膨胀管中膨胀锥角与液压力关系研究

利用有限元模拟软件,着重从膨胀锥角与推进锥体所需的液压力的不断变化关系出发,研究锥角为多大时所需的液压推进力为最小,获得最优的锥角。通过参数优选,可以减小管内壁与锥头的摩擦,优化膨胀锥的结构,为现场应用提供了理论依据。

探针式铣锥结构参数优化设计

针对套管大修时没有锥孔的铣锥其铣削效率低的问题,根据流体力学理论,对探针式铣锥结构进行了流体力学分析,推导出了流体对铣锥锥孔所产生周向力和扭矩的计算公式,计算了流体对6孔和8孔铣锥所产生的周向力和扭矩。对比计算结果得知,在相同条件下流体对8孔铣锥所产生的扭矩大于6孔铣锥。分析流体对铣锥锥孔所产生的周向力和扭矩的计算公式可知,存在一个流体对铣锥产生最大扭矩的锥孔流体入口角度,计算得这个最佳锥孔流体入口角度为45°。为有效增加流体对铣锥所产生的扭矩,提高铣削效率,可将6孔铣锥改为8孔铣锥,且将锥孔流体入口角度设计为45°。这为优化铣锥结构,设计新型、高效的套管修复工具提供了依据。

套管破损修复新技术综述

近年来随着油田的不断开发,油井套管变形、损坏现象日趋严重,直接影响油井的产量和作业措施的实施,套管的补贴和修复技术在油田已得到越来越广泛的应用。

球面整形器硬质合金齿过盈配合有限元分析

为改善球面整形器质量,提高固齿强度,建立了球面整形器本体齿孔与硬质合金球面齿过盈配合的有限元力学模型。针对几种不同过盈量配合状态,采用有限元软件ANSYS进行了过盈配合的仿真计算。结果表明,球面整形器本体与硬质合金球面齿在过盈量分别为0.02、0.04、0.06、0.08、0.10 mm时,齿孔上最大Von M ises应力值成正比增加,并由此确定了合理的设计过盈量,为球面整形器的设计提供了理论依据。

插销式单闸板防喷器有限元分析

建立了插销式单闸板防喷器壳体、定位销轴和侧门的三维实体装配模型,并取出其关键部位做有效的简化得到有限元力学分析模型。考虑了材料的非线性以及接触问题的高度非线性问题,分析了在多种载荷情况下壳体、定位销轴和侧门上的应力、应变、位移情况和接触应力、接触状态,得出了应力集中区域,为防喷器设计的安全性和进一步优化设计提供了理论依据。

低压井平衡式Y211型封隔器卡封完井管柱研究与应用

Y211型封隔器因其结构简单、操作方便、承压高、中途不易坐封等特点,已广泛应用于油气田压裂、完井作业。但随着油田开发时间的不断延长,主力生产层压力系数不断下降、补层压裂不断增多,由层间压差大造成封隔器解封风险增大的问题日益突出,迫切需要对封隔器进行完善,以解决层间压差大时难以解封的问题,降低解封风险。研制了一种带泄压平衡通道的机械式封隔器,用于解决现有封隔器新老层间压差大造成封隔器解封力大、解封困难的问题。

在气体钻井中应用PDC钻头极大地降低了成本

在国内外许多泥浆钻井中,普遍都采用PDC钻头作为提高机械钻速的有效方式。过去虽然试图在空气和泡沫钻井中采用PDC钻井技术,但是因为对切削元件损坏程度大,所以被认为是不经济、不可行的。由于要实现经济利润,需要通过提高钻头的机械钻速和施工效率等性能来缩减钻井成本。投资商和服务公司共同努力,试图在美国东部的阿巴拉契亚盆地和西得克萨斯州的Permian盆地的干空气、氮气和泡沫钻井中运用PDC钻头。这些盆地是比较著名的具有岩石力学和地质学性能的钻井盆地。在确定施工目标和建立施工方案的同时,也要考虑新型PDC钻头在这些环境中的使用寿命。钻头选型、操作参数的差别、钻头的性能和磨损程度以及对井眼质量的影响都要监控。记录钻头几十次运行累计的性能数据。参数显示:使用新型PDC钻头能够成功增加300%的机械转速并且减少30%的钻井时间。在第二次钻井中平均每多钻30%的深度,会增加40%的时间并且能减少一次起下钻和一个钻头。结果表明:在相关的空气钻井中,把牙轮钻头替换为PDC钻头能够节省大量的钻井成本。文章详细讨论了方法、结果和试验经验,并且把这些结果应用到现场技术中。文章还给出了研究实例,以及支持研究结果的相关性能数据和钻井条件。