井下工具密封设计分析

简述了密封原理和密封失效与密封间隙的关系。通过对井下工具国内外常用O形圈设计标准的设计方法和密封能力进行举例分析，提出了相应的特点和密封性能，并提出了设计建议，对井下工具O形圈密封设计具有参考意义。     

浅谈有限元方法在井下工具设计中的应用

油田开发对所用的井下工具提出了更高的要求，因此可从基础理论方面来提高井下工具设计质量和可靠性，并结合国际通用有限元软件ansys对井下工具进行了分析，模拟了密封加固用密封锚和锥体的接触分析，并提出了结构的修改方案，取得了满意效果。此种方法为井下工具的设计提供了一种新途径。     

设计井下密封时应考虑什么

文中讨论了设计井下密封时,应选择最好的密封材料和密封结构,并且在设计中要掌握好井下准确资料。文中通过对常用的密封孔封隔件和插管封隔器密封总成从使用上,材质上进行分析,提出了对元件设计的方法、技巧等。     

井下工具可靠性设计

井下工具的工作环境十分恶劣,为了保证操作人员的安全,对井下工具安全性有着特殊要求,井下工具可靠性设计是保证油田开采过程安全性的基础和关键.分析了井下工具失效的主要原因,在此基础上,对井下工具的可靠性设计方法和步骤做了初步探讨.     

浅谈可视化技术在井下工具设计中的应用前景

可视化技术是利用计算机图形学和图像处理技术，对大量的数据进行处理，将数据转换成图形、图像形式，形象而具体地显示出来，并进行交互处理的理论、方法和技术。科学计算可视化主要是针对科学和工程领域的计算或测量数据，侧重于空间连续数据的可视化，将图形生成技术、图像处理技术和人机交互技术结合在一起，使许多枯     

井下封堵球密封副密封优化设计

封堵球密封副是常用的井下工具密封形式,目前设计主要依靠个人经验,缺乏理论指导,密封性能难以保证.提出了基于密封副接触应力(比压)和接触宽度的设计方法,模拟分析了密封副几何结构参数和密封副材料特性对密封性能的影响规律,为封堵球密封结构的设计与应用提供理论指导.结果表明:采用小半锥角设计可以同时增大密封比压和接触宽度,从而提高密封性能;选用较高弹性模量的封堵球材料可以提高密封比压,并减小接触宽度.     

井下设备的密封设计应考虑的性能因素

介绍了地层测试器密封设计中常用的材料、影响密封性能的主要因素；定性地论述了井下工具密封设计中应遵循的原则及注意事项。     

井下工具试验装置设计分析

采用现场试验的方法研究井下工具费用高、时间长、效果差。为了开发先进的井下工具，有必要建设一套试验装置，模拟现场工艺及工况来检测工具的性能。对试验加载系统、井口系统、井身结构、密封结构、试验介质循环系统、测控系统等主要组成部分的设计作了分析。     

井下工具动态检测系统中的模糊控制技术

结合机械、液压、计算机测控等技术,研究和开发了井下工具动态检测技术及系统,实现了全尺寸井下工具综合参数的动态检测。针对液压系统的特点,应用模糊控制理论,研制了模糊控制算法。实际应用证明,该技术有效地避免了常规算法容易引起的液压系统控制量的振荡和过冲,提高了载荷施加的精度,解决了大载荷试验系统的可靠性。     

RFID在井下工具中的应用

为了提高油气井长期有效性和作业效率、降低油气井的建井成本,近年来RFID技术在石油领域的应用取得了一定进展。在调研国内外文献的基础上,阐述了RFID技术的原理和基本特点,对其在压裂工具、钻井扩眼工具以及其他井下工具中应用的可行性进行了分析,指出了RFID在井下工具中应用的关键技术。分析结果表明,RFID井下工具比力学或机械式工具具有更大的优势,RFID在井下工具中成功应用的关键是电子元件和电池在高温高压条件下良好的工作状态,开发耐高温高压的电子元件将对RFID的应用和其他通信技术带来革命性改变。     

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。     

预置多裂缝压裂井下工具的设计与应用

针对低渗油田的渗透率低和油流阻力大等特点,结合水力喷射技术和加砂压裂工艺技术,根据预置多裂缝压裂技术的机理,设计了多裂缝压裂专用井下工具。该工具通过微细限流孔和溢流阀共同作用实现工具的定点喷射和缓慢移动,高压流体通过喷射工具,将高压能量转换成动能,在地层内形成2个对称的扁纺锤体裂缝,实现了井下压裂预置新裂缝的效果。预置的扁椭圆纺锤体新裂缝会使缝周边岩层松弛,应力下降,渗透率上升。现场试验表明,预置多裂缝压裂技术能有效改善地层渗透率,对于低渗透油田的增产增注有良好的效果。     

斜井井下工具试验装置

为了使大斜度井、定向井分层开采工艺技术的研究具备完善的中间试验条件 ,研制了斜井井下工具试验装置。该试验装置由主试验系统、液压系统、水压试验管汇系统等组成 ,具有适应性强、模拟井斜调整范围大、垂直和水平位移调整灵活、可集中控制和实时监控等特点 ,可模拟大斜度井分层注水、分层堵水、分层改造等井下工具在多种井斜状态下的多项性能试验。该试验装置已为 5项局级科研项目提供了中间试验条件 ,为项目研究提供了大量的实验数据 ,取得了较好的应用效果。     

确定井下仪器密封间隙的方法

井下仪器的密封是一项关键性技术，测试技术服务分公司生产测井研究所对井下仪器的密封粘扣问题做了详细分析，提出了依据井下仪工作的环境压力，直径系列，材料等具体条件确定密封间隙的计算方法和公式，解决了因密封间隙选择不当产生的密封面的粘拉，划伤问题，在仪器的设计，加工制造和生产中取得了良好效果。     

井下工具心轴偏移对机械密封端面变形的影响

基于有限元方法研究了导向钻进时导向工具的心轴产生弯曲变形对机械密封性能的影响,分析了导向钻进时心轴的最大变形状态,计算了在心轴偏转和内压作用下机械密封环端面机械变形程度,研究了密封环变形与压力之间的变化规律。计算结果表明,心轴弯曲对端面变形的影响较小,内压是端面变形的主要原因,不同压力下机械密封端面变形行为基本符合线性变化规律,确定了满足井下工具密封要求所需的介质压力。     

井下封堵球密封副接触应力建模与分析

封堵球密封副的密封性能是井下作业成败的关键,密封副接触应力的大小反映其密封能力。针对井下封堵球密封副的密封原理,分别建立了密封副接触应力的物理模型和有限元模型,通过实例模拟对比了二者的计算结果,分析了密封副几何结构和密封副材料特性对接触应力的影响规律。分析结果表明,封堵球密封副的接触应力可通过物理模型法或有限元法计算,二者模拟结果近似程度高,偏差较小;物理模型法可以反映模拟参数对最大接触应力的连续影响关系,有限元法可以模拟接触应力在密封副上的分布;在相同工况下采用小半锥角设计或选用较高弹性模量的封堵球材料均可增大密封副的接触应力,从而提高密封性能。     

大斜度井压裂酸化中的井下工具

本文介绍了隆41—1井90°斜井在酸化施工中对井下工具所进行的尝试,认为:压裂酸化施工中应解决井下工具的起下和井下工具的偏心问题。对封隔器的工况分析要掌握封隔器的座封力、承压差能力等。     

井下工具零件应力分析

介绍了圆筒类，卡瓦类，环类，板类等４大类井下工具零件应力分析的主要过程和主要公式，以肩部保护为例分析了特殊井下工具零件的应力，为编制“井下工具零件应力分析与设计”软件提供了数学模型。     

特殊油井综合治理井下工具配套技术

为促进我国机械采油技术的发展，结合濮城油田实际情况，介绍了油田开发后期部分特殊油井在近两年内的进下配套工具改进成果。