随钻测井仪器舱体的强度校核方法

随钻测井仪器在钻井过程中受到多种交变载荷共同作用,用传统强度校核方法难以计算仪器舱体的强度。以某型随钻测井仪为例,介绍了基于有限元的仪器舱体强度校核方法。该方法通过分析载荷特性和约束情况,利用有限元数值模拟方法建立仪器舱体受力模型,分析应力分布情况。分析结果表明:该仪器舱体最大应力小于材料的屈服强度,满足钻井工况要求,为该仪器舱体的结构设计提供了理论依据。     

一种承拉自锁密封连接器的研制

针对石油有缆钻井工况,研制了一种承拉自锁密封连接器。这一连接器采用楔形卡紧机构用于连接电缆与接头,采用防松锁紧机构用于电缆接头之间的连接。对楔形卡紧机构进行了机械结构设计与受力分析,对防松锁紧机构进行了机械结构设计与弹簧参数计算。     

有线传输式近钻头地质导向钻井系统应用

在CGDS172NB近钻头地质导向钻井系统中,近钻头的地质参数和工程参数通过无线电磁短传方式传输至MWD系统。无线短传容易受井底复杂工况干扰,在有些地层介质的干扰下,信号衰减严重,导致信号传输失败。为了使MWD系统得到高质量的信号,采用有线传输的方式,通过在测传短节、下过渡接头、上过渡接头、螺杆马达、旁通阀总成之间建立有缆通道,研制出了有线传输式近钻头地质导向钻井系统。介绍了有线传输式测传马达的结构特征。实践证明,有线传输方式不仅节约成本,而且使信号传输更加稳定,抗干扰能力更强,可靠性更高。     

新型脉冲发生器的研制

泥浆脉冲发生器是随钻测井仪器的重要组成部分,正脉冲发生器应用较为成熟,信号传输较为稳定。按安装位置可以分为上挂式和下座式．上挂式脉冲器以动力液压脉冲器和CG脉冲器为代表,下座式以下座键脉冲器为代表。根据现场的实际应用情况及两种脉冲器的特点,设计开发了一种新型脉冲器,该脉冲器集成了两种脉冲发生器的优点,具有维护方便、适应能力强、使用寿命长的特点。     

一种近钻头地质导向仪器耐磨弯壳体研制

实现近钻头地质导向仪器导向功能的主要零件是弯壳体。由于弯壳体的特征,导致弯壳体在井下磨损异常严重。提高弯壳体寿命的措施之一是在弯壳体上激光熔覆耐磨层,成本很高,没有从根本上解决问题。研制一种新型耐磨弯壳体,其特点为弯点以下外径增大,一直扩大到弯壳体的下端; 在弯点处增加耐磨处理; 弯壳体最下端以弯点中心线为轴,作为弯壳体外径基准。新型耐磨弯壳体的造斜率提高了3%,提高了耐磨性,弯点下移提高了钻头造斜力。经现场使用,弯壳体寿命由原来的100 h提高到600 h,且能继续使用,从根本上解决了弯壳体的磨损问题。     

脉冲器电磁阀的优化设计

石油钻井用MWD泥浆脉冲发生器是实现随钻测量功能的重要部分．其中的电磁阀是脉冲器的核心部件．如何通过优化设计阀芯形状以获得最大的电磁吸合力是电磁阀设计的关键,重点讨论了不同气隙下电磁吸合力与阀芯形状的关系,通过理论推导得出符合最大吸合力的设计依据,能够有效降低电磁阀的驱动电能。     

传动轴水帽的断裂失效分析与优化

针对传动轴水帽在现场应用过程中出现断裂失效的实际问题,对其断裂位置、特性及断裂失效原因等方面进行了初步总结与分析,分析得出:在验证其结构及材料的强度满足要求的前提下,水帽受到交变载荷及钻井液冲蚀等使用工况条件的多重作用,逐渐形成危险截面和应力集中区,从而增大疲劳断裂失效的风险.此外,对水帽在不同结构下的应力及流道特性进...     

无线随钻测井系统封装结构的改进研究

针对无线随钻测井系统在深井井段作业时,测量短节的保护筒被井下高压压变形致使内部的传感器组件被保护筒挤压损坏失效,导致测井失败的现象而造成严重的仪器事故,说明保护筒式封装结构需要亟待改进.在不改变保护筒功能的前提下,由原来保护筒式封装结构改进为盖板式封装结构,改进后在深井、中深井中多次使用效果良好,有效保证仪器的稳定性和可靠性,发挥地质导向的测井优势,对提高单井采油量发挥重要作用.     

一种硬质合金耐磨盖板的研制

井下随钻仪器内部搭载测量近钻头的地质参数、轨迹参数等传感器,一般都是靠盖板结构保护内部电器元件。普通的不锈钢盖板不耐磨,用时很短就报废了,一般采用在盖板上激光熔覆耐磨层的方法提高耐磨性。但是,由于井底工况复杂,盖板上激光熔覆耐磨层尽管能提高一些使用寿命,但是需要不止一次地在盖板上追加激光熔覆耐磨层,消耗成本很高。研制的硬质合金耐磨盖板能有效解决这个问题。硬质合金材料具有高硬度、高强度、高耐磨性、高抗腐蚀性、难加工性。采用硬质合金生坯加工技术,根据盖板的特点,制定合理的生产工艺流程,完成硬质合金盖板的加工。制作的硬质合金盖板的使用寿命得到飞跃式提高,盖板由易磨件变成不易更换件,解决了盖板的报废问题。硬质合金耐磨盖板的推广应用,对提高整体随钻仪器系统的寿命具有重要意义。