尾管悬挂固井中钻杆接头伸长量计算模型建立

尾管悬挂固井作业过程中,钻杆受到多种载荷联合作用产生轴向变形;若注水泥施工步骤前的钻杆上提距离过短,会导致钻杆和尾管悬挂器在后续作业时重新扣合,使得起钻时悬挂器无法顺利脱手造成卡钻。通过对直井尾管固井施工过程中钻杆受载情况的分析,并基于钻杆接头与钻杆本体存在结构差异这一特点,提出了一种综合考虑结构场、温度场、压力场等因素的钻杆接头最大伸长量工程计算模型。运用该模型可以对尾管固井过程中钻杆的伸长量进行更加准确的分析计算,尽量减少卡钻事故。通过分析得知,静止状态下钻杆的轴向伸长量是最大的;对钻杆接头伸长量影响最大的因素是温度场,影响最小的因素是压力场,且温度对钻杆接头的影响要比对同尺寸的管柱的影响略小。     

膨胀悬挂器本体膨胀性能试验研究

膨胀悬挂器依靠硫化橡胶的本体膨胀发生塑性变形,并与上层套管形成摩擦力悬挂尾管,橡胶起到密封和增大摩擦力的作用。悬挂较重的尾管需要增加本体长度,导致悬挂器整体结构增加,增大了悬挂器入井和施工风险。针对该问题优化本体设计,在本体外壁镶嵌金属块并硫化橡胶,通过膨胀试验验证了该方法的可行性,为掌握本体膨胀后与上层套管的接触应力,采用应力测试方法对本体膨胀过程中上层套管的应变进行了测量并计算得到接触应力,试验数据表明膨胀悬挂器经过结构优化在保证悬挂、密封性能的前提下使膨胀本体缩短,从而提高了现场施工的可靠性。     

膨胀尾管悬挂器地面试验研究

膨胀尾管悬挂器通过膨胀金属本体与上层套管形成摩擦力悬挂尾管,现场作业时采用泵车加压使悬挂器产生推力驱动本体膨胀。研制过程中进行地面膨胀试验时,由于管串长度较短造成泵压增加过快导致瞬间高压产生,存在安全风险。针对该问题提出了膨胀悬挂器地面试验方法并优化管串结构,采用安全阀防止高泵压产生保护泥浆泵,管串压力升高到设定值时安全阀泄流孔能够打开泄压,试验表明该管串能够安全完成悬挂器地面膨胀试验,为后续研究提供支持。     

悬挂器旋转机构设计与试验研究

膨胀悬挂器通过旋转机构带动尾管转动提高固井质量、解决尾管入井遇阻问题,旋转机构需要传递大扭矩、具有高可靠性,是膨胀悬挂器研制的关键和技术难点。采用键槽传动机构实现旋转,通过扭矩套筒上的传动键与尾管套筒内壁的键槽配合传动扭矩,使用3D打印技术验证了机构的可行性,并利用ABAQUS有限元软件对旋转机构的强度进行了计算,得到扭矩应力关系曲线。在此基础上研制出旋转机构,通过扭矩测试试验和现场应用验证了其可靠性,数据表明所研制的旋转机构扭矩达到15000N·m,能够满足现场使用要求。     

膨胀尾管悬挂器膨胀力有限元计算与试验研究

膨胀尾管悬挂器通过膨胀锥在本体内运动使其发生径向变形,依靠变形后本体与上层套管间的摩擦力,使膨胀悬挂器固定于上层套管实现尾管坐挂功能。膨胀力是膨胀锥驱动本体变形的关键、也是膨胀尾管悬挂器设计、现场施工的重要参数。采用LS-DYNA对影响膨胀力的多种因素进行研究,得到膨胀锥角、膨胀锥与本体间摩擦、膨胀本体结构对膨胀力的影响规律,并通过膨胀试验、金相观察进行验证分析。数据表明该方法能够较为准确的计算本体膨胀所需要的膨胀力及膨胀变形过程中本体的应力、应变。     

定向井抽油杆柱防偏磨扶正环优化配置研究

在定向井中由于井眼弯曲,导致杆管自然接触,在运动过程中发生摩擦磨损,造成杆管偏磨现象。考虑井斜及方位角的影响,通过对抽油杆柱受力情况进行分析,建立了数学模型,推导出了简支梁失稳间距方程,应用MATLAB软件编程计算出了定向井中扶正环的合理安放位置。最后,根据大量试验井计算结果,总结出了一套符合现场实际操作的扶正环布置方案。在某油田计算了12口斜井数据并进行了现场应用,优化后发现,三段型井和五段型井安装扶正器的数量较之常规方法分别减少了19.60%和10.55%,目前这些油井均正常生产。     

用于绿色高效修井作业的液压操作平台

油水井修井作业是维持油田正常生产的重要手段,传统作业方式存在环保风险高、劳动强度大等问题。对此,研制了用于绿色高效修井作业的液压操作平台。介绍了这一液压操作平台的主要技术指标、结构原理,分析了关键技术,并给出了应用效果。这一液压操作平台可以消除修井作业中的环保风险,节省费用,降低现场工人劳动强度,提高生产效率,具有推广应用价值。     

架空输电线放线滑车悬挂器的结构设计

放线滑车是架空输电线布置过程中必须使用的工具,悬挂器用于将它悬挂在铁塔的横担上,现场使用的悬挂方式粗犷。通过对现场条件,特别是目前使用悬挂方式的不足进行分析,设计了三种形式的悬挂器,分别说明了它们的结构特征和工作原理,并分析它们的优劣势。基于有限元计算软件对悬挂器和铁塔承载角钢的应力分析,确定了L型悬挂器的钢锁孔的横向尺寸。     

海上油田生产井滑套开关技术分析及安全控制方法

渤海油田生产井的滑套开关任务多由钢丝作业完成,针对其施工复杂且风险大等特点,分析了渤海油田分采井滑套开关技术,介绍了几种安全控制方法,通过现场实际应用,减少了钢丝断裂等井下事故的发生,对于海上油田QHSE管理具有指导意义。     

膨胀悬挂器本体管材性能研究

要膨胀悬挂器通过膨胀金属本体与上层套管形成摩擦力悬挂尾管,本体管材的选取对悬挂器膨胀、悬挂性能参数有直接影响,为此采用有限元方法对本体膨胀过程进行计算,得到本体膨胀前后结构参数变化及膨胀力大小,并通过与膨胀试验得到的数据进行对比分析,验证了计算的可靠性。为确定本体膨胀前后强度变化,分别选取膨胀前、膨胀后样块进行拉伸试验,得到材料屈服、抗拉强度。数据表明的所选用的管材在膨胀后屈服强度、抗拉强度分别增大72.6%、7.94%。通过研究掌握了膨胀管材膨胀前后的力学、结构性能参数变化,为悬挂器结构设计、现场作业提供了参考依据。     

旋转尾管悬挂器轴承密封圈的有限元分析及结构优化*

采用有限元分析软件ANSYS对旋转尾管悬挂器轴承的密封结构进行有限元分析,并进行参数及结构优化。应用ANSYS的PDS模块分析密封圈的几何尺寸对最大接触应力和最大等效应力的影响,得到对最大接触应力和最大等效应力影响最为灵敏的共同参数为唇夹角、密封圈宽度、密封圈长度、密封圈根部长度。应用ANSYS的优化设计模块对4个共同参数进行优化,得到优化序列。优化后密封圈与挡圈的最大接触应力增大了44%,最大等效应力降低了29.1%。     

液压式水力割缝地面井管提升器

针对油田水力割缝井下工具工作的可靠性问题设计了一种液压式地面井管提升器，详细介绍了该提升器的工作原理，设计，使用方法及性能分析。     

微位移机构综述

微位移技术是精密机械和仪器实现高精度的关键技术之一。介绍了一些典型的微位移机构的结构、原理、特点和应用,并对这些机构进行了比较分析,最后介绍了应用实例。     

DQG5090TSJ双滚筒试井车

针对复杂油田地质情况及试井技术发展的需要，介绍了一种新型双滚筒试井车的工作原理和结构特点。     

油管防腐短接技术与应用

石油天然气开采中井下油管、套管的腐蚀给油田生产带来巨大的经济损失,需采取有效防止措施。油管防腐短接是应用阴极保护技术的牺牲阳极减缓油管腐蚀的装置。介绍了其原理、试验井井况、试验分析及取得的经济效益。     

一种轨道式抽油泵脱节器地面试验装置

以油田抽油泵脱节器经常出现入井后一次对接成功率低为例，介绍了一种地面对接试验装置及其实验装置的原理、结构特点与使用要求。通过现场使用，证明该装置具有结构合理、经济实用的特点。     

JM气动葫芦的应用研究

以南京今明机械工程有限公司生产的气动葫芦系列产品为例,详细阐述了JM气动葫芦和气动平衡器的结构特点、工作原理及应用范围,并结合相关示意图介绍了悬梁臂、悬挂轨道系统和配套附件在JM气动葫芦系列产品安装形式中的运用。     

KL180-140型压裂井口装置研制与应用

介绍了KL180-140型压裂井口装置的结构和功能,并对压裂井口装置油管头、悬挂器、压裂井口装置平板阀阀体等关键部件进行了三维建模及强度校核。该装置由油管头、金属密封式悬挂器总成、上法兰、PFF180-140法兰式平行闸阀、压裂注入头等组成,实现了页岩气压裂生产工艺,经现场应用效果良好。     

内燃防爆叉车的柴油机防爆技术

本文结合英国PYROBAN公司的防爆技术,介绍典型的内燃防爆叉率柴油机防爆系统。文章着重介绍防爆柴油机进气、排气、冷却、起动、停车等系统的主要防爆措施,以及火焰捕捉器、火星捕捉器、主冷却器等主要防爆部件的工作原理和结构特点,对于发展我国内燃防爆柴油机叉车具有一定的参考价值。     

油田套管气防盗装置的研制

目前油田普遍采用的套管气防盗措施存在一定的局限性,文中介绍了一种新的防盗装置,介绍了该种装置的结构组成、工作原理、应用效果,现场使用证明,该装置符合生产现场特点,具有安全、经济、有效的特点。