钻杆带压开孔装置的设计与试验分析

针对油气井钻井过程中溢流导致的循环压井与放喷通道失效问题〔1〕,设计出了一种能对密闭带压钻杆进行开孔的钻杆带压开孔装置,该装置重新建立了一条新的压井与放喷的通道。重点对带压开孔装置工艺实现的过程以及密封系统、钻孔传动结构的设计进行了介绍,采用ABAQUS仿真分析软件对往复刀杆与固定刀杆间的J型往复动密封系统进行了有限元分析。为了验证方案设计的可行性,制造样机并进行了台架试验,根据试验反馈出的问题对样机相关设计进行了不断改进与进一步的试验。试验结果表明该装置结构设计方案的可行,实现了功能要求。     

球形防喷器胶芯密封钻具效果评价

国产球形胶芯的密封性能差、使用寿命低,不能满足钻井作业需求.以FH35-35型球形防喷器胶芯为研究对象,建立胶芯密封钻杆的三维有限元模型.分析结果表明:胶芯上部及底部出现应力集中,是导致胶芯发生破坏的主要原因；密封长度随活塞位移增加而逐步增长,但密封压力的增长却有一段停滞期,指出活塞最小行程不宜低于166 mm;胶芯内圆柱高度在210～220 mm时,密封压力、密封长度最佳,且密封区域的应力低,有助于提高胶芯的使用寿命.     

AET技术在油田防喷器检测中的应用

声发射检测技术是指对材料局部能量快速释放而发出瞬态弹性波的检测来判断材料或构件安全可靠性的一种动态无损检测技术。在我国,AET技术在石油钻井井控设备壳体安全评价方面的应用逐渐成熟。新疆某油田科学性引入AET技术对石油钻采用防喷器进行安全测评并取得显著效果,经对检测的防喷器进行系统统计、归类,为油田庞大的在役防喷器群体建立起一个详细的检查表,这为该油田防喷器的返修、定期检查以及延长服役期提供供了可靠的参考依据。
     

非常规井控处理技术在塔里木油田的应用

常规的井控处理方法已被业内技术人员利用谙熟,结合现场使用实际,介绍一种非常规的井控处理技术：当井内发生溢流关井后,出现旋塞阀无法打开的紧急情况时,可以在钻台面上重新安装防喷器组,将钻具临时坐挂在原防喷器组上部,利用倒装的单闸板进行钻具外的密封,使用剪切闸板剪断钻具,重新组建钻台面防喷器组以实现压井作业。     

温度对压缩式胶筒接触压力的影响研究

利用SB802热机综合疲劳试验机进行了硫化丁腈橡胶在不同温度条件下的力学性能试验,得到了橡胶材料的应力-应变关系曲线。通过有限元软件拟合了橡胶的Yeoh材料模型,构建了橡胶的本构关系公式,完成了压缩式胶筒的接触压力分析,得到了在不同温度下胶筒的应力分布云图以及接触压力沿轴向的分布规律。研究结果表明,当温度在不同范围内变化时,温度对胶筒接触压力的影响存在不规则性。该项研究结果可为压缩式胶筒的进一步研究提供理论基础。     

牙轮钻头空心滚滑复合轴承的设计

轴承是牙轮钻头的重要组成部分,它的失效直接影响着整个钻头的使用寿命。为此,分析了牙轮钻头用滑动轴承、滚动轴承及浮动套轴承的研究现状,在综合3种轴承各自优势的基础上,最终设计出了空心滚滑复合轴承和有孔浮动套滚滑轴承：①空心结构的滚滑体较实心结构的滚滑体提供了更多的贮存润滑油空间,使牙轮转动过程中滚滑体的各接触面之间的润滑性能得以改善;②空心结构增大了滚滑体的散热面积,自由流动的润滑油通过对流散热方式冷却轴承各个转动的部件。同时,建立了滚滑轴承的有限元分析模型,进行了实心和空心结构滚滑轴承的等效应力与接触应力分析。结果表明：空心滚滑复合轴承比实心结构的承载能力更强,滚滑体的应力分布也更为均匀,降低了由局部应力过大或温度过高而导致整个轴承失效的概率,有利于提高牙轮钻头的使用寿命。最后,建议空心滚子的空心度在50%~70%,滑块的空心度不宜超过60%。     

橡胶大变形不可压缩方法试验数据处理

为提高本构关系的精度,提出用橡胶大变形不可压缩的方法来处理试验数据。根据橡胶材料单轴压缩试验数据,分别采用GB/T 7757方法和新提出的数据处理方法进行处理,得到橡胶材料的两种本构关系,并分别将其导入ABAQUS有限元分析软件模拟试验过程。研究结果表明,采用新方法计算的试样最大轴向变形量与试验测试数据的误差为20.4%,而GB/T 7757方法的误差为34.7%。大变形不可压缩方法可明显提高处理橡胶本构关系的精度。     

山前空气钻井实践与认识

塔里木油田的塔北山前构造已经探明蕴含丰富的天然气资源,但山前构造的钻井有极大的难度,上部砂砾岩研磨性极强、地层倾角大、可钻性差.塔里木油田在大北、柯东地区实践了空气钻井,文章以两口井的实际工况为例;结合现场出现的井壁稳定、地层出水、防斜纠斜、设备配套等问题,总结经验并提出了改进建议,为今后提高该地区砾石层钻井速度,推广空气钻井在该地区的运用具有实质性的指导意义.