井下低频压力脉冲注水工具的设计与仿真

分析了油田常压注水开发中存在的问题,介绍了压力脉冲技术的工作原理。在调研国内外脉冲注水工具的基础上,设计了一种新型井下低频压力脉冲注水工具并根据设计参数进行了建模仿真。设计出的新型工具具有成本低、脉冲频率低、脉冲幅值大等优点,仿真结果与理论计算数值能较好地吻合。

钻柱中声波传输系统样机的研制

声波传输是一种具有极大潜力的井下信息无线传输技术。在方案设计的基础上,研制出基于钻柱信道的由井下声波发射装置和地面声波接收换能器组成的声波传输系统样机。开展了样机试验井试验,检验了声波传输系统样机的性能,测试了钻柱的频谱特性。通过试验井试验数据对声波在钻柱中传播的衰减、噪声和多途干扰等进行了分析,得到了井下无线信息传输系统的可用信号频率、编码方法等,证明用声波在钻柱上进行数据传输是可行的。

基于相关性的液压系统可靠性分析

针对液压系统的可靠度精确计算,给出了液压系统可靠度计算的两种方法:不考虑相关性和考虑相关性,并给出了相应的简化算法。以自动化钻机猫道机的液压系统为例,在3种不同的计算方式下计算出系统可靠度,并进行分析比较。研究表明用相关性来计算液压系统的可靠度所得的结果更加符合工程实际情况。

国外自动化钻机发展现状与趋势

介绍了国外轻型自动化钻机,分析了绞车及自动送钻装置、顶部驱动钻井装置、钻井管柱自动化操作装置、一体化司钻控制系统等地面自动化钻井装备的现状,阐述了地面自动化钻井装备的发展趋势。

钻柱中声波传播特性理论分析与试验研究

为验证声波在钻柱中的传播特性,获取适合传输井下信息的频率点或频段,以127.0mm钻杆为研究对象,基于理想钻柱的频率方程,分析了不同长度钻杆的频率与波数的关系。分析认为,钻杆长度的不均匀性将导致钻柱通频带的交集缩小,若钻柱每个周期由不同长度的钻杆连接组成,通带将变窄,甚至在某些频带上因没有重叠部分而形成很宽的阻带。基于理想钻柱的瞬态响应方程,分析了钻杆接头对声波的反射作用,得到了声波通过多根钻杆后的瞬态特性。在室内采用每根长1.5m的钻杆短节,进行了全尺寸接头钻杆短节声波传播特性试验,研究了不同频率声波在不同长度钻柱中的传播特性,验证了声波在钻柱中传播存在梳妆滤波器特性和色散现象,得到了适合钻柱中传播的声波频率范围和一些频率点,可为声波系统样机的研制提供理论基础和依据。

复合材料连续管设计技术研究

综合分析了国外复合连续管技术现状,并根据连续管钻井工况要求,设计了一种由内衬层、结构层和外保护层组成的三层结构复合材料连续管:内衬层采用改性聚偏氟乙烯或聚氨酯连续拉挤成型,耐腐蚀,耐磨损,防渗漏;结构层采用高强玻璃纤维为增强体,改性酚醛或聚醚酮为粘结树脂,通过连续编织拉挤成型,能承受管体轴向拉力及压力、内压和扭矩;外保护层采用改性聚四氟乙烯微粒或聚酰胺微粒增强聚氨酯注射成型,耐磨损,耐腐蚀。采用ANSYS有限元软件对结构层进行了强度分析,结果表明,采用高强度玻璃纤维和改性树脂通过连续编织拉挤成型工艺制备复合材料连续管结构层是可行的。

大功率超声波采油成套装备的研制及应用

在我国超声波采油技术和应用取得许多研究成果的基础上,研制成功大功率超声波采油成套装备,包括大功率超声波电源、低损耗超声波增油专用电缆、超声波作业专用马笼头和井下高性能超声波换能器等,整套采油装备输出功率、传输效率和可靠性大大提高。开展了超声波处理油层机理研究,并应用该超声波采油装备进行了现场工业性试验,取得了较好的增产增注效果。实践表明,大功率超声波采油成套装备应用于油层处理切实可行,具有良好的市场推广前景。

井下低频脉动注水技术分析

针对稳压注水会导致水驱采收率低的问题,提出了井下低频脉动注水技术。分析了井下低频脉动注水技术提高水驱采收率机理,介绍了国外几种典型的井下低频脉冲注水工具及其推广应用情况,阐述了胜利油田JMZ5/25型井下低频脉动注水工具样机研制和室内试验情况,得出试验结论:(1)增压器换向可靠,增压比达到1.8∶1的设计要求;(2)蓄能器密封良好,30MPa压力无泄漏;(3)脉冲控制阀密封可靠且动作符合设计要求。最后就低频脉动注水技术提出了几点认识和建议。

往复节流型正脉冲发生器脉冲产生过程模拟

脉冲发生器是钻井液脉冲无线随钻测量系统中关键的组成部分。在介绍往复节流型正脉冲发生器的结构与基本工作原理的基础上,基于流体有限元方法,应用ANSYS软件对其脉冲产生过程进行了数值模拟分析,并与理论计算结果进行了对比。结果表明:有限元数值模拟与理论计算结果吻合,与脉冲实际产生过程的压力变化一致,比理论计算结果更接近实际情况,且钻井液流量对脉冲强度影响显著。

硬质合金环电解平面磨削加工的试验研究

通过试验的方法,研究机械密封硬质合金环电解平面磨削过程,分析电流密度、磨削压力、加工电压、磨轮线速度、工件进给速、电解液浓度和温度等主要加工工艺参数的影响。结果表明,电解平面磨削(ECG)却能克服传统加工方法的缺陷,降低加工成本,提高硬质合金密封环的加工精度和表面质量,甚至达到镜面加工的水平。

井下低频脉动注水技术理论及方法

针对油层堵塞、油藏非均质性严重,导致水驱采收率较低这一实际问题,提出了井下低频脉动注水技术。分析了井下低频脉动注水技术提高水驱采收率机理,介绍了几种国外具有代表性的井下低频脉动注水工具,阐述了胜利油田研制开发的JMZ5/25型井下低频脉动注水工具。对提高水驱采收率具有重要的现实意义。

海上平台组装式修井装置的设计与计算

由于采油平台承载能力的限制,没有安装常规海洋修井机,给修井工作带来困难。在分析国内外海上修井装置的现状与发展趋势的基础上,提出了一种海上组装式修井装置的总体技术方案,工作台能够横向和纵向移动,可设定作用于采油平台的载荷。井架为自升式,模块质量小于5t,能满足海上丛式井的修井要求。介绍了井架、绞车、转盘的结构。井架的安全系数符合API规范。

可靠性分析在新型液压吊卡中的应用

液压吊卡是以液压为动力用来吊起钻杆、油管和套管等管材的工具,是对传统人工手动吊卡的替代。它提高了钻井效率,减轻了工人的劳动强度,提高了钻井作业的安全性,是吊卡技术发展的必然方向。在对液压吊卡液压系统、控制系统和机械系统工作原理分析的基础上,建立了可靠性分析的数学模型,由此求出系统可靠性的变化规律,找出了系统中的薄弱点,指出了使用中需要注意的事项。

提升式管柱输送机牵引力的研究与机构优化

针对提出的一种石油钻井平台使用的采用液压绞车驱动,钢丝绳牵引的提升式管柱输送机输运效率的问题,用Matlab软件对输送机工作时钢丝绳的受力变化情况进行了分析与研究,发现了在管柱和输送架同时提升过程中钢丝绳的受力有不同的变化规律,找出了输送机提升过程中存在的问题。通过增加辅助坡道和采用辅助支撑臂的机构优化,大大降低了输运过程中钢丝绳受力的最大变化幅度,有效的降低了液压绞车的功率,提高了提升式管柱输送机的输运效率。

基于GO法的多回路液压系统可靠性分析

猫道机液压系统是个复杂的多回路系统,该研究以猫道机为实例用GO(GO methodology)法对其进行了固有可靠性分析。根据猫道机的工作原理画出其结构简图,并据此建立猫道机液压系统的GO图。根据GO图对系统可靠度进行计算和分析,并对猫道机液压系统各回路中的薄弱环节进行了探讨,提出提高可靠性的可行性建议。这对猫道机的设计具有很强的指导意义,同时也说明GO法在复杂多回路系统中的实用性。

猫道机液压系统的可靠性分析

猫道机是一种石油井场输送钻杆到钻台的自动化输送设备,是以液压驱动为主的复杂系统,其中液压故障是导致系统停工的重要原因。以猫道机为例,对复杂液压系统进行了运行可靠性的分析。在分析猫道机结构与工作原理的基础上,建立了相应的可靠性框图,建立了可靠性分析的数学模型。通过对液压元件的可靠性参数和相关性进行分析,计算出猫道机液压系统的可靠度。运用蒙特卡罗法对猫道机液压系统进行随机抽样仿真,从而验证了文中复杂液压系统可靠度计算方法的精确性。

自动吊卡系统的可靠性分析

基于各系统先验失效分布假设的基础上,应用可靠性框图法对新设计的石油钻机的自动吊卡(液压、控制、机械系统)进行了多层次的可靠性分析,求得自动吊卡3个子系统和总系统使用可靠度随时间的变化趋势。同时根据各元件对系统的影响程度,找到了对系统可靠度影响较大的主要系统部件,并提出提高自动吊卡安全可靠性的相应建议。

深水钻机与钻柱自动化处理关键技术研究2014年度报告

该研究重点开发深水油气资源勘探开发技术与装备,解决制约我国深海油气勘探开发技术与装备开发瓶颈性问题,掌握具有我国特色的、拥有自主知识产权的深水油气勘探开发核心技术,研制一批重大装备,打破国外的技术垄断,实现我国深水油气勘探开发技术的跨越式发展。

海洋钻井钻柱自动排放装置模型样机设计

深海钻井作业过程中,利用钻柱自动化排放装置,可节省起下钻时间,加快钻井速度,缩短钻井周期。通过对国内外钻杆排放装置的结构和关键技术进行研究,设计了一种海洋平台二层台立根排放试验装置,完成了机械系统的总体方案和各部件的结构设计,结合机械系统总体方案,进行了运动轨迹规划,完成控制系统的总体方案设计。

也谈“教是为了不教”

“教是为了不需要教”，这是教育家叶圣陶的著名观点。“教是为了不需要教”，这是语文教育的最高境界，也是语文教育的最终目标。