吸振式井下液压脉冲发生装置

为了提高钻井过程中井底钻井液能量及其利用效率，设计了吸振式井下液压脉冲发生装置，建立了装置的仿真模型并进行了仿真分析，对装置的性能进行了现场测试。基于将钻柱振动能量转化为井底钻井液液压的思路，设计了吸振式井下液压脉冲发生装置的结构并分析了其工作原理，在此基础上建立了装置的仿真模型。仿真分析结果表明：该装置可调制出较高幅值的井底脉冲压力，产生高出常规钻进喷嘴压降2～6MPa的射流压力，且通过优选钻井液排量和钻头喷嘴当量直径可提高脉冲压力幅值。现场试验结果表明：与常规钻进相比，该装置可大幅提高钻进速度，有效延长钻头使用寿命；装置性能稳定、使用寿命长，可满足现场钻井施工要求。

柔性短节对推靠式旋转导向底部钻具组合造斜能力的影响分析

推靠式旋转导向底部钻具组合(RSBHA)中普遍带有柔性短节结构。为准确认识柔性短节对推靠式RSBHA造斜特性的影响,进而优化柔性短节以提高推靠式RSBHA造斜能力,文章通过建立推靠式RSBHA纵横弯曲梁力学分析模型,考虑钻头的切削各项异性,给出了RSBHA造斜率预测方法,分析了柔性短节位置及长度对于推靠式旋转导向双稳定器BHA造斜能力的影响规律。结果表明,相较于无柔性短节的RSBHA,柔性短节置于下稳定器之后可以提高RSBHA的造斜能力,距下稳定器位置越近,RSBHA造斜能力越强;稳定器间距不变时,随柔性短节长度增加,RSBHA造斜能力先增加后有所降低,存在一个最优柔性短节长度使造斜能力达到最大;随着两稳定器间距的扩大,最优柔性短节长度随之增加,并与两稳定器间距呈线性变化关系;而最优柔性短节长度在不同钻压、翼肋导向力条件下保持不变。

井下钻柱减振增压装置工作特性的仿真研究

井下钻柱减振增压装置是一种用于实现井底超高压射流辅助破岩的钻井工具,该装置的工作原理是利用井底钻柱振动能量,采用活塞激励的方式调制超高压射流。为研究各参数对该工具工作特性的影响规律,为其现场应用提供理论依据。基于该工具的工作原理,建立了数学模型并进行了仿真分析,对其工作特性进行了研究,以有效破岩水功率(单位时间内装置输出钻井液携带的有效破岩能量值)为优化指标,得出了钻进参数及超高压喷嘴当量直径对其工作特性的影响规律:装置输出压力的峰值随着超高压喷嘴直径的增大逐渐降低;随着钻压、转盘转速的增大而升高;当喷嘴直径为3 mm时,装置输出的有效破岩水功率最大;有效破岩水功率随着钻压、转速的增大而增大。为使单位时间内装置输出的有效破岩水力能量最高,钻进参数与超高压喷嘴直径之间存在最优参数配合。

钻柱振动能量转化效率评价试验方法研究

利用量纲分析法推导了模拟试验的相似准则,根据该相似准则设计并建立了钻柱振动能量转化效率试验装置,推导了试验参数,设计了能量转换结构,选取了能量转换结构的核心部件模拟蓄能元件,绘制了模拟蓄能元件的弹性曲线,并与原型蓄能元件的弹性曲线进行了对比,两者拟合性较好。建立的试验装置可进行不同钻进参数、弹性刚度和安装位置条件下的冲击振动试验,可通过测量井底钻压波动值和纵向位移波动值来计算井底钻柱振动能量值,从而分析不同试验条件下井底钻柱振动能量的转换效率。研究结果可为有效利用钻柱振动能量提供参考依据。

锥形齿旋冲及扭冲的破岩过程与破岩效率分析

为了解锥形齿在旋转冲击和扭转冲击载荷作用下的破岩过程和破岩效率,采用数值模拟和试验数据验证的方法,研究了2种破岩方式下不同冲击幅值和冲击频率对应的岩石内部应力变化、岩石损伤特征、岩石破碎体积和破碎深度、破岩比功。数值模拟分析结果表明,锥形齿在旋转冲击和扭转冲击破岩过程中均表现为切削齿侵入岩石、岩石损伤贯通裂纹萌生、岩石损伤贯通裂纹扩展、裂缝贯通岩屑崩落4个阶段,拉应力是引起岩石内部到表面贯通裂缝产生的主要原因,压剪应力是岩石内部出现损伤和形成微裂纹的主要原因。随着冲击幅值和冲击频率增大,旋转冲击和扭转冲击破岩方式下,锥形齿破碎岩石的体积都会增大,但当冲击幅值和冲击频率增加到一定值时,岩石破碎体积的增加趋势趋于平缓;锥形齿旋转冲击破岩方式下的最大破碎体积高于扭转冲击破岩方式。常规切削、旋转冲击和扭转冲击3种破岩方式下,锥形齿常规切削的破岩比功最大,不同冲击幅值和冲击频率条件下,锥形齿扭转冲击破岩方式下的破岩比功普遍比旋转冲击破岩方式低。

基于多孔弹性力学理论的深井井底应力场分析

基于Biot多孔弹性力学理论,分析复杂应力条件下井底岩石的受力情况,建立考虑时间效应的渗流场与应力场全耦合模型,通过数值求解得到井底应力、孔隙压力随时间的动态变化规律,计算结果与Warren模型进行对比验证;结合三维莫尔库伦准则建立井底岩石强度破坏的预测模型,使用自定义损伤函数分析井底应力状况对岩石强度破坏的影响规律。通过计算损伤函数分析不同工况、不同时刻井底岩石的强度破坏情况。研究表明求解所建立的流固耦合模型可以实时评估井底岩石的动态响应情况,通常在钻开井眼的瞬间三向应力达到最大值(压应力),而在数十秒后三向应力会达到最小值(部分拉应力),数小时后井底岩石应力状况趋于稳定;过平衡钻井工况下,只在井眼打开瞬间近井底面而非井底面处存在强度破坏风险;欠平衡钻井,当压差大于1.75 MPa时,井底岩石在全时段出现强度破坏的趋势,且随压差增大强度破坏区域扩大。

大斜度井旋转钻柱横向振动规律比例实验研究

针对振动引起的钻柱磨损与失效等问题,利用钻柱动力学实验装置测量了大斜度旋转钻柱的横向振动情况,通过快速傅里叶变换对振动频率进行了分析,并根据钻柱振动位移数据计算了振动加速度,定量研究了不同转速和钻压下的横向振动规律。实验结果表明:低转速时横向振动频率等于激振频率;高转速条件下观察到钻柱"次生摆动",同一运动周期内钻柱摆动次数增加,该现象导致钻柱横向振动频率加倍,横向振动加速度上升;随着钻压的增大,钻柱摆动平均加速度保持稳定,但钻柱横向振动频率减小,无因次频率从2降为1,表明高钻压对高转速下产生的次生摆动起抑制作用。

钻压波动特性模拟实验研究

文章利用钻柱动力学室内模拟实验装置,从波动频率和波动幅度两方面入手,定量分析了大斜度井眼中不同钻进参数下钻压波动的变化规律.结果 表明:大斜度井眼中钻压波动总体呈现正弦波动规律,钻压波动存在“随机偏移”现象;随着转速的升高,钻压波动频率增大且始终等于钻柱自转频率,而钻压波动幅度呈现出下降的趋势;名义钻压对井底钻压波动的影响仅仅体现在钻压曲线的上下平移,而对钻压波动频率和钻压波动幅度并无显著影响.

井下液压脉冲发生器工作特性仿真

井下液压脉冲发生器是一种可调制脉冲射流的井下提速工具,该装置的工作原理是利用井底钻柱振动能量,采用活塞激励的方式调制脉冲射流,基于该装置工作原理,利用Matlab环境下的Simulink系统建立装置工作状态下的仿真模型,对装置的工作特性进行仿真分析。结果表明:装置调制脉冲射流的压力变化值与装置内柱塞运动规律密切相关,装置产生的脉冲压力幅值随钻头压降的增大而增大,但增长幅度逐渐变缓,随钻井液流量的增加呈线性减小趋势,随钻压的增大而增大,随转速的升高而增大,合理选取钻进参数有助于装置工作性能的进一步提升。

直井钻井时基于截面法的中性点计算新方法

建立直井钻井时复合钻柱局部理论模型,根据截面法推导出复合钻柱任意截面的有效轴向力计算方法。建立直井钻井复合钻柱整体模型,结合局部理论模型结论推导出实际钻井工况下复合钻柱有效轴向力计算公式和考虑液体摩阻力下及射流冲击力下钻压增量计算公式,给出了新的中性点计算方法。经实例比较分析,推导出的中性点计算公式的精度高,但计算复杂,建议在深井和超深井的钻井设计中选用。

低迷汽车后市场异军突起的新赛道——车衣膜

1车衣膜的定义和功能所谓车衣膜,就是在汽车漆面贴合一层膜对车漆进行保护或改色,因此也分为漆面保护膜和改色膜,所用材质一般为TPU(聚氨酯热塑性弹性体)或PVC(聚氯乙烯)。漆面保护膜需要具有长期超强的韧性和耐磨性、抗碰撞、透明,装贴后使汽车漆面与空气隔绝,从而起到防酸雨、防氧化、抵抗划伤的作用。漆面保护膜一般由衬底、胶水、基材(也称基膜)、自修复涂层和PET保护膜组成。衬底为生产直至贴装作业前用于保护安装胶层的部分;胶水起到连接保护膜与汽车漆面的部分,通过不同配方调整优化安装便利性及装贴后的贴合牢固度;基材(也称基膜)是产品的主体,起到框架结构支撑作用,主要有聚氨酯热塑性弹性体(TPU)或聚氯乙烯(PVC)材质,其中TPU材质更具耐冲击、抗紫外线、易拉伸、耐老化等功能;自修复涂层装贴在最外侧,通过特殊配方调制,拥有交联网状结构,从而实现增亮、耐污、疏水、热修复等功能;PET保护膜为生产直至贴装作业前用来保护透明涂层的部分。

臀位外倒转术的临床应用

孕足月臀位的发生率为3%-4%,外倒转术是纠正臀位的有效方法,可以提高阴道分娩的成功率,相应地降低剖宫产率。外倒转术在英、美等国家比较盛行,在我国由于各种原因,多年来临床上使用并不多,近几年随着对降低剖宫产率意识的增强,对外倒转术的关注也逐渐增多。