水平井充填服务工具自切换循环阀改进及测试研究

随着水平裸眼段长度的不断刷新,常规充填工具需要动管柱换位才能实现正循环充填至反循环冲砂通道的切换。在长水平井充填过程中普遍存在应急动管柱的砂卡风险。基于此,文章以152.4mm规格裸眼井工具为例,配套研制了自切换循环阀,通过有限元模拟,对两个通道过流当量尺寸进行优化设计,进行功能试验和下井测试,达到了导通压差最低0.5MPa和反向承压35MPa的设计要求,满足了充填过程中发生应急情况的反循环通道自动切换的作业需要,可为海上水平井充填防砂作业提供安全保障。

Φ133 mm连续循环阀的研制与应用

在大尺寸连续循环阀研发的基础上研制了外径为133 mm的连续循环阀,通过数值模拟方法评价了连续循环阀本体、旁通阀应力分布特点,分析了旁通循环时的内部流场分布规律,确保了工具的强度安全。研制的样机通过拉扭试验和密封性能测试,开展现场试验并取得了成功,工具整体设计性能达到了预期目的,为小井眼连续循环钻井技术的应用提供了可靠的工具。

一种双通道井液循环阀设计

提出了一种新型的完井用投捞式井液循环阀设计,旨在解决传统单通道阀门流量和压力平衡能力不足的问题。该循环阀采双单流阀和双弹簧系统组成,每个弹簧系统都连接着一个通道,并使用数值模拟的方法寻求压力平衡点进行设计参数设置,从而大大提高了循环阀的流量和压力平衡能力,使得油井完井过程更加高效和稳定。实验结果验证了该新型循环阀设计的可行性和有效性。

高压锅炉给水泵自动循环阀故障原因分析及处理措施

高压锅炉给水泵现配套使用的自动循环阀为第一代机械式自动循环阀,这种结构的自动循环阀在使用时一直存在回流泄漏的技术问题,严重影响装置安全生产及稳定运行。通过对阀门的结构型式进行技术换代,解决了高压锅炉给水泵出口自动循环阀内漏问题。

在测试管柱中使用OMNI循环阀值得注意的几个问题

OMNI循环阀是一种通过环空压力操作,可多次开关的循环阀,该阀操作简单,只需周期性的环空加压、放压即可完成操作。结合在印尼测试服务中多口井几十层的现场应用,从OMNI阀的操作、保养维护等几个方面剖析了OMNI循环阀在使用过程中出现的一些常见问题,结合现场经验,提出了相应的解决或预防措施。

研究堆自然循环阀直径的选择与实验验证

为了确定某研究堆自然循环阀门直径,利用RETRAN-02分析模型,从自然循环阀(NCV)误打开和停堆后自然循环建立过程的角度,分析研究堆自然循环阀直径分别为150、200、250和300 mm时通过的流量、堆芯热通道的流量、燃料元件热点温度和最小偏离泡核沸腾比(MDNBR)的差异以及对反应堆安全的影响,最后选定NCV的直径为200 mm。

井下多次激活循环阀的研制与现场应用

在钻井过程中会遇到井下漏失、溢流、钻具水眼堵塞以及长稳斜井段岩屑床无法充分清洁等问题,针对该类问题,研制了井下多次激活循环阀。文章介绍了工具的结构与工作原理,并进行了流阻分析。通过室内试验,验证了工具反复多次投球开关的功能性与可靠性,并获取了开阀压力。该工具在高石001-X21井的现场应用结果表明,该工具在钻井过程中运行正常,井下开关操作亦安全可靠,应用效果良好。工具的应用能够减少作业时间,提高了钻井效率。

连续循环阀钻井技术在番禺油田大位移井的应用

番禺油田大位移井φ215.9mm井段钻进过程中,面临井段深、稳斜段长、稳斜角度大、岩屑易堆积、钻遇断层、钻井液安全密度窗口急剧减小、全井段采用油基钻井液钻进、黏度高、静切力大等钻井技术问题。为此,引入连续循环阀钻井技术,分析了该技术在PY10-5-A1H井φ215.9 mm井段的应用效果。结果表明,全井段1 026 m当量循环密度波动值小于2.3%,井内循环压力稳定,扭矩波动平稳,平均机械钻速高达19.30 m/h,井眼清洁状况良好,减少不必要的循环划眼和短起下钻,缩短非钻进时间,提高钻井效率,安全平稳钻过断层,未发生任何漏垮卡等井下复杂情况。总结了现场应用中出现的切换循环通道瞬间对钻杆和水龙带的冲击、MWD信号传输受干扰等问题,提出了应对措施和改进方案。

钻井用不停泵循环阀设计及现场试验

钻井过程中钻井液不间断循环,可保证在上、卸钻杆操作过程中井下压力的稳定,解决井壁坍塌、溢流、沉砂卡钻一系列问题。为实现钻井过程中钻井液的连续循环,设计一种钻井用不停泵连续循环阀,应用有限元软件ANSYS对所设计的阀体结构进行分析,计算阀体在不同工况下的应力。结果表明,连续循环阀阀体结构的最大应力小于材料的屈服应力,强度满足要求。现场试验证明不停泵循环阀工作可靠,可实现钻井过程中钻井液连续循环。

先进研究堆自然循环阀阻力系数与开启时间的验证实验

自然循环阀是先进研究堆余热冷却系统的主要阀门 ,安装在反应堆池水水面以下9 8m处 ,阀门的操纵杆长度为 1 0 4m ,其全开时间和流阻系数是影响研究堆安全停堆的关键参数。本文描述了通过实验而测得的自然循环阀的实际阻力系数和全启时间 。

不间断循环阀的设计

不间断循环阀是一种新型石油钻井工具,应用该阀可以实现整个钻井过程中井下钻井液的不间断循环,从而维持在接、卸钻杆操作过程中井底压力的恒定,同时使得井底钻井液工作在最大地层空穴压力和最小地层破碎压力范围之内,能够解决工程上遇到的空隙压力与破裂压力窗口窄小的难题。从结构和工作原理等方面对不间断循环阀进行了分析,提出一套不间断循环阀的设计方案,对阀体在拉、压、内压组合载荷工况下进行了结构强度分析。指出阀体开孔附近区域易产生严重的应力集中,是整个阀体的薄弱环节所在,需要进行合理的强度设计。

一种新型连续循环阀设计

连续循环阀是一种新的钻井工具,它可以在钻井起下钻过程中实现钻井液的连续循环,保证在上、卸钻杆操作过程中井下压力的稳定,减小或解决由于井下钻井液的中断循环带来的问题。作为一个工具短接,它在功能上可以替代复杂的连续循环系统,具有较好的经济性和应用前景。文章运用有限元软件ANSYS对所设计的阀结构进行了分析,在阀体结构强度分析时,采用的工况为在井口时拉力最大、工作时扭矩最大、停止工作时内压最大的组合载荷,结果显示其阀体在侧壁孔附近的应力集中较为严重,是整个阀的薄弱点,与运用弹塑性力学所得解析解相似,此处需要进一步的加强设计。

核电锅炉给水泵最小流量循环阀出口形状改造及噪声控制

调节阀噪声是核电厂噪声的重要来源之一。针对某100 MW核电机组锅炉给水泵最小流量循环阀,运用计算流体力学方法对其进行流场计算,同时采用FW-H方程对远声场噪声进行预测,分析该阀门的噪声特性和噪声源。在此基础上,对阀门出口结构进行改造,采用鼓形出口段和流道内壁小孔结构,控制阀门噪声。通过分析与比较发现阀门噪声源位于盘片槽道内部,改造后的出口段能够消耗较多的平均动能与湍流脉动动能,因此能够较好地抑制噪声传播,具有一定降噪效果。

新型液压循环阀的研制与应用

进口的RTTS液压循环阀满足不了生产的需要,研制出一种新型液压循环阀,具有结构简单、保养维修方便、施工成功率高的特点。实现了产品的国产化,降低了生产成本和施工费用,特别适用于无硫化氢油井的压力测试工艺。

给水泵最小流量循环阀结构设计及数值模拟

最小流量循环阀是保护给水泵安全运行的重要流量控制部件。通过对两种迷宫流道以及两种最小流量循环阀整体模型进行模拟分析和对比,检验了不同流道通流面积和不同流道数量对其性能的影响。结果表明,迷宫盘降压结构具有良好的压降控速效果,可以有效避免汽蚀现象的产生;采用12流道迷宫盘降压结构的最小流量循环阀的综合性能更优,压力分布更为均匀,压降效果更好,且具有良好的通流能力。研究结果可以为最小流量循环阀或同类产品的研发提供一定参考。

新型液压循环阀

针对进口RTTS液压循环阀价格昂贵的问题,研制出一种新型液压循环阀。该工具结构简单,保养维修方便,造价便宜,施工成功率高,工作性能可靠,具有较强的实用性,在现场应用中取得了较好的效果。

连续循环阀气体钻井技术及其现场试验

目前气体钻井面临大出水地层生产时效低,中断循环后可能引起井壁垮塌、卡钻等井下复杂,充气钻井井底压力波动大、井控风险高等问题。为此,介绍了新研制的一种基于连续循环阀的钻井系统的技术原理以及现场试验情况。该系统主要由连续循环阀和地面控制系统两个部分组成,钻进中将连续循环阀接在钻杆上,接单根、起下钻时,通过连续循环控制系统切换循环通路,实现井下连续循环。在宁211井氮气钻井和月005-H1井充气钻井2口井现场试验的结果表明,接单根作业井底压力恒定,缩短了重新建立正常循环的时间,实现了接单根和起钻作业过程中的连续循环,初步证实了连续循环系统的可靠性与工艺的可行性。连续循环钻井技术在充气钻井过程中的试验成功,标志着该项技术从单一循环介质迈向了两相循环介质的新台阶,可为钻井液条件下的欠平衡井、窄密度窗口井、大位移井、长段水平井安全高效钻井提供新的技术手段。

RD循环阀失效分析探讨

在使用APR工具进行钻杆地层测试中,通常在测试结束时,通过控制环空压力将RD循环孔打开,实现循环压井。从RD循环阀的结构和原理出发,结合Agadem现场案例,分析RD循环阀不同情况下的失效原因,并对RD循环阀的保养及使用提出建议。

不同结构连续循环阀工作原理探讨

在分析国内外连续循环阀发展现状的基础上,阐述不同结构连续循环阀的工作原理、优缺点,探讨连续循环阀的发展趋势,指出连续循环阀的研发方向。

箭型连续循环阀设计与分析

现有连续循环阀流道需人工切换,旁通阀需人工开启,工人劳动强度高,且在憋压状态下切换流道存在极大的安全隐患,其旁通阀密封还存在较大问题。鉴于此,设计了箭型连续循环阀。分别对阀本体和主、旁通阀进行了有限元分析,对阀流道压耗进行了仿真分析,并对旁通阀结构进行了优化,最后对阀密封进行了设计计算。研究结果表明:箭型连续循环阀本体与主、旁通阀芯阀座最大应力小于许用应力、变形量小于零件的许用变形量;主通流道压力损耗为0. 207 MPa,优化后旁通流道压力损耗最小值为1. 896 MPa,为最大压耗的51%;主旁通阀密封端面设计比压大于必须比压;该阀能自动切换流道,能实现主、旁通阀密封端面的良好密封,满足钻井密封要求。研究结果可为连续循环阀钻井技术的研究和应用提供有益的参考。