钻井泵泵阀关闭时冲击力的测定

通过计算方法确定钻井泵泵阀与阀座冲击力时,计算结果多不精确。提出了采用应变测试技术测定冲击力的方法。测试时,将应变片贴在阀座的4个筋板两侧面中间中性轴附近,并与阀座轴线呈45°角,筋板上的应变片串接在一个桥臂上,4个桥臂上的电阻值相等。为使阀座筋板中间截面的中性轴附近材料处于纯剪切应力状态,加工时使阀座导向套上端面高出筋板上表面0．5－1mm,使阀体下落时仅与导向套上表面接触。测试结果表明,电测方法对测定泵阀关闭时的冲击力是可行的。     

钻井泵阀位移测试系统及位移测试

在研究钻井泵阀的运动规律时，为了避免因纯理论的推导而得出不切实际的结论，在泵阀试验台上采用自行设计的测试系统，对泵阀位移及运动规律进行了测试。通过测试和分析，得出了泵阀关闭速度与泵压基本无关、泵阀关闭时的冲击能较小的结论。实践表明，泵阀位移及运动规律的测试精度能满足理论分析的要求。     

基于MATLAB的钻井泵阀运动特性分析

利用MATLAB软件对钻井泵阀阿道尔夫微分方程进行了数值求解,并构造了描述阀盘关闭阶段的简化模型,准确地分析了阀盘的运动特性.通过对不同阀盘锥角的锥阀进行仿真计算得出,当阀盘下底面直径一定时,随着阀盘锥角的增加,阀盘的关闭速度及关闭冲击力都相应地减小,进而可以有效改善阀盘冲击阀座形成的冲击疲劳.该结论对泵阀的优化设计及延长泵阀使用寿命有重要的指导意义.     

往复泵汲液过程的动态数值模拟研究

运用数值计算方法对往复泵汲液过程进行了动态模拟,研究了泵阀的运动规律和阀隙流体的流动。通过模拟获得了泵阀升程、速度等运动规律,同时分析了魏斯特法尔现象的影响,指出了往复泵阀运动规律推导过程及开启滞后角定义中存在的问题。模拟结果表明,当不考虑排出阀的关闭滞后、液缸未充满、液体含气、机械传动机构的间隙等影响时,往复泵阀开启时几乎无滞后,由液体压缩性引起的滞后角很小;魏斯特法尔现象影响阀关闭时的滞后升高,但不影响阀开启的滞后角;切向冲刷作用是造成泵阀密封圈破坏失效的主要原因。     

三缸泵泵阀故障的幅值域多参数诊断法

采用振动信号幅值域多参数（如峭度指标、裕度指标和脉冲指标等）诊断法,可较准确地判别三缸泵泵阀的故障。通过对测取的三缸泵阀箱上泵阀关闭过程振动加速度信号的幅值域多参数的统计分析证明,采用振动信号幅值域多参数诊断法可有效提取泵阀失效故障的特征信息,且故障信息特征非常明显。由于仅用较少的几个参数就可完成对泵阀状态较准确的描述,大大简化了泵阀故障特征的提取。可见这种诊断法具有简单实用、所用特征参数少和易于建立泵阀故障诊断系统数据库等优点。     

钻井泵泵阀压力参数在线测试技术研究

泵阀是钻井泵的重要部件，通过压力参数的在线测试，可以监视泵阀的运动工况，文中介绍了泵阀压力测试的基本原理，方法，测试了泵阀的吸入管、液缸、排出管在不同载荷下的压力对研究泵阀的直实动力提供了可靠的数据依据。文中分析了压力和压差、压力与载荷等相互关系，都是同泵阀的实际运动情况相一     

往复泵泵阀运动规律的建模与仿真

建立了往复泵泵阀运动规律的数学模型。该模型解决了泵阀在开启和关闭阶段升程为零的方程奇点问题，并能对泵阀在不同工作条件下的不同开启方式进行描述．因而这种泵阀运动规律的数学模型更加完整和接近实际。此外编制了泵阀运动规律的仿真程序，并分别对Ｆ８００钻井泵泵阀和３ＮＢ—１３００钻井泵泵阀进行了仿真试验。最后比较了同等条件下的仿真与实测结果，二者基本一致     

钻井泵“同步阀”机构设计

根据钻井泵泵阀失效机理，设计出新型钻井泵泵阀－“同步阀”机构，亲机构消除了泵阀关闭的滞后角，“同步阀”与滤砂阀的配合使用降低了泥浆对泵阀的冲蚀破坏，从根本上解决了泵阀失效的问题，“同步阀”是首次提出，它为提高钻井泵泵阀寿命及钻井泵的整机效率提供了一套新型机构。     

自动锥形阀运动规律数学模型及仿真

针对阿道尔夫往复泵泵阀精确运动微分方程在泵阀开启瞬间存在奇点的不足,综合考虑液体可压缩性、魏氏效应、液体连续流条件及泵阀运动的动力特性,建立了描述往复泵自动锥形阀运动规律的精确运动微分方程。该方程是关于液缸内液体压力、泵阀升程与泵阀运动速度的一阶常微分方程组。应用数值计算方法建立了泵阀运动规律的仿真模型,通过仿真计算,可以直观地了解泵阀开启时的压力波动,解释产生奇点的原因。     

钻井泵阀结构参数与失效的关系

在现场调查的基础上，对失效钻井泵阀进行了分析，并检测了7个失效泵阀的阀橡胶尺寸。测试与分析结果表明，阀橡胶厚度是影响泵阀失效的重要因素，现用泵阀平均使用寿命较低的主要原因是阀橡胶厚度参数不合理。指明在不改变现用泵阀材料的条件下，通过优选阀橡胶厚度参数，以及提高阀橡胶密封锥面与阀体金属密封锥面装配后的同轴度，完全有可能大幅度延长国产泵阀平均使用寿命。     

钻井用阀式液力冲击器的优化设计

为了在给定冲击力时,设计钻井用阀式液力冲击器的最佳尺寸,从而减少设计和制造成本;或在结构尺寸给定的惰况下,获得最大冲击力,对冲击器进行了优化设计。以最大冲击载荷为设计目标建立了冲击器的优化计算模型并进行实例计算。实例计算结果的分析表明,要增加冲击力,靠增加静载荷在经济上是不合算的,应该增加静载荷下落的行程来提高冲击载荷;另外,在速度一定时,为了使冲击力最大,应使冲击时间尽可能减少。     

基于物理意义的示功图凡尔开闭点精确提取

凡尔开、闭点的提取是抽油井示功图识别与量化分析的基础,对抽油井故障诊断、功图量油等具有重要作用.根据有杆抽油泵的工作原理和凡尔开、闭点的物理意义,对地面示功图上凡尔开、闭点位置进行了理论分析,提出了一种精确提取地面示功图上凡尔开、闭点的方法.在位移-时间曲线上确定上、下死点后,对载荷-时间曲线进行分区、去噪(平滑去噪、拟合去噪、迭代去噪)后,直接采用穷举比较法寻找最优解,从而确定固定凡尔和游动凡尔打开点(B点、D点);采用相同方法再确定游动凡尔和固定凡尔的关闭点(A点、C点).编制了相应的软件,并利用1 000多个算例进行验证(包括多种故障算例),结果表明该方法能精确确定示功图上凡尔开、闭点位置.     

ZBT—1型投捞式气举阀性能试验与应用

为保证ZBT— 1型投捞式气举阀在井下能正常工作 ,在地面对ZBT— 1型投捞式气举阀进行了波纹管耐压试验、阀球与阀座密封性能试验、气门心启闭性能试验、地面投捞试验以及偏心工作筒与V形密封圈耐压试验。结果表明 ,该型气举阀能满足文东油田投捞气举采油工艺的需要。对文东油田 8口气举井实施了 18次投捞作业 ,更换气举阀 16支 ,累计增油 2 70 6t ,节约生产成本 14 2万元 ,首次投捞成功率达 94 4 %。     

喷嘴方位角对PDC钻头齿清洗力的影响

对不同喷嘴方位角时水射流对ＰＤＣ钻头齿清洗力的影响进行了实验究。根据悬臂梁原理设计了实验装置。用均布于模拟钻头刀翼上的５根测杆作为测量元件，可以测出水射流对模拟钻头齿上的水力清洗力。     

阀门耐火试验方法研究

为了解决阀门耐火试验中水相变带来的安全和稳压问题,进行了模拟试验研究。研究结果表明,阀门耐火试验中采用针阀调节卸压通道的方式能保证腔体内的压力稳定;试验过程中水被大量气化,产生的高温高压水蒸气会冲击水压管线,缩短管线的使用寿命并降低设备的安全系数。根据研究结果提出了以下解决方法:采用针阀和压力泵提供稳定的压力;采用阻气装置使水蒸气液化,缓冲水蒸气对管线的冲击,降低水压管线的温度。应用该方法建立了阀门耐火试验系统。试验表明,该方法切实可行,能够达到标准要求;最高试验温度980℃,最高试验压力103.5MPa,且压力稳定。     

智能测试阀简介

智能测试阀（IRDV）集测试阀和循环阀于一体，应用静液压力、微处理器及低压脉冲控制信号实现井下开关井和循环阀的开关，开关顺序可以根据需要任意改变，且所需的操作压力较小，是目前试油中最为先进的测试工具。详述了IRDV智能测试阀的结构和工作原理，简述了其优点。     

往复式压缩机进气阀运动规律的理论研究

运用往复式压缩机理论研究了不同弹簧刚度、曲轴转速和升程时的进气阀运动规律,通过阀片位移曲线分析了弹簧刚度、曲轴转速和升程对滞后关闭与颤振的影响。分析结果表明,随着刚度的增大和转速的降低,滞后关闭现象逐渐消失,在曲轴转速980 r/min、弹簧刚度455N/m时,滞后关闭角达到41.1°;当刚度增至5 300 N/m或转速低于370 r/min时,阀片开始出现颤振,此时最大弹簧力与最大推力的比值随着曲轴转速和弹簧刚度的增大而增大;若曲轴转速由370 r/min提高到2 000 r/min,对应的弹簧刚度需从455 N/m增至14 kN/m,此时最大弹簧力与最大推力的比值由0.17增至1.00。