中套铣头切割套管, 造成落鱼情况的发生.为此, 针对不同井眼曲率的套损井, 需要对变向短节的弯曲角度进行设计.通过对套铣头-滚珠-套管组合进行受力分析, 建立了套铣头处的变向力计算模型, 并利用数值模拟方法, 得到了套铣筒-滚珠-套管组合的接触应力分布.在以套管屈服应力值作为判别套管发...
针对常规钻具（钻铤） 连接和拆卸时无法或者难以旋转的瓶颈问题, 在理论分析的基础上, 创新性地提出了可旋转提升钻具的工艺方法, 并开发了其配套工具--旋转提升短节.该工具在吊卡提升最大悬重的工况下, 仍可自由旋转, 有效规避了作业风险, 带来安全、高效、便捷、经济的工程利好.同时, 该工具还可根据需要扩展应用于其他多种类似钻井工具的连...
水下管道阀门国内外现行标准主要有ISO14723： 2009、API 6DSS： 2009 及SY/ T2011-33： 2015.在对这些标准及水下阀门结构做简要介绍之后, 通过对国际标准英文词条定义及相关章节分析, 对单向阀门、双向阀门、DBB 阀和DIB 阀等关键术语进行了详细解读, 对其功能和特性进行了图解及详细说明, 并提出了设计方案.同时对DBB 阀门和双列式阀门进行了...
目前海上气田都已有出水或出黑油的气井, 有些出水气井甚至出现井底积液, 从而引起气井停喷, 严重影响气井产量和采收率.鉴于此, 研制了海洋模块化小直径管排水采气装置.该装置设计时考虑了质量和吊升因素, 按功能分成3 个橇装模块, 整机结构性能好, 便于平台安装和运输吊装, 整体达到船级社国家二级防爆等级, 防喷系统耐压等级与采气树等级一致...
深水油气勘探开发锚泊事故主要包括锚索断开、走锚和制动系统失效等类型, 如果控制不当可能造成人员伤亡、生产停产、平台碰撞倾覆和井喷等严重后果.鉴于此, 通过调研国内外锚泊事故案例, 总结事故失效类型以及各类事故的形成原因、影响因素和失效模式, 提出了不同失效类型事故的预防措施和应对策略.分析了典型的外部影响因素对锚泊事故的影响, ...
自升式钻井平台广泛采用蜗轮蜗杆驱动的齿形楔块锁紧系统, 国内外对钻井平台齿轮齿条升降系统稳定性研究较多, 但对其锁紧后齿条的应力应变研究相对较少.为满足钻井平台齿形楔块式锁紧系统锁紧方案要求, 设计出一种异形蜗轮蜗杆锁紧单元.在锁紧状态下对锁紧系统进行力学分析, 得出平台转移载荷, 并运用ANSYS 对齿面接触做有限元分析, 结果与变形...
现有套管内补贴修复技术只适用于修复套管破损段较短的情况.为此, 研制了长井段补贴修复管柱, 包括外层补贴管柱和内层施力管柱.外层补贴管柱包括衬管和与之连接的上、下胀管, 上、下收缩缸和水力锚所构成的施力机构设置在衬管内, 施力机构两端连接上加力环和下加力释放机构, 通过安装在上、下胀管的胀头对外层补贴管柱实施膨胀补贴, 衬管的长度...
为了满足原油脱硫工艺对介质的混合要求, 针对翘片式静态混合器结构方案, 运用计算流体动力学方法模拟了不同结构的内流场, 并对其结构进行改进.建模时引入标准壁面函数描述壁面附近的流动, 将压力项表示为Presto! 格式以适应混合元件内压力梯度高的特点.分析结果表明, 混合元件的节流、分流及造涡作用有效促进了近壁区药剂与中心处原油的混合; ...
混砂搅拌装置性能对压裂技术的实施起着关键性作用.针对混砂搅拌的特点及对压裂混合液的质量要求, 确定了压裂混砂设备关键部件中搅拌叶轮和混砂罐的结构设计方法.利用Fluent软件完成了对搅拌罐内部流场的分析, 得到了固相体积分数为0.6 的混合液在2 s 内的压力与密度分布云图, 并针对不同固相体积分数对搅拌效果的影响, 对搅拌罐搅拌20 s 后的...
多级滑套配套使用的常规憋压球受压时易变形, 水平井趾端小直径憋压球返排难度大,下入钻具进行磨铣会延长施工周期, 增加施工成本与风险.鉴于此, 通过分析国外用于多级滑套憋压球的可溶解金属材料发展现状及其溶解机理, 研究了一种微观核壳结构金属材料.该材料主要以Mg 金属为基体、Al 金属为包覆层, 同时添加一定含量的β 相金属元素制成金属复...
为提高油田经济效益, 需对高含水油井采出液进行预脱水处理, 轴向水力旋流器是较为理想的预脱水设备.借助Fluent 对所设计的轴向水力旋流器内部流场进行了研究, 得到速度场和压力场的分布情况, 并基于此开展正交数值试验, 探究不同结构参数对旋流器分离性能的影响,随后通过单因素数值试验考察了多个结构参数对分离性能的影响.研究结果表明, 所考...
针对冀东油田注水井注水压力高、欠注、吸水能力低, 甚至注不进水等问题, 开展了高压注水工艺技术及其配套工具的研究, 研发了保护套管高压笼统注入管柱和高压分注管柱, 主要配套工具包括Y441-114 高温高压封隔器、Y341-114 高温高压封隔器、桥式偏心配水器和管柱伸缩补偿器.配套工具耐温150 ℃, 耐压50 MPa, 满足高压注水的工艺要求, 分注工艺...
中原油田现有压裂循环阀的开启压力过低, 在施工中由于油套压力不平衡、冲激效应以及误操作等原因会提前开启, 由此引起施工进度延后和返工等问题.为此, 研制了-种自锁式压裂循环阀.该阀采用弹簧压力回馈系统进行循环阀的总体设计, 在循环阀开启后依赖弹簧推力自动关闭阀芯通道.同时, 复位弹簧能够避免高速携砂液冲蚀, 可靠性高.现场应用结果表...
海上油田注水工艺中, 水力旋流除砂器除砂性能的好坏直接影响后续过滤器的正常运转.鉴于此, 通过试验和数值模拟对TP-II-250 型水力旋流除砂器内液？固两相流动进行了研究.研究结果表明, RSM 模型和DPM 模型用于模拟液相湍流流动和固相流动具有很高的计算精度;压降随着进料流量的增加而增加, 流体流动与壁面的摩擦以及短路流现象是造成压损的2 ...
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