旋塞阀密封失效机理分析与改进

针对现场使用的方钻杆旋塞阀主要存在旋钮处刺漏、高压下阀芯转不动等问题,对方钻杆旋塞阀的失效原因和受力情况进行了分析,并进行了结构改进,具有推广应用价值。     

北石厂空气螺杆钻具首创国内最长页岩气定向钻井进尺记录

<正>重庆涪陵焦石坝地区是我国第1个页岩气产能建设示范区,构造位置处于川东高陡褶皱带,主体位于万县复向斜。该区块开发井的二开造斜段采用常规钻井时钻井液漏失严重,大井眼定向钻进速度慢,已成为影响钻井提速的瓶颈,严重阻碍了工程进度。为此,中石化工程院钻井项目部决定在该区块的二开定向井段选用北京石油机械厂(以下简称北石厂)空     

带可调弯壳体和可换稳定器的导向螺杆钻具

带可调弯壳体和可换稳定器的导向螺杆钻具与常规导向螺杆钻具一样都是用于定向井、水平井、分支井等的钻井作业,与常规导向钻具不同的是万向轴弯壳体的弯角度可在无需拆开钻具的情况下任意调节,弯角度调节范围一般为0～3°,近钻头稳定器可在无需拆开钻具的情况下任意更换,稳定器尺寸一般可比井眼尺寸小3.175～12.7mm。钻井施工现场可根据具体工况需要实时调整导向螺杆钻具的结构及工程参数,从而提高了作业工具的灵活性和施工过程的可控性,有利于提高钻井工程质量,降低综合钻井成本。并对现有可调弯壳体螺纹易松脱、过大尺寸螺纹式可换稳定器现场更换不便的问题,提出继续优化设计的建议。     

小直径井下工具用新型锁紧机构设计

针对小直径桥塞类井下工具设计空间狭小的现实,设计了一种结构较紧凑的锁紧结构,能实现锁紧和解锁功能,使其适用于可打捞类井下工具。根据当量摩擦因数的理论,对锁环的齿牙和压紧锥面的角度关系进行分析,得出锁环自锁的基本条件是锁环压紧锥面的锥角α应小于齿牙齿前角的倾角β。根据锁环和锁环座的结构特点,计算出解锁时所需满足的几何条件。经试验验证,该锁紧机构能实现设计的功能,并具有较强的承载能力。该锁紧机构的结构为过油管类钢丝电缆桥塞或堵塞器的研制提供有益的支持,可拓展油管压力控制工具的应用范围,具有良好的推广应用前景。     

螺杆钻具的前沿技术

为了延长螺杆钻具的使用寿命、提高其输出性能、满足特殊钻井工艺及特定区块的特殊需求,对螺杆钻具的前沿技术进行了调研,分析了当前的研究热点,主要涵盖2个方面:①改进马达定子,包括等壁厚定子、定子橡胶新工艺新配方的研究;②传动轴总成的改进,包括推力轴承、径向轴承等新工艺新技术的研究。基于此,展望了螺杆钻具的未来发展趋势。     

不锈钢材料在高含硫井口装置中的试验研究

针对我国油气田特别是四川气田H2S含量高，对井口装置腐蚀严重，容易发生突发事故的情况，选用了3种不锈钢材料135、2205、318进行H2S应力腐蚀试验分析。通过模拟四川气田基本情况，并参照NACE TM0177-1996标准溶液，利用U形弯曲浸泡试验、慢应变速率拉伸试验、电化学分析等方法，对3种材料应力腐蚀开裂进行了对比分析。试验分析表明，双相不锈钢2205具有良好的抗H2S应力腐蚀性能和良好的力学性能。     

空气锤活塞运动规律研究

为了进一步研究空气锤气室和活塞设计参数对空气锤性能的影响,以KQC系列空气锤为例,在空气锤活塞与气室的物理模型和数学模型的基础上,利用VC++编程软件对空气锤的气室状态和活塞运动规律进行了仿真计算并对计算输出数据进行处理,得出空气锤性能参数曲线,由性能参数曲线分析得出空气锤的内部设计参数与空气锤性能参数之间的关系。研究结果为空气锤的进一步改进和完善提供了理论依据,也为空气锤现场应用中及时调整部分结构参数以保证空气锤的正常工作和快速钻进提供了依据。     

泡沫钻井用空气锤工作性能研究

介绍了空气锤气室结构和工作原理,提出了空气锤工作的关键点是后气室与活塞的能量积聚和前气室向井底的能量释放。从气室结构参数、钻头尾管尺寸参数、气缸与活塞之间的间隙3个方面分析了泡沫钻井用空气锤的工作性能,并提出了保证空气锤泡沫钻井的调整方案,对空气锤钻井技术应用于泡沫钻井具有参考价值。     

改进调质工艺提高顶驱旋塞阀阀体低温冲击性能

顶驱旋塞阀阀体是顶部驱动装置的重要部件,需适应低温工作环境,主要承受大扭矩冲击载荷.API spec7规范对顶驱旋塞阀阀体-20℃低温冲击吸收功AKV要求:3个纵向的-20℃冲击吸收功A KV平均值≥42 J,A KV单个值≥32 J(试件取自阀体最厚截面1/2壁厚处),对其它力学性能的要求如表1所示.普通调质钢采用油淬调质工艺很难满足API spec7规范对驱旋塞阀阀体大壁厚处-20℃低温冲击吸收功的要求.     

KQC系列空气锤在油田气体钻井中的应用

在油田气体钻井中使用KQC系列空气锤,解决了泥浆钻井在中硬以上地层中钻速慢、易井斜的难题。钻机通过钻杆对井底空气锤施加钻压和转矩,空压机产生的高压气体驱动空气锤钻头对井底岩石进行冲击,形成快速的旋冲式破岩钻进。这种破岩方式要求的钻压和转矩较低,有效地降低了井斜,减少井下事故的发生。现场试验表明,使用KQC系列空气锤钻井,平均机械钻速比泥浆钻井提高5倍以上,同时具备防斜和纠斜的能力。介绍了KQC系列空气锤的结构特点、工作原理、技术参数、台架试验与现场试验情况及空气锤钻进中应注意的问题。