涡轮钻具四支点推力球轴承组轴向变形的仿真

鉴于涡轮钻具装配时轴向间隙的调整对钻具性能和工作寿命有极大影响, 而四支点推力球轴承组与轴向间隙有直接关系, 为此选择求解精度较高的ANSYS软件对轴承组轴向变形进行仿真。以 165mm涡轮钻具轴承组为研究对象, 做ANSYS实体建模, 后处理时结合VisualC++编写程序辅助计算, 得到涡轮钻具四支点推力球轴承组轴向力与轴向变形的关系曲线。研究结果对轴承组的设计改进和涡轮钻具轴向间隙的调整有一定指导意义。     

涡轮钻具涡轮中的能量损失分析

分析φ240型涡轮钻具的试验效率曲线表明，涡轮中的能量损失主要是水力损失。水力损失包括叶型损失、冲击损失和瑞壁损失等。为了减少和预防各种能量损失，应合理选择涡轮叶栅的相对节距、定转子的径向间隙和轴向间隙：叶栅相对节距（叶栅节距与叶型弦长之比）应为0．65－075；定转子径向间隙应为1mm；轴向间隙应为14－16mm。同时还应使涡轮在最佳工况下工作，并采用先扩张后收缩的叶片通道。铸造涡轮时，应尽量使叶片表面光滑。     

叶片数对水力减速级涡轮输出性能的影响研究

在涡轮钻具中装入一定数量的水力减速级涡轮可以显著降低涡轮轴的空转转速及工作转速,但目前对水力减速级涡轮的研究较少。鉴于此,借助NUMECA软件包,建立了不同叶片数的三维定转子模型,研究了定转子叶片数对水力减速级涡轮水力性能的影响。分析结果表明:在高转速下,随着叶片数的增加,水力减速级涡轮的制动扭矩呈先增大后减小趋势,轴向力呈先减小后增大趋势,压降呈先降低后增加趋势。当叶片数为30片时,扭矩、轴向力及压降等水力性能达到最优;某型号涡轮钻具100级涡轮级定转子配合50级水力减速级定转子,能够有效降低涡轮钻具的工作转速和空转转速。所得结论对水力减速级涡轮的设计具有参考价值。     

计算涡轮节轴向间隙分布的仿真算法

掌握悬挂式涡轮节轴向间隙分布对于缓解调整困难、预测其理论工作寿命有直接联系。但目前还没有一种能预测轴向间隙的有效方法。现文从系统观点出发，采用循序渐进的策略建立了计算涡轮节轴向间隙分布模型，并形成了一种仿真算法。仿真结果表明，该算法是正确的     

涡轮钻具辅助轴向轴承的磨损对其摩擦特性的影响

在多节涡轮钻具中,除装于下部支承节的主轴向轴承外,还采用辅助轴向轴承。这些辅助轴承是多排滚珠轴承,装于A6和ТСШ4型涡轮钻具的涡轮节中,也装于TC2Ш型涡轮钻具的中间支承节中。     

带减速器涡轮钻具动态特性瞬变规律及其模拟

从动力学角度，导出了带减速器涡轮钻具在突加或突减载荷条件下的动态特性（动态力矩和动态轴向水力载荷）瞬变规律。实例模拟计算结果表明，带减速器涡轮钻具的动态特性瞬变规律能反映钻具的动态品质好坏。在突减载荷条件下，钻具的动态特性按指数规律变化，上部涡轮节动态特性变化幅度大，而下部涡轮节动态特性变化幅度相对较小，大幅度变化的动态特性对止推轴承的工作性能有影响。在设计时，必须使涡轮节有合理的止推轴承组合结构。     

现代涡轮钻具结构性能的改进

通过对苏联发展涡轮钻具的态势研究,结合本国的科研实践,认为高效能涡轮钻井用的支承节式多节涡轮钻具是比较成熟和最有发展前景的钻具。目前的涡轮钻具转速偏高,不适宜牙轮钻头工作的要求。为此而设计的低速涡轮不能只顾追求涡轮高效率,而应考虑牙轮每转的吃入量,增加涡轮扭矩与空转转速之比值。浮动定子涡轮提供了增大叶栅直径和减少级高的可能性,是一种更具备发展前途的结构。设计匹配PDC钻头用的高速大功率涡轮时,重点应考虑高效率。然而,高速涡轮的工作周期取决于支承寿命。使其寿命延长的根本办法是使涡轮轴向间隙不受止推轴承磨损的影响。     

井下动力钻具串联组合及串联机理分析

分析了以两根螺杆钻具串联而成的组合钻具的工作特性及转矩、压降、排量、轴向力等问题。讨论了涡轮－螺杆串联组合钻具的工作特性和匹配问题，并将涡轮钻具、螺杆钻具和涡抢－螺杆串联组合钻具的特性进行了对比，指出在井下动力钻具尚以螺杆钻具为主的我国，不宜发展串联组合钻具。     

国外新型导向涡轮钻具的研制与提高涡轮钻具寿命的方法

导向涡轮钻具是在涡轮节中采用低速升压特性的涡轮叶栅和推力平衡盘结构，采用金属轴承替代金属橡胶推力滑动轴承，比常规涡轮钻具短、机械钻速快、定向控制能力强。为提高涡轮钻具的寿命，文中还介绍了激光方法处理支承节轴承和采用等离子强化工艺提高金属止推盘的耐磨性。     

涡轮钻具性能的系统分析

在考虑到涡轮钻进是一个复杂动态钻井过程的条件下，根据已有的钻井水力学、ＰＤＣ钻头钻速和磨损方程，结合涡轮钻具的特性规律，建立了“涡轮钻具＋ＰＤＣ钻头”的钻进过程数学模型。以进尺成本为目标函数，推导得到了将钻头水力参数优选与钻压、转速优选结合在一起进行的、涡轮钻具最优化问题目标函数的表达式及相应的约束条件；并通过编制的软件，实现了涡轮钻井参数的优选。通过对１８种涡轮，在４个不同地层优选结果的比较和分     

准噶尔盆地南缘下组合储层异常高压成因机制及演化特征

准噶尔盆地南缘喜马拉雅晚期构造挤压强烈，导致其下组合储层超压的形成和演化过程复杂。综合地层压力和实际地质资料，探讨了准噶尔盆地南缘下组合超压的测井响应特征和砂岩、泥岩的综合压实特征；结合改进的超压识别图版和声发射测定的古应力等，确认了研究区下组合储层超压的主要形成机制；结合构造应力和垂向载荷双重压实作用的数值模拟，定量分析了各超压形成机制的演化特征和对现今超压形成的贡献。结果表明，构造挤压作用是研究区下组合储层超压形成的最主要成因，其次为垂向上的不均衡压实作用及沿断裂的垂向和沿砂体的侧向超压传递作用。古近纪以来到塔西河期，垂向上的不均衡压实作用在研究区部分地区开始形成，该增压作用对四棵树凹陷东部和第三排构造带东部深层下组合齐古组强超压形成的贡献分别为1.4%和33.3%；塔西河末期以来，持续的强烈构造挤压作用引起了研究区下组合储层压力快速增加，该增压作用对四棵树凹陷东部和第三排构造带东部下组合齐古组强超压形成的贡献分别为65.8%和50.8%；独山子末期以来特别是第四纪，背斜的形成和断裂的开启引起下组合深层储层形成了快速的超压传递增压，该增压作用对四棵树凹陷东部和第三排构造带东部下组合齐古组强超压形成的贡献分别为32.8%和15.9%。     

根据流体包裹体确定神木地区上古生界气藏成藏期

分析了鄂尔多斯盆地神木地区神3等7口井的流体包裹体，结合构造发育史、沉积埋藏史、热史和生烃史等，探讨了该区上古生界上石盒子组、石千峰组气藏形成过程中天然气的运移相态、运移通道以及成藏时间。研究结果表明，神木地区上石盒子组、石千峰组天然气共发生三次运移，其中晚侏罗世末期—早白垩世早期发生的第二次天然气运移和早白垩世末期一晚白垩世早期发生的第三次天然气运移对该区成藏起关键作用，运移相态以混合相为主。     

抽油机双圆弧齿轮减速器的制造质量控制

针对抽油机运行过程中双圆弧齿轮减速器发生主动轴窜轴、齿面快速磨损、主动轴和从动轴轴承盖端面漏油、轴承碎裂等主要故障及其产生原因,提出了减速器制造质量控制措施:通过对同一级人字齿轮副的两侧齿侧间隙差、同一轴左右两侧齿轮硬度差的控制及左右旋齿轮的轴孔配合优化选择等措施解决主动轴窜轴问题;通过对齿轮热处理硬度下限控制、滚刀齿形的周期检测、试车跑合接触迹线的控制克服齿轮快速磨损;通过改进密封设计防止轴承盖端面漏油;通过胶带轮静平衡严格检验及增加轴承内圈限位的方法排除轴承碎裂故障。     

套装式抽稠油泵的设计

针对普通抽油泵在稠油井中使用时存在抽油杆柱下行困难的问题,提出一种套装式抽稠油泵。这种抽油泵主要由出油阀、进油阀、大泵筒、小柱塞和柱塞泵筒等组成,具有进排油腔和呼吸腔两个腔室,在抽油机下冲程中抽油杆柱下端产生一个方向向下的液压反馈力,帮助抽油杆柱下行,克服了抽油杆柱下行困难的问题,有效提高抽油泵的有效冲程,延长抽油杆柱寿命。该泵还具有自动卸油、一次管柱注采、正反向洗井和冲砂等多种配套功能,方便于稠油井作业,减轻工人劳动强度。     

潍北拉分盆地形成演化及其对成油气条件的控制

潍北盆地是发育于郯庐断裂带内的中，新生代盆地，在大量地震资料解释与构造成图的基础上，通过构造解析和沉积分析等基础工作，证实潍北盆地是一个典型的走滑伸展盆地，盆地演化经历了走滑挤压阶段（白垩纪末），走滑伸展阶段（孔店组沉积期），坳陷与走滑挤压阶段（新近纪）等3个阶段。构造样式包括孔状结构，伸展构造以及走滑挤压产生的压扭性断鼻等，控盆断裂的右行走滑导致了孔店组一段，二段砂体向前迁移，潍北盆地发育良好的生储盖组合以及多类型圈闭，具有良好的坳探前景。图7参6     

西湖凹陷龙井运动特征

分析了西湖凹陷龙井运动从开始到鼎盛再到结束的演化过程,研究了龙井运动时期西湖凹陷地层沉积充填特征和分布范围,以及龙井运动形成的褶皱对沉积充填的控制作用。龙井运动具压扭特点,西湖凹陷压扭构造特征表现为二级构造带错开排列、背斜构造雁行排列和断层共轭排列。龙井运动对西湖凹陷油气藏的形成起到了决定性的作用,背斜构造带仍然是西湖凹陷今后勘探的主要目标之一。     

柴达木盆地应力场特征与油气运聚关系

柴达木盆地早侏罗世以来经历了喜马拉雅运动晚期(中更新世末)、喜马拉雅运动中期(上油砂山期末)、燕山运动晚期(白垩纪末)和燕山运动早期(中侏罗世末)4次主要的构造运动。通过声发射法测得相应的最大主应力值分别为35.6～41.4,54.8～62.8,73.8和58.3 MPa。现今最大主压应力有效值为15.6～112.3 MPa,第三系油气主要成藏期古应力场的最大主压应力有效值为54.8～62.8 MPa。通过柴西地区主要成藏期应力场数值模拟和典型油气藏解剖,对柴西地区北西西断裂封闭史进行了分析,发现中新世晚期北西西向逆断裂对油气运移聚集具有双重性,断裂活动期主要起运移通道作用,而断裂静止期则相对封闭,主要起封堵油气的作用,使油气在断层上下盘都可以聚集成藏;油气主要在剪切应力值中等区域聚集成藏。     

高压注水泵泵头体强度及可靠性分析

某油田高压注水泵泵头体在实际工作中失效比例较大。据此，分析了泵头体的结构特点及受载情况，利用数值方法分别计算了强度试压及实际操作时的应力分布曲线，并进行了强度校核。运用结构可靠性分析的ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ有限元法对泵头体作了可靠性分析。指出泵头体在强度试压及实际操作时均能满足常规强度及可靠性要求。建议对泵头体作断裂力学分析，以进一步验证其疲劳断裂强度及可靠性能否满足使用要求。     

封完一体化工艺的研究及应用

临时封堵工艺是保证井口装置整改期间井控安全的重要屏障,但该工艺存在完井时效低、工具成本高、钻井液污染储层严重等缺陷.针对该问题,研制了二次坐封封隔器,实现了封完一体化工艺.二次坐封封隔器集机械和液压坐封方式于一体,且两种坐封方式相互独立,无论采用哪种方式坐封上提解封后均可启用另一种方式进行第二次坐封.封完一体化工艺充分...     

焉耆改造型盆地特征及其油气勘探方向预测

焉耆盆地是中、新生代的叠合、改造型盆地，中生代为类前陆盆地，之后虽经历了燕山运动中晚期的冲断、隆升剥蚀和喜山期的长期改造，但盆地构造格局并没有发生改变。烃源岩以煤系地层为主，主生烃期为燕山期末，喜山期生烃贡献不明显；圈闭类型多样．多与冲断活动有关，形成于燕山期。定型于喜山期；燕山期末已存在的圈闭成藏条件较好，但控制圈闭的断层在喜山期活动与否及其活动强度，决定着燕山期形成的油气藏能否保存；喜山期形成的构造圈闭及地层圈闭的油气来源有限，盖层条件较差,油气成藏条件欠理想。下步勘探方向应以与燕山期末主生烃期相配置的构造圈闭和岩性圈闭为重点。