随钻震击器震击力及影响因素分析

以塔里木油田山前地区常用的典型钻具组合为例,计算与分析了震击器在处理卡钻事故过程中的震击力及相关影响因素。计算结果表明,上提拉力以及下压力对随钻震击器的影响最大;提高震击效果的最有效方式为增大大钩上提拉力或下压力;震击器上方钻铤或加重钻杆数越少,震击器产生的震击力越大,深井的解卡效果比浅井好;震击器距卡点越近解卡效果越好。     

关于随钻震击器的研究

现文在Ｓｋｅｅｍ理论基础上，对随钻震击器在震击作业期间产生的震击力、冲量和卡点位移进行了详细的计算，为震击作业期间根据实际情况调节震击器的过拉力提供依据。文内还详细地分析了多种因素的影响关系，为钻柱设计时确定震击器的安放位置提供素材。     

震击器解卡过程的动力学分析

文章运用弹性波理论与动力学分析相结合的方法研究震击器解卡动力学过程，提出利用震击力和震击冲量来衡量震击器解卡效果。用有限元法对直井中的震击解卡作业过程进行计算，分析上提拉力、落鱼深度、钻铤长度、震击器安放位置、震击行程大小和落鱼遇卡程度等各种因素对震击器解卡效果的影响，所得的结果能更好地解释现场震击作业中的一些现象，对震击器的工程实际应用与设计有重要的参考价值。     

计算地面下击器震击力的新方法

地面下击器解卡时产生震击力的大小与多种因素有关。以往的计算方法是从能量转化入手,导出详尽的计算公式,比较繁杂。本文从振动学的角度研究了震击时动应力与静应力的关系,从而求出了增力倍数系数值,能够方便地计算震击力,其值与国内外计算结果很接近,可以推荐使用。     

随钻震击器的使用浅析

为了使井下事故处理简单、迅速,随钻震击器已成为必不可少的井下钻井工具。     

随钻震击器震击载荷计算及安放位置选择

针对震击器的结构、震击过程、影响震击力的因素等方面对震击器的性能进行研究和分析,综合考虑震击器作用过程中钻柱的摩阻、重力以及不同的下部钻具组合结构对震击器震击效果的影响。建立了随钻震击器安放位置优化设计模型,可根据震击载荷对使用随钻震击器或打捞震击器安放位置进行设计。分析结果可对随钻震击器的工程实际应用与设计提供参考。     

随钻震击器安放位置优化设计

在钻井施工作业中,为了有效地预防钻柱卡钻,常常需要在钻柱的某一部位安装随钻震击器。随钻震击器安放位置的不同,将极大地影响着震击效果。现文结合随钻震击器的震击原理,综合考虑震击作用中钻柱的摩阻、钻柱的重力以及不同的下部钻具组合结构的影响,建立了随钻震击器安放位置优化设计模型。实例计算表明,该模型实用有效,可用于定向井、水平井和大位移井中随钻震击器安放位置的优化设计。     

全液压式随钻震击器的研制与应用

针对钻井过程中常见的井下卡钻事故,研制了新型全液压式随钻震击器。该震击器主要由连接机构、机械锁紧机构、扭矩传递机构、打击机构和密封机构等部件组成。全液压式随钻震击器是一种上下击为一体的新型井下解卡工具,实际操作时,若在起钻过程中遇卡,则启动下击解卡;若在下钻时遇卡或钻头在井底遇卡,则启动上击解卡。厂内台架试验及现场应用结果显示,整套震击器设计合理,机械锁紧力线性稳定,液压延迟时间稳定,能充分满足现场使用要求。     

液压上击器台架试验动力学探讨

为掌握液压震击器震击性能,提高井下作业效率,分析了试验台架液压上击器的震击过程;建立了试验台架液压上击器震击效果的计算模型.根据弹性波理论与动力学相结合的办法,得出台架上心轴撞击垫与缸套承击体撞击时的冲击能以及心轴对缸套产生的撞击力,为现场测试和上击器的优化设计提供了依据.     

液压上击器台架试验动力学探讨

为掌握液压震击器性能，提高井下作业效率，分析了试验台架上液压上击器的震击过程，建立了试验台架上液压上击器震击效果的计算模型。采用弹性波理论与动力学相结合的方法，得到台架上心轴撞击垫与缸套承击体撞击时的冲击能以及心轴对缸套产生的撞击力，为后续的现场测试提供理论依据，也为上击器的优化设计提供了依据。     

井下钻柱横向振动冲击力计算模型研究

分析井内中性点以下钻柱特征,可将小段钻柱简化成一端固定,一端滑动支座铰支的简支梁,钻柱在轴向动态激振力的作用下失稳,挠曲后中段撞击井壁。在失稳至撞击过程中,轴向动载荷和因钻柱旋转引起的离心力对钻柱做功,能量转化为钻柱的动能,随后钻柱撞击井壁的过程是钻柱动能和动量传递的过程。首先分析了钻柱简支梁模型的要素,然后利用动力学方程和能量守恒定律建立了单次失稳过程中通过轴向动载荷及钻柱转动参数计算钻柱动能的数学模型;最后通过动量定律,推导出单次撞击过程冲击力大小与钻柱动能的计算公式;从而构成了估算中性点附近钻柱横向振动冲击力完整的数学模型,得到了钻柱公转速度、横向振幅以及轴向动态激振力与冲击力大小的函数关系,为计算井下受压段钻柱横向振动冲击力提供了依据。文中给出了上述数学模型的实际算例。     

阀式反作用液动冲击器参数计算及性能分析

本文论述了阀式反作用液动冲击器的工作原理,提出了计算冲击力和冲击频率的方法。通过分析指出阀式反作用液动冲击器适用于中到中硬以上地层,并且应尽量增大泥浆排量,采用较大刚度的冲锤弹簧,以使冲击器的优点得到发挥。     

浅海结构物波浪力计算及实验研究

应用椭圆余弦波理论、双曲波理论及孤立波理论,对作用于浅海海洋结构物的波浪力进行了计算,并在造波水槽中进行了波浪力及波压力实验研究。应用实验结果对传统的计算方法进行了修正,提出了静水面以上波压力的修正公式。研究结果表明,应用椭圆余弦波理论和双曲波理论计算理论波压力,然后进行修正,用浸没表面积分法计算的波浪力与实验值相接近。     

连续管震击工具技术现状及发展建议

连续管震击工具作为连续管作业管串的标配工具,在连续管打捞、冲砂、定向钻井、复杂井和深井等领域的应用越来越多。主要介绍了国外NOV、Baker Hughes、Weatherford、G-Force和Welltonic等公司震击工具的技术现状及结构特点,随后简要介绍了国内研制连续管震击工具的技术现状及不足,最后提出了我国发展连续管震击工具的几点建议。     

石油钻井震击工具向上震击动载荷计算

美国BowenTools公司将震击器井下动载荷定为上提拉力的4～6倍。我国的打捞专家根据经验判断为2倍多，而有的学者计算出上击器的打击力为上提拉力的9倍多。文中根据上击器的工作原理，在三个假设条件下，推导出上击动载荷的计算公式。通过实例计算出上击动载荷为上提拉力的3．2倍。必须注意的是，在假设条件下计算上击动载荷，既忽略了部分能量损失，又进行了简化处理，因而计算值比实际值偏大。     

钻柱的浮力分析及轴力计算

本文将钻柱真实轴力分解成两部分,一部分为压力,它与作用于钻柱截面同等深度的液柱压力相等;另一部分为有效轴力,它等于钻柱的有效弯曲轴力。求钻柱真实轴力时,可先求有效轴力,再换算成真实轴力。本文还用有效轴力和真实轴力分别定义了中性截面和中和点。     

夹层海底管道在侧向撞击力下的凹陷行为

夹层管作为油气输送管线应用于深水高压和管道碰撞事故频发的海洋环境中,能提供更大的结构抗力,但目前对夹层管受坠物撞击凹陷行为的认识尚不深入.为此,基于薄壁管凹陷变形理论模型,采用有限元方法研究了夹层管在侧向载荷作用下的结构凹陷行为,通过参数分析,探讨了内部介质压力、外部静水压力和环空率等对夹层管结构响应的影响.研究结果表...