负压钻井液振动筛上固相颗粒运移规律研究

钻井液振动筛是石油钻井固控系统的关键设备,用于钻井液中有害固相颗粒的清除和钻井液的回收,对节约资源和保护环境具有重要意义。随着石油工业的发展,要求钻井液振动筛提高处理量,因此提出了一种新型负压钻井液振动筛。负压钻井液振动筛与传统钻井液振动筛的区别在于前者利用振动筛分和真空过滤的联合作用来提高振动筛的处理量。为了更深入了解负压振动筛的性能,基于传统钻井液振动筛上的单颗粒模型,用力学观点详细讨论了固相颗粒在负压振动筛上的运移规律,比较了不同参数下固相颗粒在2种振动筛上的运动情况,并分析了负压系统的应用对振动筛结构参数的影响。结果表明负压振动筛上固相颗粒的运移速度小于传统振动筛上固相颗粒的运移速度,这更有利于固液分离;负压系统的应用对振动筛结构参数的影响较小,可直接将传统振动筛改造为负压振动筛。研究结果为负压振动筛的设计和现场使用提供了理论依据。     

LW380×1400D-BP型大处理量超高速钻井液离心机设计

高速离心机主要用于分离钻井液中2μm级的超细固相颗粒。常规高速离心机的分离因数和转鼓尺寸较小,对钻井液中超细固相的分离效果不佳,且处理量与中速离心机的流量不匹配。研制了LW380×1400D-BP型大处理量超高速钻井液离心机,其转鼓直径为380 mm,最高工作转速为4 000 r/min,最大分离因数为3 400 g。设计了双级减振结构、轴承自动油气润滑系统、进液量自适应调节系统等,解决了转鼓直径增大和转速提高带来的振动烈度增加、关键零件寿命降低等问题。工业试验结果表明,工作转速3 800 r/min时,处理后钻井液固相的中值粒径D₅₀达到2μm,对应处理量5～6 m³/h,进液量自适应调节可靠。该超高速离心机完全满足了钻井工艺对钻井液中超细固相的净化和处理量的双重需求。     

压裂机组柴油机燃料油集中连续供油装置研制

非常规油气开发压裂施工中由于井场面积小、设备多、间距小、设备连续运行时间长,易发生压裂机组着火事故的问题。利用集中连续供油方法、自动控制原理和远程遥控APP技术,研制了一种具有远程自动控制功能的压裂机组发动机的集中连续供油装置,并进行厂内试验和井场应用试验。所研制的供油装置实现了远程24台压裂设备的柴油机集中连续供给燃油和自动控制,以及50 m距离内的远程遥控、意外或紧急情况下的自动切换。该装置避免了压裂设备大容量燃油箱着火、助燃及火势扩大风险,提高了压裂作业的安全性。     

新型压裂泵用蜗杆传动的接触应力有限元分析

根据压裂设备发展的需要,针对压裂泵传动机构在CS600新型压裂泵研制中采用蜗杆传动形式,按照啮合原理,采用以计算机语言编程计算为基础的离散模型构造法,建立平面二次包络环面蜗杆传动副的三维模型,在ANSYS环境中对其进行了静态接触分析.通过对蜗杆副接触应力分析,掌握了蜗杆副接触应力的状况,找出了该蜗杆副的优越性,为下一步压裂泵蜗杆传动的强度计算和结构设计奠定了理论基础.     

新型整体式磨鞋捞杯研制与应用

现有的钻、修井落物打捞技术,是先用磨鞋对井内落物进行磨铣,然后再用其它打捞方式将磨铣后的碎屑打捞上来,这样,就增加了起、下钻的次数,工具更换的次数以及操作程序的复杂化,非常不利于钻井效率的提高。针对这种现状,便研制了一种新型整体式磨鞋捞杯,突出优点是减少了钻、修井过程中的起、下钻次数,工具更换的次数以及简化了操作程序,既能对井下落物进行磨铣,又能进行打捞,保证了一体多功能的特性,为加快石油打捞工具的发展提供了有效的参考价值。