套管钻井底部钻具组合送入与回收装置的研制*

可回收式钻具组合的套管钻井技术是指钻头等井下钻具能通过绳索回收装置下至井底,并在钻头失效后回收至地面,更换钻头后再入井钻进.采用钢丝绳起下井底钻具的技术,取消了起下钻到划眼和划眼至井底的做法,减少了井斜问题,使作业效率大大提高.研制的送入与回收装置结构设计合理,原理可行,安全可靠,能够顺利实现送入与回收功能,送入与回收成功率均为100%;该送入与回收工具技术成熟,也可应用于绳索取心和水合物取心操作,达到了推广应用的水平.     

钢框架结构地震倒塌数值模拟方法研究

准确模拟建筑物地震倒塌可为分析建筑废墟存活空间分布规律和构建救援生命通道提供重要的前期基础。以钢框架结构为研究对象,重点讨论钢框架、填充墙、填充墙与钢框架之间连接问题。采用有限单元法（FEM）和有限-离散单元法（F-DEM）相结合的方法模拟了2跨×3跨的3层钢框架填充墙结构,以倒塌模式为评价指标来验证数值模拟方法的准确性。结果表明：数值模型整体结构表现为倾斜式倒塌模式,朝大跨度方向倒塌并伴随扭转,与实际震害中外廊式结构的倒塌模式相一致;向着结构大跨度方向的存活空间逐渐减小;倒塌层废墟内部的存活空间多呈三角形分布。提出的数值模拟方法可为钢框架结构的震后救援和地震抗倒塌设计提供一定的参考。     

自由基引发活性聚碳硅烷交联及其在制备SiC纤维中的应用

在基于先驱体聚碳硅烷转化制备SiC陶瓷纤维过程中, 交联过程是保持纤维形貌和提高陶瓷产率的必要条件。本研究以含丙烯酸酯基的聚碳硅烷(A-PCS)为原料, 通过引入自由基热引发剂在热解升温过程中实现原料的交联成型。采用红外光谱仪(FT-IR)和差示扫描量热仪(DSC)研究了引发剂含量对A-PCS交联程度、交联速率以及热降解速率的影响规律; 采用热失重(TG)、元素分析仪和X射线衍射仪(XRD)分析了陶瓷产率、陶瓷产物组成以及无定形态随温度的变化。研究结果表明: 加入自由基热引发剂可提高A-PCS中的丙烯酸酯基的交联速率, 减少交联阶段的热失重; 将质量百分比为1%自由基热引发剂的A-PCS以5 ℃/min升至250 ℃时, 丙烯酸酯基反应完全, 1500 ℃的陶瓷产率为69.5%; 通过静电纺丝加工工艺可获得直径介于2~5 μm的A-PCS原丝, 并通过后续升温热解转化为SiC纤维; 所得SiC纤维形貌规整、无熔并现象, 且随着热解温度的升高从无定形态向结晶形态转变。     

基于前驱体转化制备孔隙梯度分布的碳化硅纤维

以SiC陶瓷前驱体——聚碳硅烷(PCS)的纤维为原料,经臭氧不熔化和热解至1 600℃获得多孔结构的碳化硅(SiC)纤维.采用扫描电镜、X射线衍射仪、元素分析仪和比表面积与孔径分析仪等研究了臭氧不熔化时间和热解温度对纤维形貌与组成的影响.结果表明:当热解温度从1 300 ℃提升至1 600℃,SiC纤维呈现出氧元素含量...     

基于附壁效应的水力振动工具研制

针对现有水力振动工具存在工作压降大、耐腐蚀和耐高温性能差、寿命短、成本高等问题,根据附壁效应和旋流器的工作原理,设计了一种新型水力振动工具。该工具利用特殊流道和钻井液循环产生周期性振动,结构简单、无活动部件、工作压降小。文中利用流体动力学软件模拟研究了该工具的工作特性及影响因素,结果表明:随着入口流量的增大,进出口压降幅值、平均压降以及振动频率均逐渐增大;随着钻井液密度的增大,进出口压降幅值和平均压降逐渐增大。采用响应曲面法建立了进出口平均压降数学模型,室内实验验证了该数学模型的可靠性。工具适用排量为20～35 L/s,冲击力大于30 kN,振动频率大于10 Hz。现场试验表明,基于附壁效应的水力振动工具可减少钻井定向过程中的托压现象,提高钻井效率。     

基于Ansys潜油电机转轴动力学仿真分析

针对潜油电机在采油过程中出现卡顿时,其细长的电机转轴发生许用扭转变形导致转轴断裂失效、整个电机及相关设备造成损失,推导电磁转矩与电机刚度与挠度解析表达式,建立细长转轴刚度-电磁转矩的定量关系曲线,为潜油电机转轴故障原因提供理论依据。研制单元组合式永磁直驱潜油电机,对其细长转轴进行3D有限元扭转变形应力分析。基于转轴扭转形变结果建立长度相同结构不同的电机等效有限元模型,进行机械应力场计算,得出不同结构的电机转轴在不同工况下的受力情况。进行单元电机组合运行仿真,最终通过Ansys仿真分析相应结构的最大转矩范围,对以后电机的整体设计有一定指导意义。     

大井径液压式扩眼器的研制与应用

中国石油化工股份有限公司承建的土耳其TuzGlü天然气地下盐丘储气库,需要将井眼由215.9mm扩至444.5mm,此类扩眼作业在国内外均属首次。在分析扩眼施工技术难点的基础上,利用先进的有限元和三维ProE软件对扩眼器进行了力学分析和优化设计,最终研制出了YK304-444.5液压式扩眼器。其结构组成和工作原理为:由本体、活塞总成、上下限位机构和切削刀翼等组成;依靠钻井液流经活塞上的喷嘴产生一定的压降,推动活塞下行张开3个扩眼刀翼,并由活塞上的支撑装置锁紧。采用新研制的扩眼器顺利地完成了UGS-6等井的扩眼施工作业,未出现工具损坏问题,扩眼后的井眼直径达到设计要求。同时还在实践中不断地完善了盐岩层的大井径扩眼作业技术,并优选出如下作业技术参数:1钻压应控制在30kN以内,以减小扩眼过程中的扭矩;2排量介于45~55L/s,转速介于60~70r/min;3在进行盐层扩眼时要求使用饱和盐水钻井液。     

国内井控新技术和新设备及其研究方向

防喷器作为井控装置的关键部件,对钻井、修井、试油等作业过程中控制井口压力,防止井喷事故起着非常重要的作用。近年来,我国在井控技术领域不断地研究,井控技术取得了长足进步。鉴于此,本文根据近期文献报道介绍了我国在防喷器技术及设备上的最新发展情况及其研究方向。     

几种甲基取代的新型可溶性聚芳醚酮醚砜醚酮的合成与表征

在无水A lC l3及DM F存在下,将4,4′-二(4-氯甲酰苯氧基)二苯砜(SPC l)、4,4′-二(3-氯甲酰苯氧基)二苯砜(SM C l)分别与2-甲基二苯醚(o-M DPE)和3-甲基二苯醚(m-M DPE)在1,2-二氯乙烷中进行低温溶液缩聚,合成了4种新型可溶性的甲基取代聚芳醚酮醚砜醚酮(M-PEKESEK)。DSC,TG,FT-IR及W AXD等测试表明,4种聚合物均为无定型结构,其玻璃化转变温度(Tg)介于157℃~167℃,在氮气气氛中5%的热失重温度(Td)均在465℃以上,易溶于氯仿和DM F、DM SO等强极性非质子有机溶剂中。     

胜利松软地层密闭取芯技术在吉1井的应用

介绍了胜利油田Rmb-8100密闭取芯工具及工艺技术在吉1井的现场应用情况.在吉1井的取芯过程中,通过采取一系列技术措施,选择合适的密闭取芯工具、取芯钻头,采用油基密闭液,优化钻井参数,在白垩系银根组砂岩中密闭取芯进尺91.08m,芯长84.57m,收获率92.9％,密闭率97.8％,创造了吉祥油田浅层松软地层密闭取芯最好成绩.