不弯曲钻铤的室内试验及现场试验的效果分析

长庆油田研制的不弯曲钻铤，其特殊的结构使钻压传递经过压力－液压力－拉力－压力的转换，只要钻压不超过钻铤的屈眼值，钻铤就不会发生失稳弯曲。经现场５口井试验表明，不弯曲钻铤能够起到增大下部钻具组合刚度，控制直井段井斜的作用；在防斜效果不变的情况下，可采用较大钻压钻进，大大提高了直井段的机械钻速。文中介绍了不弯曲钻铤的原理、结构、室内试验结果和现场试验情况。

压差补偿深井抽油泵的实验室试验与结果分析

压差补偿泵是一种能产生负压低脉冲的新型结构的抽油泵，又名负压脉冲深井采油泵。介绍了压差补偿泵的实验室试验结果及理论分析。根据试验数据，重点讨论了压差补偿泵空腔形成，瞬时打开后的动液面波动的全过程。试验证明，在模拟条件完全相同的情况下，压差补偿深井抽油泵的产液量远比普通深井抽油泵高，主要的增产理论依据是压差补偿泵在下冲程过程中，瞬时打开空腔所产生伯努利效应及负压脉冲效应。

压不弯钻铤装置的理论探索

从理论上分析了欧拉压杆任意截面上弯矩为零的状态下所出现的奇异现象。在此状态下可在任意长度的压杆上，加任意大小的轴向载荷，而不产生弯曲。通过室内模拟试验证明，理论分析是符合实际的。为此，设计了一种压不弯钻铤装置，此装置有可能成为防斜打直的一种全新的井下钻具。

转盘与单弯螺杆钻具联合钻进的力学分析及其应用

对转盘与螺杆钻具联合作业进行了运动学分析，给出了钻头在不同条件下的绝对速度和加速度，以及给实际钻井工作带来的影响；给出了转盘与螺杆钻具联合作业时新井眼直径的理论值。本文首次提出了井下钻具自转与反向公转的K－H－V运动模型，据此论证了转盘与单弯螺杆联合作业时，弯接头上将产生反向卸扣力矩及其所带来的危害。所得出的转盘与螺杆联合钻进作业时的有关结论，将有利于现场技术人员指导水平井和丛式井的钻井工作。

斜井与水平井套管扶正器计算的三弯矩方程解法

套管扶正器的正确位置，是保证斜井与水平井固井质量的前提。在全面分析安装有多个扶正器套管柱的力学特性的基础上，采用了有初弯曲连续梁的力学模型，用初弯曲纵横弯曲梁理论和三弯矩方程组成的多元线性联立方程组，从理论上解决了斜井和水平井套管扶正器安装位置的正确计算方法，并修正了《API套管扶正器技术规范》（APISpec10D）违背扶正器处套管变形连续性原理和我国原石油部部颁标准《SY5334－88套管扶正器间距计算推荐方法》认为扶正器套管转角为0的不妥作法。

斜井的空间形态及其实用计算理论

井眼曲率（全角变化率、狗腿度）是用来衡量井身质量的一个重要的现行标准。采用圆柱拟合方法首次建立了斜井井眼曲线的参数方程，应用微分几何原理获得了井眼曲率和挠率的新计算公式，并证明了同一测段井眼曲线上各曲率是不相同的。文中从各个侧面论述了“狗腿角平面”只是一个假想平面，指出使用的Ｌｕｂｉｎｓｋｉ公式进行的三维分析，只在井斜角和方位角变化很小时才是正确的。对井眼曲线空间形态的数学描述及其结论，能有效地指导斜井和水平井的剖面设计，弯曲井段的套管强度设计。

略论套管螺纹密封性能与紧扣扭矩和圈数的关系

分析和讨论了旨在提高套管螺纹联接密封性能的扭矩圈数新方法的基本思路及基本内容。论证了扭矩圈数法中应用最小紧扣扭矩和最小紧扣圈数两个标准来弥补尺寸上的偏差，消除了ＡＰＩ标准中一些不确定因素给密封性能带来的不良影响。以表格的形式给出了我国各油田常用的３种尺寸生产套管有关扭矩圈数法的基本技术参数，以及提高套管螺纹联接质量的控制规范。

略论套管螺纹密封性能与联接应力的关系

对套管螺纹的上紧过程以及在内、外压力作用下，接箍和管端上所产生的应力作了理论分析，给出了屈服上紧圈数、防漏上紧圈数、螺纹锥度公差的影响圈数和组合应力等的计算公式。简要地介绍了美国石油学会防泄漏工作组根据组合应力的大小，评价各种套管的有关问题。指出ＡＰＩ圆螺纹套管的固有缺陷使其防泄漏能力已不能适应高压油井，特别是高压气井的要求，因此建议在这些井中采用特殊螺纹套管。

略论套管螺纹密封性能与螺纹公差带的关系

ＡＰＩ套管圆螺纹自身存在牙间间隙，并形成螺旋状空间间隙带。这种间隙带受到牙高公差带、牙型角公差带和锥度公差带的影响。理论上ＡＮＩ圆螺纹不具备密封性能，因此必须在内螺纹镀一定厚度的锡或锌层，并使用性能优异的密封脂作间隙充填剂来实现密封。为进一步提高抗泄漏能力，建议将ＡＰＩ圆螺纹牙型角公差减小一半。对于高压气井，建议油田用户将不涂密封脂条件下的接箍试泵压力定为最低屈服强度下抗内压力的８０％，作为商检的附加条款列入供货合同中。

定向斜井井眼轨迹对钻采工艺和油井产量的影响

定向斜井井眼轨迹种类很多，但基本上可分为二次抛物线型和双扭曲线型两种。二次抛物线型开眼轨迹的优点是：开眼轨迹光滑，可加钻压大，机械钻速高，建井周期接近在井；进入油层的井外角为30°～60°，产量大约为直井的1．20～1．65倍；采油时抽油杆摩阻小，防止断脱，抽油机载荷小；井斜角增量可大部分集中到产层部位，有利于提高泵效和加深泵挂。双扭曲线型井眼轨迹的两个曲率中心分别在井眼轴线的两侧，出现两个拐点，所以无论从钻井工艺、采油工艺，还是油井产量考察，都没有二次抛物线类井眼轨迹优越。

水力旋流器的蜗壳设计理论与计算

水力旋流器蜗壳的作用是将直线运动液流变为圆周运动液流。从水力学观点出发,论证了蜗壳使液流流畅地进入旋流状态的条件,即转换过程水力损失要小,蜗壳曲线连接要光滑,不存拐点。根据上述要求,研究了阿基米德螺线、对数螺线及渐开线三种蜗壳曲线的水力损失,以及蜗壳曲线光滑连接的具体设计方法,用这些方法设计的蜗壳取得了良好效果。

压不弯杆件的室内模拟试验及其应用前景

本文根据对压杆的理论分析，提出一种改变加压方式的压不弯细长杆件，其结论已通过室内模拟试验得到证实．这一思路可成为压不弯钻铤结构设计的基础．

水力旋流器锥筒的磨损与壁厚设计

论述了水力旋流器下锥筒的磨损规律及其分离效率下降的原因;指出了将锥筒穿孔时间作为使用寿命的不科学性,应按不同制造材料规定锥筒的失效时间。为使旋流器保持高效工作状态,锥筒壁不宜设计过厚,锥筒内表面应喷涂耐磨层或使用双金属锥筒。

均衡椭圆运动振动筛的动力学分析与结构设计

均衡椭圆运动振动筛是80年代发展起来的一种新筛型。作者根据有关资料讨论了均衡椭圆运动振动筛的优点及其在石油钻井行业中的应用前景,并对这种筛型进行了动力学分析,论述了实现这一筛型的充要条件,提供了在筛型结构计算时动力学参数的选择范围,同时还强调指出,开发均衡椭圆运动振动筛将会给钻井液振动筛的研究和改进带来新的活力。

再论不均壁厚圆管的弹性失稳问题

评述了在非均匀壁厚圆管的弹性失稳计算中应用“几何平均处理”方法及偏心水力活塞泵筒现场挤毁事例后，认为“几何平均处理”方法的有些做法需要给出证明，并用变截面压杆弹性失稳的临界压力计算说明该方法误差很大；偏心泵筒挤毁是在非弹性范围内发生的。还对原苏联学者耶内敏柯试验的技术背景，小挠度线弹性理论与非均匀壁厚薄壁圆管变形曲线的选择，以及影响近似解精度的几个因素进行了对比分析。最后指出，非均匀壁厚圆管的弹性失稳应在理论上进一步探索不同的近似解，同时也要积极筹备由于内外圆不同心引起的非均匀壁厚薄壁管的弹性失稳的试验工作。

双激振电动机均衡椭圆运动振动筛动力学分析

双激振电动机均衡椭圆运动振动筛是美国SWACO公司近几年开发的一种新结构椭圆振动筛 ,其结构特点是两个激振电动机的纵向轴线与筛箱的纵向轴线成α角 ;与筛箱的水平面成 β角。对这种振动筛的动力学分析表明 ,其筛箱上各点的椭圆运动轨迹与筛箱质心的运动轨迹完全相同 ,椭圆轨迹的长轴是常数 ,短轴随α角的大小而变化。在美国的两次现场对比试验表明 ,这种均衡椭圆振动筛处理的钻屑更干燥 ,能多回收昂贵的钻井液 ,降低钻井成本 ,且在相同条件下比直线振动筛具有更大的钻井液处理量。

应用三角级数计算不均匀壁厚圆管临界外压——兼评“不均匀壁厚圆管的临界外压计算”一文中临界外压计算公式

套管的临界外压是套管抗挤设计的基础。不均匀壁厚是套管最常见的缺陷。长期以来,不均匀壁厚圆管的临界外压计算方法一直有争议。本文应用三角级数作为变形曲线,论证了这一问题在多自由度情况下的解答计算表明,逼近方法可行, 所得近似公式的精确度良好,这进一步证实了《套管强度计算与设计》一书中所给出的公式,以及不均匀壁厚圆管的内外圆偏心增大时,临界外压将增大的结论是正确的文章指出,“不均匀壁厚圆管的临界外压计算“一文只用1个自由度的变形曲线,无论是应用变分原理或以弯矩作为应变能计算依据,所得的精度都较差,因而结论是不可靠的。

深井泵吸入能量补偿装置的结构原理及其在提高油井产能中的作用

文章对机械采油泵在采油过程中,油层所给出的总能量的组成及其举例计算作了全面分析。分析指出,油层给出的总能量与油井内动液面的高度有关。根据IPR曲线上给出的不同动压,油井有不同的产量。作者根据对油层能量的分析认为,如果能设计一种补偿装置,摆脱深井泵只能由动液面提供吸入能量的工况,油井的动压则相应随之降低,便可实现油井增产。正是如此,本文介绍了管式泵吸入能量补偿装置的结构组成及其工作原理,以及该装置在工作过程中的若干特点。又从能量平衡原理出发,分析了安装管式泵吸入能量补偿器后,油井增产的可能性。现场试验表明,己下两口井的样机,其油井增产效果比较显著。

弹性驱动下油层能量转换与补偿泵的增产过程分析

应用弹性液体不稳定渗流理论的研究成果与油层能量转换的数学模式，对普通泵采油和补偿泵采油的压降漏斗最大半径的变化进行了分析及对比计算，结果表明：在补偿泵与普通泵采出相同总液量的条件下，前者的压降漏斗的最大半径显著地小于普通泵采油时的压降漏斗最大半径，即补偿泵采油时，有更长的稳产期，能达到增加产出总液量的目的。

能量补偿泵提高油井总产能的基本理论再分析──兼答窦宏恩与邬亦炯先生质疑

阐述和回答了有关能量补偿泵的几个核心问题：1．采油过程中油层能量的基本关系；2．油层对动液面作功问题及增产机理；3．抽油机与补偿泵的能量转换问题；4．补偿泵吸入方式问题。指出补偿泵增产的理论基础是油层要对动液面作功，增产方法是不让油层对动液面作功，利用抽油机一段空行程作动力，使一个举升液体的弹簧往复泵工作。