液动射流冲击器顶紧及密封机构设计与试验

针对以往液动射流冲击器中元件压盖与射流元件之间出现的密封失效、缸体变形及活塞运动受阻等问题,设计了新型碟簧元件顶紧及密封机构。对该密封机构进行了理论计算、强度校核和性能测试试验,得出了该结构射流冲击器的最大冲击功、冲击频率和冲击末速度以及冲击器性能参数与操作参数之间的关系曲线。试验结果表明,该液动射流冲击器工作正常,稳定性良好,在不同排量下具有稳定的冲击功、冲击末速度和冲击频率。现场应用中,可以通过调节冲击器的行程参数和操作参数获得最佳的冲击功和冲击频率,以满足地层岩性的钻井需求。     

新型液动射流冲击器顶紧及密封机构设计

针对液动射流冲击器中压盖与射流元件之间出现的密封及缸体活塞卡死问题,设计了新型碟簧元件顶紧及密封机构,对该密封机构进行了理论计算、强度校核和性能测试试验。试验得出了该结构射流冲击器的最大冲击功、冲击频率和冲击末速度,得到了冲击器性能参数与操作参数之间的关系曲线。试验结果表明：该机构可以解决液动射流冲击器内部零部件因预紧力不足导致的密封失效和因预紧力过大导致缸体变形、活塞运动受阻或卡死的问题;冲击器的性能参数得到了优化,可以根据现场所需的冲击功和冲击频率,对冲击器的流量等操作参数进行调节,以满足不同地层岩性的钻井需求。     

液动冲击器工作动力学模拟研究

液动冲击器工作性能是影响冲击旋转钻井技术现场应用效果的主要因素之一。为充分发挥冲击旋转钻井技术的应用效果，在考虑射流元件工作特性的基础上，运用流体力学理论建立了液动冲击器工作动力学模型，并编制了计算液动冲击器性能参数的模拟程序，通过模拟计算程序得到了在不同液动冲击器结构参数和钻井水力参数下液动冲击器基本参数的变化规律。该动力学模型不仅可用于改进液动冲击器的设计，而且可用于优选液动冲击器的性能参数和冲击钻井钻具组合设计。该研究成果在四川川东地区龙会4井和天东90井得到了应用，对现场施工设计起到了较好的指导作用。     

流体动密封的合理选用

影响流体动密封使用寿命的因素多而复杂，必须综合考虑其型式，结构，材料以及辅助系统，只有这样方能获得得较可靠的密封效果。     

ʯ�ͱ�ѹʽҺ�����������ѧģ�͵Ľ���

为了满足油气勘探开发向纵深发展的需要，石油液动冲击回转钻井技术作为一种高效的硬地层钻井技术受到国内外科研工作的广泛关注。而其中性能优良的冲击器的设计与制造是该技术得以大面积推广的关键所在。章通过分析冲击器的工作状态，冲击参数动力学模型的建立及模型检验给现场提供了一套系统的冲击参数设计方法，为冲击器的设计和改进提供了可靠的依据。     

新型超高压密封的研究

密封是超高压技术的关键。本文论述了笔者开发的新型超高压密封——全金属粘弹性超高压动密封和超高压流变平垫静密封。结果表明,其具有结构简单和密封性能优异等优点,对推动超高压技术的发展有很大的现实意义。     

射流式液动冲击器优化设计研究

传统的射流式液动冲击器活塞缸体大多采用单、双道侧壁密封方式,易出现活塞缸体局部变形、密封失效和钻具刺漏等问题。鉴于此,应用有限元分析模块SolidWorks Simulation对活塞缸体受力情况进行静力学模拟分析。分析结果表明,活塞缸体局部发生了径向变形,且其上端的轴向和径向变形十分明显。因此,在结构上对活塞缸体侧壁密封方式进行优化设计,即采用新型侧壁密封方式代替传统的单、双道密封圈侧壁密封方式。经有限元分析验证,优化设计后的结构可抑制活塞缸体的径向变形,从而防止侧壁密封失效现象。在相同的试验情况下,改进后的射流式液动冲击器比传统的射流冲击器机械钻速提高约52%,单只钻头进尺提高72%,纯钻时间延长14%,钻头磨损较小。因此优化设计后的液动锤工作寿命更长,工作更稳定,钻井效率更高。     

钻井用液动冲击器的参数测试系统

钻井用液动冲击器主要由接头，外缸，射流元件，缸体，活塞，冲锤，外筒，砧子等组成，根据其结构特点设计了一套参数测试系统。通过室内测试得到了准确的冲击器测试参数。对调节冲击器的性能及结构改造设计起到了至关重要的作用。文章简要介绍了钻井用液动冲击器的基本结构及工作原理，着重介绍了冲击器测试部分的软硬件结构组成及功能特点。     

超声波探伤机的探轮动密封结构的改造

介绍了一种以磁铁代替传统动密封弹性件的美国专利的动密封结构，但配件价格昂贵。结合生产实际进行了结构改造，提出了有效的检修步骤和装配工艺要求，实现了进口零配件的国产化替代，经过生产检验，效果良好。     

抽油机减速器轴头密封结构的改进不

针对在用抽油机减带器普遍存在的渗漏油问题,提出了一种新型减速器轴头密封结构。这种密封结构是将机械密封运用到轴头密封上,尖轴承端盖内部安装由动静环、Ｏ形橡胶圈及弹簧等组成的机械动密封装置,动密封件选用具有一定硬度和耐磨性的材料制成。现场试验表明,密封结构性能可靠,使用寿命长,对轴头无磨损,功率损耗小,从根本上杜绝了抽油机减带器轴头的渗漏油现象。     

钻井用射流式液动冲击器防空打机构改型设计

当今油气钻井向4000m以深的深井和超深井钻井发展成为主流,原传统回转钻井工艺已经很难适应,应用冲击器很有前途和意义,但需要对其进行改进以适应需要。为此,针对原射流式冲击器防空打机构存在伸缩节处密封圈过早损坏、射流元件磨蚀、冲蚀大及不适应划眼作业等缺点,对其防空打机构做了改型设计:改变了密封方式、增设了分流接头,消除了原冲击器的缺点,并延长了射流式冲击器使用寿命。     

斜直井调剖工艺管柱研究和应用

针对部分斜直井在调剖时,经常出现不密封、管柱蠕动和不能验封等问题,研制出一种防蠕动、密封性能好、可验封的新型斜直井调剖管柱。这种管柱设计和配套了洗井强制关闭机构、高性能扶正器、液压水力锚,应用和改进双压力计验封等新方法,介绍了调剖工艺管柱、主要配套工具(可洗井封隔器和捞杆式连通器)的结构组成、工作原理及现场应用。现场施工3口井,工艺成功率100%,满足了斜直井调剖的现场需要。     

井下振动减摩器的设计及试验研究

冲击旋转钻井技术是解决硬岩钻井难题有效的方法之一．然而现有的冲击器大都是为直井而设计的，应用于大位移井、水平井的冲击器还不多见。文章介绍了应用于大位移井、水平井钻探的冲击器——井下振动减摩器的设计计算．包括工作原理、水击压力、弹簧、强度和密封设计．以及计算实例．并进行了室内试验。试验结果表明，其结构设计合理．为现场试验及应用奠定了基础。     

等离子体技术应用于燃料油加工的研究进展

由于油品产量逐年减少且油品劣质化现象严重,传统的油品加工方式面临着巨大的挑战。等离子体技术应用于燃料油加工作为一项新兴技术近年来迅速崛起并成为行业内的热点话题,为解决上述问题提供了可能性及巨大潜力。本文总结了近年来等离子技术用于燃料油加工的研究进展,介绍了不同结构的反应器,讨论并比较了各项参数对实验的影响,包括放电类型,工作气体,反应器结构,电压及功率。最后,总结了目前等离子体技术应用于油品加工存在的问题,为接下来的研究指明了方向并对研究前景进行了展望。     

新型大直径深井抽油泵防喷脱接器研制和应用

在油田修井作业中,研制应用大直径深井抽油泵二次作业油管内防喷工具是实现安全生产、无污染作业的重要发展方向。介绍了FTJ-2型大直径深井抽油泵防喷脱接器的结构和工作原理,它集防喷、对接、脱锁3种功能于一体,具有超强承载、结构简单、实用性强的特点。现场应用表明,该防喷脱接器能实现不压井作业,对接脱锁率高,二次作业密封性强,具有较好的推广应用前景。     

填料密封结构改进设计

针对传统填料密封的结构特点与密封原理,分析了对密封填料加载所引起的密封填料受力的不合理性。从力学的角度对传统填料密封的结构进行了改造,提出了反向加力的新型填料密封结构。此结构在性能上克服了传统填料密封的不足,使得填料密封的原理与结构更为合理,其密封性能和使用寿命都得到了提高。     

压裂泵柱塞密封的改进设计

压裂泵柱塞密封性能好坏与使用寿命的长短直接影响压裂酸化作业的正常实施，密封不良将带来很大的维护工作量。为适应油气井增产的需要，对OPI 1800AWS型压裂泵柱塞密封的结构特点进行了分析，并结合生产和应用实际分析了柱塞密封失效和泄漏的原因，提出了一种油田压裂用柱塞密封的结构改造方案，即通过提高柱塞表面质量，优选密封圈材质，改进密封圈的结构，增加擦拭环，保证柱塞往复运动时与缸套的同轴度，可以提高摩擦副的密封效果和延长柱塞密封的使用寿命。柱塞密封结构改造后，柱塞寿命提高到15个月，密封圈寿命延长了２倍。     

抽油机减速器轴头密封结构的改进

针对在用抽油机减速器普遍存在的渗漏油问题, 提出了一种新型减速器轴头密封结构。这种密封结构是将机械密封运用到轴头密封上, 在轴承端盖内部安装由动静环、Ｏ 形橡胶圈及弹簧等组成的机械动密封装置, 动密封件选用具有一定硬度和耐磨性的材料制成。现场试验表明,密封结构性能可靠, 使用寿命长, 对轴头无磨损, 功率损耗小, 从根本上杜绝了抽油机减速器轴头的渗漏油现象。     

螺旋槽机械密封性能影响因素的解析法分析

端面开有螺旋槽的机械密封能有效地解决普通接触式机械密封端面摩擦和磨损严重等问题 ,研究影响螺旋槽机械密封性能的结构因素和操作因素对设计和应用该类密封具有重要意义。鉴于此 ,运用解析方法分析了影响端面外侧开有螺旋槽的泵入式机械密封性能的操作因素和结构因素 ,并与相应的内侧开槽泵出式密封环进行比较。结果发现 ,边界压力、介质粘度、轴转速、非槽区液膜厚度等操作参数对密封性能有重要影响 ;开槽深度和螺旋角等结构参数对密封性能也有重要影响。在同样条件下 ,外开槽泵入式密封环的开启力和液膜刚度大于内开槽泵出式密封环的开启力和液膜刚度。