牙轮钻头储油密封系统的改进及发展

储油密封系统是牙轮钻头寿命的关键,使用金属环密封,是延长钻头寿命的良好方法。文中以储油密封系统的作用分析提出来用ATJ和ATM系列钻头的密封可降低钻井成本和提高钻头寿命。     

高速牙轮钻头金属浮动密封的实验研究

介绍了金属浮动密封机理及特点,用实验方法给出了设计牙轮钻头金属浮动密封的轴向压缩量δ,模拟牙轮钻头工况对金属浮动密封的密封性能进行了实验研究。实验结果表明,金属浮动密封能够有效地适应牙轮钻头振动工况,并在高速条件下具有漏失量小、摩擦热少、磨损轻微、寿命长等优点,为研制高速牙轮钻头提供了有效的密封设计参数。     

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本文以三牙轮钻头的台架试验和油气田现场试验的效果为依据,探讨三牙轮钻头的改进方向。沙及学术上长期争议的国外钻头与国内钻头在轨迹设计上的差异,剖析轴偏移和角偏移的异同处。对轴承密封,牙轮锁紧,喷嘴安装等也有新的意向。     

牙轮钻头金属浮动密封研究及设计

介绍了牙轮钻头金属浮动密封设计的主要参数牙爪轴锥长ｈ、半推角β、浮动环半锥角α等及其设计方法。给出了由实验确定的这些参数的选择范围。指出：密封设计时，须选定浮动环宽度ｂ，然后由密封比压ｐ和密封力Ｐ计算出浮动环的直径尺寸。文中给出了设计实例。为了保证密封零件及密封的质量，还介绍了质量检测设备和检测方法。     

三牙轮钻头轴承和密封系统失效原因

主要论述了三牙轮钻头在井下工作时，由于受高钻压、高转速和反复的冲击载荷、剪力、扭矩等影响，轴承和密封结构产生磨损、疲劳剥落、锁紧槽改道的各种失效原因。     

钻头密封材料研究探讨

从钻头密封的发展历史以及现在国内外钻井对钻头密封的要求来看，钻头密封材料的研究已成为现代和将来钻头密封研究的主要领域，为了开发适应现代钻井要求的钻头密封，必须在密封材料研究的基础上结合密封结构进行设计。本文对钻头密封材料研究的现状进行了探讨，并讨论了在现有密封材料研究技术的基础上开发充满前途的二种钻头密封：硬质合金密封与双重复合密封。     

新型非密封滑动轴承牙轮钻头的试验研究

密封滑动轴承牙轮钻头的密封圈工作条件恶劣,极易损坏;密封圈占据了轴颈的一部分空间,使钻头承载能力减小,这些都降低了钻头的使用寿命。通过滑动轴承失效原因的分析,提出非密封滑动轴承牙轮钻头的轴承表面应采用硬度大、热稳定性好的材料,轴承摩擦副应采用硬-硬配对方式。经过对WC-Co类硬质合金材料力学性能和摩擦学性能分析,用新的轴承结构解决了硬质合金脆性问题,并研制出新型非密封硬质合金滑动轴承牙轮钻头。室内试验表明,硬质合金摩擦副具有良好的抗磨粒磨损能力,可用于牙轮钻头非密封滑动轴承的滑动表面。现场初步试验证明,新型非密封硬质合金滑动轴承牙轮钻头具有良好的应用前景,是发展高速滑动轴承牙轮钻头和小尺寸滑动轴承牙轮钻头的有效途径。     

离心砂泵副叶片一双螺旋组合密封

介绍了副叶片一双螺旋密封加填料密封的原理，指出这种新型砂泵组合密封既可发挥副叶片平衡叶轮轴向力并形成反压力以降低轴封压力，又能发挥双螺旋密封在变工况时密封性能稳定的优点。此外，还对这种密封的密封能力进行了阐述。在同一台砂泵上分别采用副叶片一副叶轮动力密封和副叶片一双螺旋组合密封从功耗、性能及装配三个方面进行的对比试验表明，这种新型组合密封具有结构简单、密封性能好、功耗低、无污染、寿命长、性能稳定可靠及安装维护方便的优点。这种新型结构密封已在１５０ＳＢ－Ⅲ型砂泵上获得了成功的应用。     

牙轮钻头单金属浮动密封结构的密封机理

在牙轮钻头中成功应用单金属浮动金属密封结构的关键在于控制密封端面之间的接触压力。应用当今最先进的非线性有限元分析软件Msc Marc ,结合单金属浮动金属密封结构的装配过程对其密封机理进行了有限元分析。通过对装配和工作过程中密封面的接触应力分布以及关键部位的应力变化的分析 ,提出实际应用中应注意的问题 ,并探讨了结构形式、设计参数、材料、润滑脂对密封能力的影响 ,为国内钻头厂家掌握单金属浮动密封结构的设计开发技术提供一定的借鉴和帮助。     

牙轮钻头单金属浮动密封结构的密封机理

在牙轮钻头中成功应用单金属浮动金属密封结构的关键在于控制密封端面之间的接触压力。应用当今最先进的非线性有限元分析软件Msc.Marc，结合单金属浮动金属密封结构的装配过程对其密封机理进行了有限元分析。通过对装配和工作过程中密封面的接触应力分布以及关键部位的应力变化的分析，提出实际应用中应注意的问题，并探讨了结构形式、设计参数、材料、润滑脂对密封能力的影响，为国内钻头厂家掌握单金属浮动密封结构的设计开发技术提供一定的借鉴和帮助。     

牙轮钻头W型密封结构密封性能研究

牙轮钻头的密封空间很小,要得到可靠的密封性,实现多级密封很难做到,所以我们希望寻求一种既能减小密封接触面积,又能实现多级密封的新型结构[1]。在O型橡胶密封圈的基础上,提出W型密封圈密封结构的设计,通过有限元仿真分析对其进行结构设计及优化,应用新的W型密封结构,可提高牙轮钻头的密封性、可靠性及使用寿命。     

泥浆、岩屑对牙轮钻头密封系统的危害

从牙轮钻头的结构和使用方面，结合实例剖析了钻井过程中泥浆、岩屑对牙轮钻头密封系统的危害，指出嵌入牙掌C点面和密封面的泥浆、岩屑会磨损、刮伤密封圈，失水后的干泥浆会造成牙轮卡死。钻井和钻头设计中对泥浆、岩屑危害密封系统的现象应该引起足够的重视。     

离心泵密封环泄漏量特性试验

用专用设备模拟离心泵运行工况,对密封环处泄漏量进行直接测量,用3种方法对常用密封结构的泄漏量特性及环形缝隙密封处的动扬程作了试验。经试验和统计,得出了泄漏量的计算公式,以及泄漏量系数与密封环结构的关系,为在无接触工况下确定较小的液体泄漏提供了理论依据。     

地热钻井用的牙轮钻头密封

地热钻井用的钻头寿命短和成本高的一个重要因素是缺乏适用于高温的密封。为有助于高温密封的研究建立了模拟地热牙轮钻头钻井时密封环境的实验装置。虽然已试验的合成橡胶还没有一种可适用于200℃以上温度的压缩密封,但广泛的试验已确定了它们准确的温度极限,并发现了一些可用于较高温度下的异型密封结构。     

闸阀填料密封件的改造与应用

针对闸阀阀杆填料密封泄漏的问题,提出正确选择密封填料的材料和改进闸阀填料压盖密封件结构的技术改进措施。经实践证明,改造后的闸阀填料密封件不仅能够很好地解决密封渗漏问题,而且产生了很大的安全和经济效益。     

牙轮钻头流体动压密封的结构构想和参数确定

流体动压密封是当今钻头轴承系统密封研究的一个重要方向。文中根据流体动压润滑理论，提出了一种新型的流体动压密封结构，然后再根据螺旋流动理论，以密封面之间的流量作为控制准则，初步确定了该型流体动压密封的结构参数。     

能量平衡牙轮钻头的钻井特性

一种新一代的能量平衡牙轮钻头业已研制推出 ,这种新型能量平衡牙轮钻头的设计与制造采用了 3种专利技术 ,即钻头齿面结构动态平衡技术、钻齿方位优化技术和抗弧形轨迹技术。现场试验结果表明 ,新型能量平衡牙轮钻头可提高钻井作业的机械钻速与钻井进尺 ,提高钻头齿面结构的耐久性和密封 /轴承组件的可靠性     

中压高温场合用的八角垫密封

我厂合成氨系统半水煤气变换工段设有一台中间换热器,其换热面积为57m~2,工作压力1.86MPa(19kgf/Cm~2),最高工作温度430℃,管内介质为变换气,壳程介质为半水煤气和蒸汽。该换热器管板与封头法兰密封面的密封问题,1975年投产以来一直未能很好解决,经常因密封面的泄漏而迫使系统停车处理,成为我厂合成氨系统一大难题。1986年,我们根据有关介绍,进行了把凹凸面平垫密封改为金属八角垫密封的试验,经过一年多的实践表明,金属八角垫用于中压高温场合效果良好。     

金属封制的钻头

HughesChristensen引进MXL经过延长保质期处理的电动机钻头,它具有根据实际需求而设计的高速三牙轮钻头,新的切削构造,可配置的水力学和非常可靠的轴承。钻头系列使用了一个单一的通电金属密封轴承包,所有相关的旋转运动在两润滑金属密封表面发生,金属密封表面可使密封容量增加20%。特有的耐磨表面延缓了密封磨损。支撑环使用延长了操作寿命和提高抗岩屑能力的应力设计形状。这项设计可改善密封表面的密封效率,钻头使用优化的硬质合金钢、再设计牙形以及策略安置的锥形节电装置。这个锥形节电装置可保护锥形钢免受切削的磨损。钻头使用了…     

浮动端面密封结构的性能分析

运用有限元法对高速牙轮钻头浮动端面密封的性能进行分析,计算模拟了浮动端面密封在装配过程和不同工作条件下结构的变形和接触表面应力变化。对照计算结果对实际使用中的问题进行了分析。对同类浮动端面密封结构的设计有指导意义,并使进一步研究浮动端面密封的机理成为可能。