一种不污染环境的台肩式钻具螺纹密封脂在油田上的应用

传统的钻具螺纹密封脂污染环境，环境保护法规要求用新的配方来代替它。本文总结了一种不污染环境的新型台肩式钻具螺纹密封脂（以下简称新配方）在油田上的使用经验。其中包括新配方的现场测试和在几个不同地区的钻井应用经验。另外，还从实用性和经济性的角度对新配方做了阐述，并简要回顾了新配方的产生背景和基本使用性能要求。     

不污染环境的新型钻具螺纹密封脂BML26

本文概括介绍了一种不污染环境的新型台扇式钻具螺纹密封脂在油田上的使用经验。     

修复钻具螺纹的措施

<正> 一、问题的提出 目前,我国各油田使用的钻具大部分是从国外进口的,螺纹损坏后都自行修复。根据有关资料介绍,全国各油田每年共需修复钻具螺纹近一百万头次,还有因接头螺纹部位发生疲劳断裂。每年就有近万米钻铤埋在地下。随着钻井深度不断增加,钻具受力情况更加复杂,钻具断裂常有发生,因而引起有关人员的高度重视。为此,我们提出修复钻具螺纹的几点措施,与大家共同探讨。     

钻具螺纹接头螺纹牙载荷计算方法的探讨

钻具螺纹接头各圈螺纹牙承受的载荷分布是不均匀的，这对螺纹接头的疲劳强度影响很大。用有限元分析方法虽能精确地计算许多条件下螺纹牙的受力状况，但要系统分析各种因素对螺纹牙承受载荷的影响就不太方便。鉴于此，用数学分析方法得到了在预紧扭矩和外加轴向载行作用时钻具螺纹接头的变形协调方程，并求出其近似解，即螺纹各圈间载荷分布函数，据此讨论了影响各圈螺纹牙载荷分布的因素。分析认为，减小内、外螺纹接头截面积倒数之和，或增大螺纹牙啮合时的变形柔度，可使各圈螺纹牙载荷分布趋于均匀。     

钻具螺纹的磷化液处理技术

磷化液处理技术可有效改善钻具螺纹表面的接触条件和受力状况,提高钻具连接螺纹的润滑效果,增强其减磨及防黏扣性能。现场应用表明,钻具螺纹经磷化处理后,钻具使用寿命明显延长,并且有效控制了因钻具螺纹非预期损坏引发的井下事故,取得了显著的经济效益。     

石油钻具螺纹磁粉探伤及缺陷分析

石油钻具为一种专业的钻井工具,在井下施工的过程当中,石油钻具的运动是特别复杂的,它的螺纹位置由于长时间受到拉力以及扭力的作用,最终会产生裂纹,引发断裂安全事故的出现,因此要通过有效的方式,对石油钻具螺纹进行探伤.本文以石油钻具螺纹检测方法和流程作为切入点,分析了石油钻具螺纹疲劳裂纹原因,探讨了石油钻具螺纹磁粉探伤存在的...     

端面金属自密封特殊钩形螺纹有限元分析

针对常规API套管螺纹在膨胀时不能保持其结构和密封性能的问题,设计了一种端面金属自密封的膨胀套管特殊钩形螺纹结构,根据弹塑性有限元理论,建立了该特殊螺纹的有限元模型,模型结构中包括膨胀锥、膨胀套管及其特殊螺纹结构,研究了膨胀过程中特殊螺纹部分的Von Mises应力分布大小,结果表明该螺纹满足力学要求。分析了套管膨胀后端面金属自密封处的密封性和特殊螺纹部分的密封性,最终提出在预留退刀槽部分设计安装1个橡胶密封圈,增加1个密封圈后,能够保证该特殊钩形螺纹的密封完整性,为膨胀套管特殊螺纹结构设计提供了理论依据。     

膨胀套管非API特殊螺纹端面金属自密封结构设计

可膨胀套管螺纹连接是膨胀套管技术中的关键技术之一,开展膨胀套管螺纹连接技术的研究有助于该技术在国内的发展和应用。借助于有限元力学分析软件,设计了一种非API特殊钩形螺纹端面金属自密封可膨胀螺纹结构,并对其进行了有限元力学分析,详细讨论了其密封完整性。结果表明：在膨胀前,金属密封性非常好,但在膨胀后,由于内密封面和外密封面变形不协调,使得膨胀后密封性能有所下降;在母螺纹根部设计密封槽,并安装1个橡胶密封圈,能有效地保证其密封的完整性。     

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。     

端面密封接触状态的转化

接触式端面密封由于其密封性能较佳，因而得到广泛应用；但因其工作寿命短，使其使用不尽人意。本文通过对端面密封的动力分析，探讨了端面密封的端面接触式状态与非接触式状态的相互转化，论证了这种转化是完全可以实现的，这对延长端面密封系统的工作寿命无疑是有益的。     

CZX-1型钻具螺纹荧光磁粉探伤装置

<正> 钻具在井下工作时的载荷谱极为复杂,钻具螺纹部位尤其容易产生疲劳裂纹,最终导致断裂事故。如果能在钻探作业过程中随时对钻具螺纹进行检测,发现缺陷及时更换钻具,就能有效地避免钻具断裂事故。为达到这一目的,我们与江苏射阳探伤设备总厂的工程技术人员协作,研制了一种能在起下钻作业的同时,对钻具螺纹进行检测的CZX-1型荧光磁粉探伤装置。     

钻具连接螺纹疲劳寿命分析与优化设计

建立了钻具连接螺纹的三维空间有限元模型,分析了钻具螺纹在轴向动载荷、弯矩和扭矩作用下的疲劳寿命,并对连接螺纹进行了优化设计。结果表明,钻铤NC螺纹的寿命明显高于钻杆NC螺纹,而钻杆NC螺纹的寿命要高于其他连接螺纹。轴向力对钻具螺纹疲劳影响小,扭矩和弯矩对钻具螺纹疲劳影响较大。对钻具螺纹进行螺纹参数和连接参数的优选,可以延长螺纹的疲劳寿命并降低其应力。其中钻铤螺纹疲劳寿命延长了44.1%,钻杆螺纹疲劳寿命延长了12%。钻铤螺纹等效应力最大降低了40.36%,钻杆螺纹等效应力最大降低了15.06%。对于新型连接螺纹的设计,可以从螺纹锥度、牙底圆角半径、减应力槽直径和第1扣削顶高度入手。     

浅谈超声检测钻具螺纹疲劳裂纹的实施技术

超声检测钻具螺纹疲劳裂纹的检测速度要比采用传统的磁粉法和着色渗透法快得多。作者从超声检测的实践中总结出若干直观明了的经验,诸如探头选择、对比试块的确定、仪器校验、实际探测以及对疲劳裂纹的评价等方面的经验。     

API钻具螺纹的缺点及改进措施

指出了现场使用的标准API钻具螺纹所存在的缺点,并针对这些缺点提出了相应的改进措施,即改进螺纹牙底形状和改变螺纹锥度配合。理论研究表明,采用本文所提出的改进措施以后,钻具螺纹的疲劳寿命可显著提高。就目前我国现场的加工条件来讲,实现这些改进措施是完全可能的,而且成本低,效益好。     

机械密封端面的膜压分布分析

从单位时间内微元上的流量平衡出发,通过对机械端面密封的封闭流体做理论分析,推导出机械密封端面上的膜压分布表达式.表达式表明,机械密封端面上的动压沿径向呈近似抛物线分布,沿周向呈正弦曲线分布,并给出具体算例结果.     

NC48非标钻具螺纹设计与应用

目前,中原油田钻井管具工程处积压大量的ф127mm反扣钻杆,同时市场上急需大批ф127mm正扣钻杆,如将现有的NC50左旋螺纹直接改成NC50右旋螺纹,钻具接头长度不符合标准要求。为解决这一难题,在对石油钻具螺纹的各项参数进行分析的基础上,设计出NC48非标螺纹。通过在3个井队进行使用,NC48非标螺纹未发生因螺纹设计而造成的钻具事故,为今后类似的螺纹设计提供了基础。     

丙烯泵端面密封泄漏的技术改进

国内石油化工企业中液态烃泵的机械密封的故障率高,可靠性差,寿命短,有时甚至根本就不能正常运行,为提高嘴类泵的机械密封的可靠性和长周期运行,须对其设计,操作等方面进行特殊的考虑,文章就解决丙烯泵机密封泄漏所作的技术改进进行探讨。     

新型钻具特殊螺纹优化设计

随着勘探开发向深部发展,对钻具接头的连接强度提出了更高的要求。根据钻具接头受载时螺纹牙的力学特征,设计出一种双台肩锯齿状螺纹牙新型特殊螺纹接头,该结构内表面平滑,降低压耗,螺纹锥度小。文章基于接头抗扭性能理论计算公式与螺纹牙变形原理,提出了一种新型钻具特殊螺纹结构,利用正交优化的方法优选结构参数,得到最优参数为锥度1∶16,螺距7.25 mm,牙高4.10 mm,承载角-3°,导向角45°。进而采用ABAQUS对比计算了普通接头、双台肩接头、新型钻具特殊螺纹接头在井下拉扭复合载荷下的承载性能。结果表明,相较于普通接头和双台肩接头,新型钻具特殊螺纹接头水眼增大10.3%,抗拉性能分别提升15.4%和10.9%,应力集中分别优化22.0%和16.6%,特殊螺纹接头的疲劳寿命分别提高11.2%和7.6%。     

抽空状态下机械密封端面状况的理论分析

通过对抽空状态下机械密封端面的受力分析,建立了动静环的运动方程以及端面开启力与位移的关系方程。结合实例,用四阶龙格－库塔法对所建立的方程进行了计算机求解。结果表明：抽空压力和介质温度是影响抽空后端面状况的关键因素。