随钻井下仪整流和驱动模块检测装置的研制

随钻测量井下仪器的整流模块和驱动模块是随钻井下仪器必不可少的两个部分,其在地面的检测和调试对于提高随钻井下仪器的整体可靠性有着至关重要的作用.文章阐述了随钻测量井下仪器的整流模块和驱动模块检测装置的研制过程,其核心为基于STC12C5410AD单片机的控制系统,可以实现对井下供电和信号的全模拟.还着重阐述了检测装置的硬件和软件设计,并通过试验验证了检测装置能够很好地完成对整流模块和驱动模块进行检测的任务.     

基于Matlab的控压钻井压力控制建模方法

为了提高控压钻井的控压精度,研究了基于Matlab的控压钻井压力控制建模方法。分析了节流阀的节流控压原理,根据伯努利方程建立了表征节流阀物理特性的方程;利用采集的节流阀节流控压试验数据,通过Matlab软件进行线性回归,得到了可计算节流阀控压的四参数公式;根据试验选用的节流阀开度与当量直径的特性曲线,采用Matlab软件进行拟合,得到了节流阀开度与节流面积的关系方程;根据节流阀开关试验得到的节流阀开度与开关时间数据,利用Matlab软件拟合出了开度与开关时间的关系方程,将上述各方程相结合得到了节流控压的理论模型。利用Matlab软件的半实物仿真插件将模型转化为通用实时代码,并采用模块化建模方法,编制了控压钻井自动控制软件,形成了控压模型。循环模拟系统验证显示,控制系统的响应时间小于10 s,控制精度达到了±0.2 MPa,满足控压钻井精细控压的需求,这证明基于Matlab的控压钻井压力控制建模方法是可行的。      

油气田井下阀门密封特点及影响因素分析

油气田井下阀门受井筒尺寸及井下工况限制,其密封结构的复杂程度明显高于地面管道阀门。将阀门归纳为：机械压紧式零渗漏密封和流体背压式面一面微渗漏密封两类。从密封原理、密封特点、密封机理、实例介绍角度逐一对两类阀门进行理论分析,并结合实践经验列出了制约井下阀门密封性的15项因素。对井下阀门的设计、加工、调试及应用具有指导意义。     

DQPWD随钻环空压力测量仪器的研制

介绍了DQPWD随钻环空压力测量仪器的组成、工作原理以及关键技术。该仪器能够实时测量井下环空压力、温度,并将数据利用泥浆编码脉冲方式上传到地面解码系统。现场试验结果表明,整套仪器设计合理,工作稳定可靠,测量精度高,能够实现测量数据的实时上传和井下存储,有效避免了井下复杂情况和事故的发生,为欠平衡钻井、精细控压钻井作业提供了有效技术手段。     

51/2″钻杆用旋转总成的研制

针对现有旋转防喷器的旋转总成通径均为Ф180mm左右,无法与51/2″钻杆配套应用的问题开展研究。完成了51/2″钻杆用旋转总成连接单元、外部壳体固定单元及旋转密封单元的设计等三项研究内容。该总成与现有旋转防喷器壳体及液压站完全兼容,达到额定动压10.5MPa,额定静压21MPa,适应转速100rpm的技术指标。创新的设计了花键传扭和螺环压紧机构的新型组合连接单元,代替原有螺钉连接机构。在具备较高强度的同时,将总成通径由φ180mm扩大至φ197mm,扩展了设备的应用范围。该设备在徐深8-更平1井进行了现场试验,保证了该井的井口安全控制,取得了良好的应用效果。     

国内气体钻井设备现状

对国内气体钻井设备的现状进行了比较详细的介绍,找出了与国外研制和生产的气体钻井设备之间存在的差距,力图为国内气体钻井设备的研制和改进提供新思路,具有一定的参考和指导意义。     

一种新型主动密封式旋转防喷器的研制

为了实现胶心开关和密封压力灵活可控,延长胶心的使用寿命,增强旋转防喷器的旋转密封性能,研制了一种新型主动密封式旋转防喷器。该防喷器核心密封部件设计为一种参数指标更优、尺寸更小、受压载荷更小的油压收缩主动补偿式组合胶心。通过室内模拟试验,胶心密封性能得到彻底完善,达到驱动液压油无压降,无可见渗漏的效果。现场应用结果表明,该防喷器性能可靠,装卸快速,降低了现场操作人员的劳动强度,使用寿命大大延长,满足欠平衡钻井现场作业要求。     

国内外振动固井技术的发展现状

振动固井是在下套管,注灰,顶替和候凝的过程中,采用机械振动,液压或空气脉冲,水力冲击等手段,产生振动波作用于套管,钻井液和固井液来提高固井质量的一项新技术,实践证明,振动可以提高水泥石强度,提高顶替效率,消除水泥中的气泡,形成完好的水泥五,还可以缩短候凝的时间,防止固井后的油,气,水混窜,有利于提高一,二界面的胶结强度。文中详尽介绍了国内振动固井的各项技术现状及发展。     

XC-82型液力旋冲钻具及配套钻头的性能测试

XC－82型液力旋冲钻具及配套钻头是为满足深井硬地层钻井需要而研制的,主要由水击阀、支承座、冲锤、节流阀、砧轴、筒体及配套旋冲钻头组成。对这种钻具进行了冲击力、冲击频率、配套旋冲钻头与牙轮钻头机械钻速对比,以及泵流量、钻具行程和背压等参数对钻具性能的影响等一系列测试。测试结果表明,在主泵流量为100～350L/min条件下,钻具冲击能为11．5～132J,冲击频率为10～18Hz。钻具结构简单,零部件少,加工使用方便,性能稳定、可靠,主要技术性能与国内同类产品相比是比较先进的。     

φ88.9mm侧钻水平井套管外封隔器的研制与应用

为了解决侧钻水平井固井时存在的层间混窜和管外喷冒等问题 ,研制了 88 9mm侧钻水平井套管外封隔器。封隔器的膨胀控制系统采用一种新型的施工阀、保压阀和液缸预充液压油结构 ,膨胀密封元件采用新式的帘布夹层胶筒 ,可以在小尺寸情况下封隔比较大的环空 ,胶筒端部用压环压紧密封 ,同时又采用了胀环结构作靠背 ,提高了胶筒承压能力。现场应用证明 ,这种封隔器具有通过能力强 ,承压能力高 ,试压可靠性高 ,封隔性能好等特点 ,坐封成功率达1 0 0 %。