动态密封在井下工具设计中的研究与应用

动态密封设计技术在机械设计中是最常见的密封设计技术，本文通过矿场井下工具设计研究，测量模拟回归了国内外有关井下工具动态密封设计参数，总结了矿场井下工具的动态密封设计的必要技术条件，并对国内外井下工具动态密封设计进行了对比分析，根据井下工具的特点，提出了守井 措施型井下工具动态密封设计的方法和必要技术条件，为石油矿场并下工具设计提供了一种实用的新方法。     

井下仪器非标准“O”形密封槽结构尺寸的确定

本文介绍一种简单易行的确定非标准“O”形密封槽结构尺寸的试凑法。文中通过六个基本公式和四个图表,对如何确定非标准“O”形密封槽的几何尺寸作了具体阐述与说明。     

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。     

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。     

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.     

O型圆密封结构优化问题浅谈

Ｏ形圈密封是轴端密封的上乘结构形式，由于孔侧的沟槽加工精度不易控制，极易导致密封失效。本文介绍开式槽的Ｏ形圈密封结构，是此种密封结构的发展形式。     

井下工具零件应力分析及其软件设计

针对井下工具零件结构复杂、形状怪异，且多为非标准件和非通用件，利用现行手册和常规分析方法难以进行应力分析的情况，依照这类工具零件的力学特征将其分为七大类进行应力分析，并编制了应力分析软件。在编制软件过程中，恰当地选择了软硬件环境和菜单技术，合理地设计了总体框图和分割了屏幕，使得软件具有友好的用户界面。     

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.     

精确监测井底溢流的井下微流量装置设计与试验

为了能够准确判断井下复杂情况,基于节流压差原理,以稳定器结构为基础,研制了一种井下压差式环空微流量测量装置,精确测量从钻杆进入井底和环空返回流体流量的微小变化,并通过MWD将井下数据实时传输至地面上,提高了微流量装置对井底复杂情况的判断能力和监测精度,实现了对井底溢流的实时监测。根据建立的微流量测量短节的理论模型,推导出溢流时流量变化与压差的关系式,采用ANSYS有限元模拟软件进行了不同工况模拟,并与现场采集的试验数据进行了分析对比。现场试验表明,微流量测量装置运行稳定、无故障,经受住了现场多种工况的考验,实际测量灵敏度达到了0.5 L/s,对监测井底溢流、特别是气侵具有明显的优势。      

井下钻柱纵向振动特性分析

针对钻柱纵向振动影响钻头寿命和加剧钻柱疲劳破坏的问题,把整体钻柱作为研究对象,建立钻柱振动方程,采用动力有限元方法求解该模型。研究表明,稳定器的数量及尺寸等参数对钻柱组合的纵向振动力影响不大,给出的钻柱纵向振动分析动力学模型和求解方法合理有效。     

隔离密封检测工艺及配套密封工具研究及应用

针对密封筒受到磨损、腐蚀导致自密封封隔器的胶筒密封易失效而无法分层开采的问题,开发出一套隔离密封性能检测管柱工艺。通过内置在检测管柱中的压力计和流量计,对密封筒的受损情况进行有效检测。依据现有标准《油气田压缩式封隔器胶筒》,设计不同规格新型密封工具的胶筒,来满足不同类型密封筒的要求。首先,对胶筒的尺寸参数、硬度进行了优选;然后,对检测工具的胶筒进行座封试验、耐压试验及密封性能试验,确定出不同规格的密封筒对应的密封工具的压缩距及坐封力。利用检测工艺对分层失效的井进行现场检测,利用密封胶筒对受损密封筒进行有效密封补偿。开发的检测工艺技术能够在有缺陷密封筒的油水井中对井下密封筒进行定量化检测,保证有效分层开采。     

水下连接器密封结构设计参数灵敏性分析

分析了卡爪式水下连接器密封结构的接触载荷和设计参数之间的关系,通过求解压缩量与接触载荷的理论关系方程,获得接触载荷与设计参数变量的显式表达式。以压缩量、密封面倾斜角、密封环圆弧曲率、中径高、密封环弹性模量等5个设计参数为自变量,分析参数变化对接触载荷的影响。基于正交设计方法,获得了各参数的灵敏度衡量值,并对各参数的影响大小进行排序。研究结果表明,在同一压缩量情况下,接触载荷随密封环圆弧曲率的增大而增大,随弹性模量增大而增大,但随密封面倾斜角的增大而减小,随中径高的增大在逐渐减小。相对于接触载荷,压缩量对其影响最敏感,中径高次之,最不敏感的是密封接触面倾斜角。     

油气井测试的井下远程遥测方式分析

准确完整的获得井下待测地层数据有利于全面评价油藏特性，为此研究了地面直读、井下存储、存储直读和无线遥测试井方式。综合比较各种试井方式的功能，分析了无线遥测和存储直读式遥测的实现原理、技术特征，以及二者融合的优越性。结合井下恶劣条件和油气井测试现状，选择钻杆或油管为研究对象，纵波为传输载体，提出基于井下无缆声传输技术和存储直读试井两者相结合的遥测方式，可实现全通径远距离非接触信号传输。论述了声传输的信道特性、影响因素和信号检测方法。     

橡胶密封件模具的实用设计

本文针对橡胶密封件模具设计中经常遇到的问题,讨论了影响橡胶制品收缩率的因素,提出了确定其收缩率的方法,并对模具成型零件之间的定位、分型面、流胶槽、启模口等尺寸的确定作了详细的阐述,为常用橡胶制品模具的正确设计提供了依据。     

螺杆钻具定子寿命分析

马达失效通常是由于定子橡胶的失效而造成的,定子寿命取决于转子/定子设计、材料构成、井下温度、钻井液、定子橡胶性能、马达转速、马达压降及井下作业环境等因素。着重论述了定子失效机理和影响定子寿命的因素,应用非线性有限元分析方法对定子橡胶进行热分析和结构分析,并验证了工作条件对定子寿命的影响。     

气体保护粉体密封结构设计与应用

设计的一种气体保护填料迷宫组合密封结构可以解决粉体介质密封因粉体颗粒进入密封装置引起密封表面磨损导致密封失效问题.该密封装置在工艺允许条件下,使少量气体通过迷宫疏齿以较大的动能进入容器内,阻止粉体颗粒进入密封腔以起到保护密封装置的作用.保护气体采用洁净气体,填料密封易于实现,且不污染环境.     

井下电子压力计的发展及主要性能指标分析

前言随着试油技术的深入发展,压力计在油田勘探开发中发挥着日益显著的作用.而电子压力计以其精确度高,录取资料可靠以及直观的显示受到广大试油工程技术人员的青睐.电子压力计已逐步取代机械压力计成为井下压力录取的主流. 　　……     

双定位双密封隔水管快速接头设计计算及应力分析

根据某平台隔水管的结构形式和尺寸、管柱材料、水深和海洋环境参数等条件设计了1种双定位双密封快速接头。基于隔水管结构整体静力分析结果对接头局部进行了应力分析。结果表明设计的双定位双密封快速接头能够满足规范要求。