激光快速成型技术在胎体PDC钻头制造中的应用

在胎体PDC钻头制造中，传统的加工工艺具有加工精度低、制造周期长、复杂形状钻头难以实现等缺点。应用激光快速成型技术可以提高钻头加工精度，缩短钻头制造周期，使传统工艺无法生产的复杂形状钻头得以实现，并使钻头外表更加美观。     

物探钻头快速设计制造平台的探索

现有的地质勘探钻头在砾石层作业时损坏严重,严重影响了作业质量和效率。针对钻探作业中钻头存在的问题,并基于现有钻头的特点,本文提出了一种应用在钻井勘探领域的钻头快速设计制造平台,并制造出几种效果良好的钻井勘探应用钻头产品。     

增材制造技术在石油化工领域的应用展望

增材制造(3D打印)技术是一种集数字制造、智能制造和绿色制造于一体的革命性技术,十分契合石油化工领域的战略方针,在提升生产效率、提高制造精度、降低制造成本、提升装备质量等方面呈现出了巨大的潜力。文章阐述了国内外与增材制造相关的产业政策,指出增材制造技术已经成为各个国家提升制造业国际竞争力的重要战略手段;分析了增材制造技术特点,并重点针对石油化工领域进行了增材制造技术应用场景探讨,阐明了其在设计研发、装备修复、装备质量提升和装备减量化设计等方向的潜在优势以及在石油化工领域的发展前景。     

增材制造技术在超高膨胀封隔器中的应用

石油和天然气行业不断关注增材制造技术在航空航天和汽车行业的应用发展。研发了利用增材制造技术的超高膨胀封隔器,该封隔器的支承环系统由增材制造。增材制造设计大幅减少了支承系统的构件数量,同时显著提高了膨胀能力和额定压力。密封元件系统与增材制造支承环安装在一起,提供了极端膨胀比、零挤压间隙和对不规则孔的良好适应性。分析和测试结果表明:直径膨胀比高达111%,与常规封隔器相比,提高50%以上; 至少涵盖5种线重的套管(外径相同); 在148.89 ℃的温度下,密封元件能够保持压力68.95 MPa。介绍了增材制造技术、增材制造支承环概念、增材制造材料力学性能、密封元件系统优化和测试情况,以期给我国的完井作业提供借鉴。     

激光熔覆技术及其在井下工具中的应用

通过文献调研，综述了国内外激光熔覆技术的研究概况。介绍了激光熔覆技术在石油井下工具（含牙轮壳体、滑动轴承、抽油泵泵筒及泥浆泵缸套、钻柱稳定器等）中的应用情况及前景。探讨了影响激光熔覆层质量的几个关键问题。     

胜利油田侧钻水平井井下工具

介绍了几种胜利油田钻井工艺研究院自行研制的用于侧钻水平井施工的系列井下工具（包括套管段铣器、动力钻具、ＰＤＣ钻头、定向接头等）的结构设计及现场应用情况。实践证明,该系列井下工具结构设计合理、现场应用效果显著,并形成了一套具有自身特色的侧钻水平井井下工具系统     

2205双相不锈钢在增材制造和热处理过程中组织和力学性能的变化

为了研究激光粉末床熔合（LPBF）过程中双相不锈钢的固态相变和力学性能的变化规律,采用电子背散射衍射（EBSD）、电子探针（EPMA）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、原子探针层析技术（APT）和力学性能测试等方法对材料性能进行了表征。结果显示,采用LPBF技术制备的双相不锈钢（DSS）组织多为铁素体,柱状铁素体晶粒沿BD方向生长,具有很强的织构,相比于常规制造DSS屈服强度和极限抗拉强度得到了较大程度的提升,但延性下降。对采用LPBF技术加工的2205双相不锈钢进行1 000℃退火处理后,组织可恢复到相平衡状态,塑性得到明显提高,-110℃时表现出优良的冲击韧性。此外,LPBF试样具有较高的强度和较低的塑性,这主要是因为铁素体组织中的N过饱和度更高,形成的Cr2N颗粒较多,因而位错密度较大,热处理后,细小的奥氏体晶粒弥散分布在铁素体基体中,在塑性变形时形成孪晶并导致位错塞积,从而抑制铁素体发生塑性变形,使材料具备较大的塑性变形容限。     

PDC钻头防失速工具在复杂地层中的应用

为防止钻井工程中PDC钻头卡滑产生的冲击能量达到损坏级别,优化岩石切削效率,研制了一种PDC钻头防失速工具。该工具设计有使旋转运动(超出设定转矩时)转化为直线运动的机械结构,能够实时自动调整钻进转矩,减少钻具振动,防止马达失速、随钻测量仪器损坏和井下工具磨损,并提高机械钻速。介绍了PDC钻头防失速技术的原理和工具结构。该工具在深井、复杂地层中的应用达到了预期效果。     

3D打印技术用于PDC钻头设计制造

<正>3D打印技术也称增材制造技术,是通过添加材料直接从三维数学模型获得三维物理模型的综合制造技术,集机械工程、计算机辅助设计、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一体,可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件。3D打印技术主要分为以     

井下扩眼工具的研究现状分析

深层巨厚盐膏层的钻井安全和固井安全一直是制约盐下油气资源高效开发的技术瓶颈之一,突破这个瓶颈的关键技术之一是扩眼技术.随着钻井技术的日趋进步,扩眼技术已成为一种用于解决井下复杂问题、优化井身结构的关键技术.国内外在井下扩眼工具的结构、原理方面已开展过大量研究,并已形成商业化产品.对国内外现有扩眼工具产品研究现状进行了调...     

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。     

喷嘴孔径对PDC钻头井底流场影响的数值分析

根据实际PDC钻头结构．建立了2个不同孔弪四喷嘴PDC钻头模型,研究了喷嘴孔径对井底漫流特性的影响及漫流层高度和最大漫流速度。分析了流场的总体特点．得出了喷嘴孔径对PDC钻头井底流场的各种影响。     

井下动力学测量工具研究现状及发展建议

钻井动力学测量有助于优化钻井参数,提高钻井效率。近年来,虽然我国在井下动力学测量工具技术的研发方面取得了很多进展,但最尖端的技术仍然被国外大型油服公司所垄断。为缩小与国外工具技术的差距,论述了几种国外最新的井下动力学测量工具,并对这些井下动力学测量工具的测量参数种类、采样频率、耐温耐压性能、尺寸规格等进行介绍。对我国在井下动力学测量工具技术方面取得的进展进行总结,重点在测量参数种类、耐温耐压性能和应用推广方面做分析。在对比国内外井下动力学测量工具差距的基础上,提出了进行多参数测量的微型记录仪研究、提高井下动力学测量数据的采样频率研究、强化有效数据传输技术的攻关研究和开展进行动力学测量的智能传感器网络的前瞻研究。     

新型卡瓦式井下节流器打捞工具研制及应用

针对现有工具打捞未失效卡瓦式井下节流器的问题,设计了一种压缩卡瓦式井下节流器中心杆并使其胶筒回缩的新型打捞工具。现场应用表明:该工具操作方便、结构合理、性能可靠、易于加工;有效提高了卡瓦式井下节流器打捞成功率,缩短了打捞作业时间,节约了打捞费用,在苏里格气田节流器打捞作业中发挥了重要作用。     

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。     

随钻扩眼工具的研制与应用

随钻扩眼技术是近年来兴起的一项钻井新技术,其原理是采用随钻扩眼工具在套管下边钻边扩,最终实现井眼尺寸比领眼钻头尺寸大,以达到提高完井质量及解决复杂事故的目的。胜利油田钻井院研制开发了随钻扩眼工具JK215-237,介绍了随钻扩眼工具的结构及特点,详细叙述了该工具在垦628井现场试验情况,试验结果表明,JK215-237随钻扩眼工具结构合理,能够实现套管下边钻边扩,扩眼的结果能够提高完井质量,该工具的研制与应用对随钻扩眼技术的应用以及随钻扩眼工具的研制具有重要的指导意义。     

海上热采隔热型井下工具的研制

目前海上热采井应用的井下工具不具有隔热功能,在热采井注热流体时管柱多处存在热损失点,这在一定程度上降低了隔热管柱的整体隔热性能。为此,研制了隔热型井下工具(热补偿器、隔热型扶正器和隔热型接箍)。热补偿器主体和接头均采用隔热结构设计,确保隔热性能,主体材料选用耐腐蚀不锈钢材料并经过处理,在满足防腐蚀性能的同时又满足强度要求;隔热型扶正器采用多组扶正块均匀排列方式,保证扶正块在圆周方向上均匀受力,保证管柱居中。隔热效果检测和现场应用结果表明,海上热采隔热型井下工具的隔热性能等级达到C级以上,应用成功率达100%,提高了整体管柱的隔热性能。