可换向选择性通过机械定位器的研究与应用

井下定位器是完井作业的关键工具,其定位准确性的高低直接影响整体作业的成败。针对现有井下定位器在多次重复定位时易失效的缺点,研制了可换向选择性通过机械定位器。该定位器只需要上提和下压即可实现找位和定位,操作简便且降低了定位失效的风险,提高了作业效率。对机械定位器关键零部件进行了理论分析和计算,分析结果表明:定位器在通过定位接箍时,工作筒最大应力为408 MPa;在下压定位载荷200 kN时,工作筒最大应力为470 MPa,强度均满足要求。室内功能试验测试定位器通过定位接箍时遇阻载荷20 kN左右,下压可遇阻定位载荷250 kN,多次换向、定位和通过循环测试均未产生变形或磨损失效,验证了定位工作筒和换向机构设计合理,综合性能达到设计要求。该工具在现场一次五层防砂作业中的成功应用显示,在多次重复定位作业中机械定位器工作性能稳定可靠,具有较高的推广应用价值。     

高效切割一体多刀水力割刀研究

海上油田修井作业时需要使用水力割刀对防砂管柱进行多次切割打捞作业。切割作业时常规水力割刀只能切割一次,需要多次起下管柱更换割刀,作业效率低。针对此问题,分析了传统水力割刀结构、工作原理以及提高割刀切割能力方法,采用增加割刀数量方法,研制了一种一体多刀水力割刀,并对其结构和工作原理进行了介绍。结合割刀换向原理,建立了换向机构几何模型,分析计算其节流压力符合作业要求。试验井测试结果表明:一体多刀水力割刀可根据泥浆循环流量,选择性张开割刀,割刀张开所需流量稳定,割刀张开顺序有序;单趟钻可至少切割防砂管柱三次,降低了切割防砂管柱时起下钻次数,提高了切割效率。研究结果可为水力割刀研究提供新的设计思路。     

球磨铸铁传压套断裂原因分析与预防

针对球磨铸铁传压套在使用时发生的严重断裂问题,从传压套断裂宏观形貌、金相组织、化学成分、微观缺陷、热处理工艺等方面进行分析研究,结果表明：球磨铸铁中石墨的球化程度低和球化效果差是传压套断裂的直接原因。通过对原材料添加稀土元素La,采用等温淬火2次孕育工艺及提高球磨铸铁强度等措施,解决了球磨铸铁传压套断裂问题,并提出了预...     

无线指令电控式智能扩眼技术

针对目前常规液压式随钻扩眼器只能安装在定向井随钻工具的上部、扩眼后无法使用大排量循环等问题,研制了无线指令电控式液压扩眼器。该扩眼器将投球激活的液压扩眼器球座总成替换为传压系统,增加了脉冲器总成和电控系统总成,可通过钻井液脉冲信号和钻杆转速信号下传指令,控制刀翼的伸出与缩回。计算分析了传压系统传压孔打开时脉冲器活塞的受力情况,并利用流体仿真软件分析了传压孔的冲蚀情况。通过现场测试,无线指令电控式扩眼器设计合理,3种方式的指令下传成功,刀翼张开及回收正常,为智能扩眼器的进一步研究奠定了基础。     

35MPa环空放气阀设计及试验

环空放气阀是油气井中控制油管和套管环空通道的主要工具.研制了一种新型环空放气阀,密封面为球面金属密封.通过理论计算、有限元分析、室内试验,对环空放气阀进行设计分析和验证.结果表明,内部/外部压力产生的轴向力始终使金属密封面压紧,且内部/外部压力越大,密封面的压紧力越大;在额定工作压力35 MPa条件下,最大应力为193...     

切顶卸压沿空留巷工作面支护技术研究

为了解决沿空留巷围岩变形严重的问题,利用数值模拟软件对不同切顶高度及切顶角度下巷道围岩变形量进行分析,确定了最佳切顶高度为12 m,最佳切顶角度为9°,在此基础上对巷道进行切顶实践,给出了巷道支护方案。经过现场实践发现,切顶后巷道顶板下沉量为31 mm,巷道底板底鼓量为28 mm,巷道两帮的移近量为36mm,切顶卸压沿空留巷方案成功,为矿井降本增效作出贡献。     

新型应急防喷装置研制

渤海油田生产平台常用油管进行管柱起下钻,在修井作业时有井涌、溢流情况发生,通过防喷应急装置实现井口压力封堵和控制。目前防喷装置存在操作难度大问题,不利于险情控制,新型快读应急防喷装置具有操作简单、用时短、成功率高等特点。     

磷酸酯化-CHPTAC醚化交联两性蔗渣木聚糖的合成与表征

将蔗渣木聚糖(BX)经氢氧化钠活化、多聚磷酸钠(STTP)酯化得磷酸酯化蔗渣木聚糖,再经3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CHPTAC)醚化、盐酸酸化、乙二醛交联等反应得到新型生物活性物质磷酸酯化-CHPTAC醚化交联两性蔗渣木聚糖(PCBX)。通过考察影响产物取代度和黏度的主要因素,得到较佳的酯化反应条件:m_(NaOH)∶m_(BX)=0.5∶1,m_(STTP)∶m_(BX)=2∶1,反应温度60℃,反应时间7 h;醚化反应条件:m_(CHPTAC)∶m_(BX)=1∶1,反应温度60℃,反应时间6 h;交联反应条件:m_(GO)∶m_(BX)=0.4∶1,反应温度45℃,反应时间2.5 h。测得产物PCBX的阴离子取代度(DS)为0.08,阳离子取代度(DSC)为0.25,2%水溶液黏度为60m Pa·s。用红外光谱仪、扫描电镜、X射线衍射和热分析仪对PCBX结构、表面形貌和热稳定性进行了测试表征。     

枪钻导流面后角对切屑性能的影响研究

枪钻加工是实现深孔加工的重要技术手段,由于孔径较大,在枪钻加工过程中,经常遇到排屑困难以及孔加工质量差等问题。而枪钻导流面作为与V型槽连接的最后一个刃磨平面,其作用往往被忽视。通过研究不同切削参数下钻削加工42CrMo合金钢材料时导流面后角对切屑、刀具磨损以及钻孔质量的影响,以被加工孔的表面粗糙度、圆度和孔径误差为指标对孔加工质量进行评价。     

细分层系高效压裂充填防砂管柱

针对?244.5 mm套管完井作业中突出的调整层间分隔和薄油层精细分层等技术难题,设计了集旁通过流筛管、生产滑套于一体的外层防砂管柱,以及将充填转换总成预置于锚定密封总成的压裂充填防砂服务管柱,使充填时减少1层中心管的下入,满足低摩阻、大排量充填防砂和细分层系的需要。通过对管柱关键工具的分析以及施工参数的模拟,研究结果表明该管柱可安全下入最大拉伸载荷50 kN;冲管长度500 m且正循环压裂充填施工排量为6.48 m3/min时,最大压力58.3 MPa;反循环洗井施工排量为1.27 m3/min时,最大压力17.45 MPa,满足现场施工要求。该技术在渤海油田A井实施1次5层充填防砂作业,现场应用结果表明,细分层系高效压裂充填防砂管柱性能稳定可靠,比常规充填防砂施工作业节约3 d工时,并且实现免下分采管柱进行分层调控生产,节约作业时间近1 d,具有一定的推广应用价值。