3FWZ-195型带浮动定子涡轮钻具涡轮节的研制(第一部分)

简述了国内外涡轮钻井技术的发展概况;详细介绍了新近研制成功的新型带浮动定子涡轮钻具涡轮节的研制经验,它主要包括:涡轮钻具性能参数的确定;涡轮钻具涡轮叶栅的设计;涡轮的台架性能试验及涡轮钻具的整机性能;涡轮节结构设计中的若干技术关键。     

带浮动定子涡轮钻具涡轮摩擦副的试验研究

试验表明,带浮动定子涡轮钻具涡轮摩擦副的摩擦系数与摩擦面间的相对运动速度、摩擦面间的接触比压、工作介质含砂量、摩擦面温度、摩擦副材料和结构有关。重点讨论和分析了摩擦副材料和结构的选择,指出由丁腈胶或聚四氟乙烯与经淬火处理的60Si2Mn弹簧钢组成的摩擦副具有较好的抗摩擦磨损性能。     

3FWZ-195型带浮动定子涡轮钻具涡轮节的研制(第二部分)

四、φ195毫米涡轮钻具涡轮的台架性能试验及涡轮钻具的整机性能在涡轮设计计算完成后,一个很重要的问题是要确切地知道涡轮的实际工作性能。尽管在涡轮设计中已预估出所设计涡轮的性能,但考虑到理论计算与液体流动的差异,涡轮的实际性能最终仍需由台架性能试验确定。     

一种带齿轮减速器的新型涡轮钻具

为消除常规涡轮钻具的低扭矩、高转速等不利因素 ,设计了带齿轮减速器的涡轮钻具。当向井下泵入钻井液时 ,带齿轮减速器的涡轮节转速按减速比减小 ,其扭矩按一定比例增大 ,从而实现大扭矩、中转速的动力钻具配中高速牙轮钻头或PDC钻头钻进 ,大幅度提高机械钻速的目标。齿轮减速器在油浴状态下工作 ,减速器与支承不承载 ,因此具有较好的耐热性。这种新型涡轮钻具在俄罗斯、阿塞拜疆、乌克兰及埃及的超深井钻井中得到广泛应用 ,并取得良好的效果。我国部分油田也引进了这项技术 ,但尚需进一步推广应用。     

带行星减速器的涡轮钻具的结构特点

介绍了俄罗斯全俄钻井技术研究院别尔姆分院研制的，带行星减速器涡轮钻具的整体结构及部分系列的性能参数。同时也详细地分析了行星减速器的内部结构特点及功率传递过程。最后提出了为增加减速器所传递的功率在结构上所应采取的相应措施。     

175型无橡胶元件涡轮钻具的研制与试验

介绍了江汉石油学院井下工具研究室研制的175型无橡胶元件涡轮钻具的简况,重点叙述了这种涡轮钻具的结构特点、涡轮叶栅与叶型设计,以及涡轮节和支承节的结构设计,给出了技术性能指标。这种无橡胶元件的涡轮钻具,采用整体式4支点金属滚动球轴承、径向TC轴承、下轴悬挂式涡轮节和大扭矩叶型,具有中速、低压降等特点。现场试验表明,175型涡轮钻具的性能满足目前钻井工艺和钻井泵的要求,用它快速钻井可提高井身质量和机械钻速,缩短建井周期,减少套管磨损,降低钻井成本。     

GX—195高温缓蚀剂在常减压装置上的应用

锦西石化分公司南蒸馏装置通过在高温区加注10μg/g GX-195高温缓蚀剂,可使设备腐蚀速率明显降低,延长运行周期2倍以上,取得了显著的经济效益.     

澳大利亚布劳斯深水气田浮式LNG开发技术

Browse(布劳斯)深水气田位于澳大利亚西澳海域,距岸约295km,气田将生产的天然气液化成LNG销往国际市场。根据气田地理位置以及陆地已有设施,制定了依托陆地LNG厂、近海新建液化厂,浮式LNG三种海工开发方案。综合对比了效益、油藏变化适应性等重要参数,最终确定浮式LNG方案最适合本气田开发。     

涡轮钻具涡轮节模块化设计方法研究

针对面向现场应用的模块化设计方案特点．以模块化设计理论为基础,按总体功能将涡轮钻具涡轮节分解成一些具有特定功能的模块。介绍了模块卡片包含的内容和如何构造,最后形成模块库,实现了涡轮钻具涡轮节的设计数据多领域知识表达和产品结构模型的统一表达。建立了基于知识的模块化设计模型,给出涡轮节模块化设计的流程。     

涡轮钻具轴承磨损后力学性质的数值模拟研究

涡轮钻具轴承组在恶劣的工作环境中受到钻压、水力载荷以及钻进冲击与振动的作用,容易发生磨损现象,直接影响涡轮钻具的使用寿命。以127 mm涡轮钻具为例,根据弹塑性力学和赫兹接触理论,运用ABAQUS软件建立定子-滚珠-转子非线性接触问题有限元模型,针对不同磨损程度的滚珠轴承进行了数值模拟分析。研究结果表明,随磨损量的增大,轴承定子、转子与滚珠的接触面积逐渐减小,应力集中现象加剧,接触应力明显增大;最大接触应力出现在滚珠上,且与磨损量呈现非线性关系;相同工况下,磨损2 mm后滚珠的最大Mises应力比未磨损时增加了14倍,轴承发生失效。该项研究成果对涡轮钻具设计及寿命预测具有指导作用。     

涡轮钻具扶正轴承偏心运动分析

基于涡轮钻具扶正轴承偏心工作,研究了涡轮轴轴心、扶正轴承内圈圆和接触点的运动规律,以及反作用扭矩的变化。通过分析,发现扶正轴承内圈与轴的间隙配合与卡阻现象发生了较大关系,合理确定该配合关系是减轻卡阻现象的有效途径。当轴的刚度比较大或长度比较短时尤其要注意提高扶正轴承内圈与轴的间隙配合等级。     

基于绿色设计的涡轮钻具设计方案模糊综合评价

涡轮钻具设计方案的评价是方案设计中的关键.根据绿色设计的思想,在考虑技术性、经济性的同时兼顾产品的环境、资源和能源属性,从技术功能、经济性和绿色性三个方面将影响涡轮钻具设计方案评价的15个因素按层次归类,建立了基于绿色设计的涡轮钻具设计方案的评价体系.针对评价中的不确定性因素,采用模糊变换理论建立了评价的数学模型,由层次分析法确定了各因素的权重系数,以4种典型的涡轮钻具设计方案为实例进行了模糊综合评价,应用加权平均法对4个方案的评价结果进行了排序,分析表明,独立悬挂复式涡轮钻具和浮动定/转予复式涡轮钻具均为可行方案,其中独立悬挂复式涡轮钻具方案是目前技术水平下较为理想的设计方案,分析结果与实际应用基本吻合,验证了评价体系和评价方法的可行性.     

172组合减速涡轮钻具的研究与应用

针对普通涡轮钻具转速高、扭矩小、压降高、型号单一,与牙轮钻头和PDC钻头不相适应,采用积木式涡轮节和2K-H-NGW型多列行星轮系减速传动方案设计了新型172mm组合减速涡轮钻具。室内实验表明,新型172组合减速涡轮钻具转速适中、扭矩大、压降低,能与高速牙轮钻头和PDC钻头匹配;现场应用表明,新型涡轮钻具能满足高速牙轮钻头和PDC钻头需要,寿命长,采用减速涡轮复合钻井方式可以较大幅度提高钻速;建议加大组合式减速涡轮钻具研究投入力度,并将新型涡轮钻具应用于深井超深井钻井。     

涡轮钻具叶片电解加工过程多场耦合仿真分析

利用COMSOL软件仿真模拟涡轮钻具叶片在电解加工过程中,电场、流场以及电化学反应场之间的耦合情况。仿真结果显示,在整个加工过程中,电场参数始终均匀分布于加工间隙内; 加工间隙内流场参数的分布随着加工的进行逐渐变得均匀。在综合考虑了各物理场之间的耦合作用后,仿真得到了加工完成后叶片的型面轮廓。提出的多物理场耦合模型可以有效预测叶片的成型轮廓,且加工间隙内各场参数的均匀分布有效改善了阳极工件材料的表面质量。     

浮式生产系统新的发展动向

根据我国南海陆丰22－1油田浮式生产系统的某些特点，对当今浮式生产系统的一些特点和其发展动向，提出了个人的一些看法。     

浮式波浪补偿装置研究及发展建议

浮式波浪补偿装置主要用于补偿海浪作用引起的船舶升沉运动以及水下洋流引起的升沉运动对负载的影响,消除升沉运动负载的载荷波动、 位移和速度变化.为了减轻波浪升沉运动对海洋作业船的影响,确保海洋平台作业安全,在分析国内外不同类型浮式波浪补偿装置研究现状的基础上,总结了系统总体设计和分析技术、 阀控(泵控)自动恒张力技术、 隔...     

涡轮钻具叶片电解加工阴极工具设计

由于涡轮钻具叶片型线的设计愈加复杂,叶片的传统加工方法面临越来越多的加工难题。因此拟将电解加工技术应用于涡轮钻具叶片的制造领域,对涡轮钻具叶片电解加工阴极工具的设计进行了研究。以127 mm涡轮钻具叶片的设计为例:首先基于多项式曲线拟合的方法,在MATLAB中编程计算绘制出最初的叶片曲线;然后将得到的曲线导入AutoCAD,根据理论计算得到的叶片几何参数修补得到叶片型线的几何图纸;最后将叶片型线导入GAMBIT有限元前处理软件进行网格划分,并在ANSYS Fluent软件中进行流场仿真分析,同时在Tecplot360软件中进行后处理得到流场中流体的流向图、速度云图及压力云图。结果表明利用这种方法设计的叶片可以满足实际工作状况的要求。研究内容和结果为涡轮钻具叶片的电解加工研究奠定了良好基础。