流体动压径向密封及其在石油机械中的应用

常规径向动密封干摩擦时磨损快且发热严重 ;边界摩擦时会出现物理化学吸附膜 ,从而导致密封失效。为此 ,介绍应用流体动压效应研制的新型流体动压径向密封的机理及其发展历程。在 5种典型石油矿场机械中的应用情况表明 ,流体动压径向密封的最高密封压力达5 2 5MPa ,最高工作转速达 6 0 0r/min ,特别适用于结构空间有限、磨砺性较强的恶劣工作场合 ,值得在国内石油矿场机械中大力推广应用     

环形防喷器封井过程的数值模拟

环形防喷器是石油钻井行业常用的重要设备,但是国内在大口径、高压力级别的环形防喷器的设计和制造方面,还不能完全满足生产需要。为此,在建立锥形胶心环形防喷器的三维有限元模型的基础上,通过对无钻杆和φ89mm钻杆2种状态下封井过程的数值模拟,得到了胶心变形时各部分橡胶的运动规律和应力、应变的分布状况,指出容易发生破坏的部位,分析了封井时密封部位接触压力的分布形态和变化规律,为设计和使用环形防喷器提供了理论参考依据。     

我国防喷器技术进展及发展方向

介绍了近年来国内防喷器研制方面的成果,包括产品系列的进一步完善,结构和技术改进与创新;产品可靠性及关键材料研究工作的进展以及制造工艺技术的进步等。通过对国外防喷器先进技术的分析研究,提出我国防喷器技术今后几年的工作方向;（1）研制高性能旋转防喷器,分流器系统及超高压大通径防喷器组,提高闸板的配套水平;（2）加强适应各种工况的新材料的研究;（3）进一步提高承压件,密封件制造水平及检测技术水平。     

可变径闸板防喷器前密封封井过程受力模拟研究

可变径闸板防喷器作为新型的闸板防喷器,能够密封一定范围内多种规格的钻具,具有成本低、使用方便等特点。文章通过建立有限元模型,模拟了可变径闸板防喷器的工作过程,对其前密封应力的分布和变化进行了分析,探讨了产生破坏的原因,便于优化设计。     

深水防喷器系统FMECA分析

为确定深水防喷器系统中影响可靠性较大的关键单元设备及故障模式,采用FMECA方法对系统进行了分析。定义了系统基本情况、边界条件、故障模式和判断依据等FMECA分析的基本要素。分析结果表明,对深水防喷器系统可靠性危害性较大的单元设备为闸板防喷器、控制箱、液压连接器;危害性较大的故障模式有闸板封井不严、节流压井管线外漏、黄箱与蓝箱中有1个所有功能同时不能激活、黄箱或蓝箱中有1箱有1个功能不能激活、黄箱与蓝箱同时有1个功能不能激活。对深水防喷器系统设计、应用及日常维护提出了改进建议。     

防喷器控制系统的蓄能器容积计算

比较不同方法计算的蓄能器容积和水深对蓄能器容积的影响。使用SY/T 5053.2—2007《钻井井口控制设备及分流设备控制系统规范》中关于蓄能器系统的计算方法,结果表明:蓄能器容积率和已充压力(密度)与最小操作压力(密度)的比值正相关;方法 A与方法B计算的容积率与初始条件有关;随着水深增加,蓄能器容积率变小;功能液量一定时,蓄能器容积需变大。     

海洋水下液压连接器设计与应用

根据国内首套自主开发的水下应急封井装置的实际需求,设计一种全新的液压连接器,具备机械加双重液压驱动解锁的三重解锁机构,具有HC型和H4型液压连接器快速转换锁紧机构,具有一次和二次的冗余密封结构设计,在连接器顶部和下部设计有水合物抑制结构等,适应3 000 m以上深水工况。该连接器具有重要的经济和社会效益,可为国内水下液压连接器研制开发提供参考。     

Kalsi型流体动压密封结构及其接触性质研究

流体动压径向密封是利用流体动压效应研制的新型径向动密封结构, 其典型产品Kalsi型流体动压密封已在国外石油机械中获得了成功应用。在分析该密封结构和机理的基础上, 提出了“软弹流”数值迭代研究方法, 并采用MSC Marc软件对影响密封性能的重要因素———轴向接触压力进行了分析, 探讨了结构、材料、初装配条件在Kalsi密封应用中的作用, 为深入开展理论研究和进行密封圈的研制奠定了基础。