液控智能完井井下湿式对接工具的设计研究

智能完井系统发生井下设备故障时,为实现无需将井下设备全部提出即可检修等目的,设计一种液控智能完井井下湿式对接工具。该工具可在油井内将地面液控管线与井下液控管线实现对接和分离,且在对接时能够保证地面和井下液控管线稳定导通,在分离时可实现分离的两部分液控管线各自密封。工具采用卡爪结构提供对接锁紧力,并对卡爪的锁紧力进行推导计算,得到结构不同设计参数下的锁紧力。最后通过有限元仿真对卡爪进行强度校核,并根据结果确定卡爪的设计参数。经过设计分析,该工具满足井下使用要求,为智能完井系统检修提供新的解决方案。

水合物开采喷射破碎工具自锁式压控机理

喷射破碎工具是天然气水合物开采中用于水合物矿体储层破碎造腔的关键工具。本文旨在解决现有类似工具存在的喷头开关状态不可控、井眼钻进与破碎扩径作业不可自动切换等问题。首先,设计了一种带自锁式压控滑芯的喷射破碎工具,可以通过控制滑芯入口钻井液流量来改变滑芯的位置,实现喷头的开启与关闭及滑芯的自锁与解锁;其次,采用数值模拟方法研究了结构尺寸对滑芯内部压降及轴向力的影响,得到了滑芯内部的最优结构参数。最后,加工了实验样机,实验验证工具的工作性能。研究结果表明:当滑芯入口直径为45 mm、入口角度为30°、出口与直管段直径为30 mm、入口流量为470 L/min时,效果最佳;在常规井眼钻进流量下,喷头不会开启;当入口流量为453 L/min时,喷头完全开启且滑芯实现自锁;当入口流量为253 L/min时,滑芯实现解锁且喷头逐渐关闭;工具自锁流量与设计流量(470 L/min)的最大相对误差为3.62%,在可被认同的误差范围内。因此,在所设计的钻井液流量下,自锁式压控滑芯喷射破碎工具的射流喷头可以正常开启与关闭,滑芯能完成自锁与解锁。

采油树安装工具锁块的结构设计与强度分析

采油树安装工具锁块是锁紧采油树实现安装与回收的核心部件之一,锁块机构一旦失效将会导致整个采油树系统失去控制并造成巨大损失。该采油树安装工具利用机械结构实现锁块的伸出,从而实现安装工具与采油树之间的锁紧,避免在复杂工况下锁块机构失效的情况。通过对安装工具锁块的结构设计和强度分析,结果显示,机械结构的锁块可靠性高、强度高、锁紧效果良好,设计的采油树安装工具锁块试验结果与有限元强度分析结果具有一致性,产品各项性能指标均符合设计要求。

多轴机床的自动松拉刀机构的锁刀分析研究

多轴机床加工表面质量好,加工效率高,自动松拉刀机构是多轴机床的关键部件,刀具的锁紧对工件的加工质量起到重要的作用。介绍了采用液压力驱动锁紧刀具,用液压力与机械的自锁保持刀具锁紧状态的方法。对机构的锁紧状态建立数学模型,进行分析计算,并结合实际情况最终确定机构自锁的条件,以保证在电主轴工作时该机构很好的夹紧刀具,确保加工精度及加工的安全性。并依据计算结果,列举了当构件材料确定后,为使机构保持锁刀状态,自动松拉刀机构其角的取值范围。

机械锁定式地层测试技术研究与应用

机械锁定式测试技术操作简单,测试一次成功率高,资料录取准确全面,且测试结束后可直接进行封堵作业;解封时,机械锁紧产生一个向上的震击力,有利于解封,没有换位机构的测试阀在关井期间使管柱处于自由拉伸状态,有利于保护油管。在N阀上部管柱中加1～2根伸缩接头,便可用于海洋井测试。

加工中心盘式刀库的设计

凭借加工中心对刀库的要求(刀库主要参数),重点论述了加工中心直取式盘式刀库的设计机理及结构,特别是对刀夹结构和锁刀机构进行了结构分析,解决了换刀时常常出现的掉刀现象,并通过实际应用,验证了设计的合理性和正确性,达到了替代进口及提升国产化率的目的。

常规试油测试工具的革新与应用

针对吉林油田试油测试生产中存在的具体问题,对部分试油测试工具做了技术革新。尽管所采取的方法有可能不是最佳方案,但却在生产应用中收到了比较好的效果。

深水采油树油管悬挂器下放工具关键参数设计

国内深水采油树研究处于起步阶段，迫切需要对水下采油树的各重要部件进行设计研究。为此，针对水深为1500m、压力等级为69MPa、温度等级为-18～120℃的设计条件，根据ISO13628—4和API17D的相应规范，设计了一套深水采油树油管悬挂器下放工具，对该工具的关键参数进行了设计分析，计算了锁紧环径向挤压力的大小，并对下放工具的主要受力零件进行了有限元强度分析。分析结果表明，设计的下放工具满足强度和功能要求。

深海管道轴向对准工具的设计与仿真

深海管道轴向对准工具是一种用于深水海底管道连接作业的特种机具,该机具和接应工具一起可以完成两个待连接管道的轴向位置对准作业,为管道法兰连接做准备.随着我国海洋石油逐渐走向深水,该机具的研制具有重要的现实意义.通过研究管道在海底的轴向对准作业全过程,确定了该机具的总体方案,同时对其重要部件连接锁紧装置、调整装置和夹紧装置进行了设计分析,最后对夹紧机构进行了运动学仿真,验证了轴向对准工具设计方案的合理性,为其液压系统设计及试验样机的研制提供了理论依据.

加工中心刀具摆动轴径向锁紧机构分析与设计

针对五轴叶片加工中心刀具摆动轴径向锁紧机构的不足,提出了一种液压锁紧机构,该锁紧机构不仅锁紧效果好,而且占用的轴向尺寸较小,安装调整方便,可以实现回转轴任意角度的锁紧。首先介绍了液压锁紧机构的结构布置和工作过程,然后根据机床的整体设计方案需求分别对活塞O型圈摩擦力、活塞与压缩弹簧之间的压力、偏转力矩等几个关键参数进行分析计算。从而验证了所提出的锁紧机构满足使用要求,对提高机床的安全性和整体结构稳定性、改善机床性能具有一定的意义。

精密液压平口钳的夹持平行度分析及锁紧工装设计

针对现有精密液压平口钳在加工单批次、复杂工件时出现的夹持平行度不能满足加工要求的问题,分析了平口钳部件的受力情况,并进一步通过实验数据得到夹持力大小、夹持深度对于工件加工面平行度精度的影响。为了有效地提高平口钳夹持平行度的精度等级,设计了活动钳口锁紧工装。通过机床加工试验,证明了该锁紧工装能够很好地解决平口钳夹持平行度精度低的问题。

水下采油树树体安装工具及锁紧环设计分析

针对海水深度为1500m、工作压力为69 MPa（10000psi）、温度级别为-18～120 ℃的设计条件,根据ISO 和API的相应规范,设计了一套水下采油树树体下放工具.对该工具的关键参数进行设计分析,对锁紧环进行力学分析,并利用ABAQUS软件对锁紧环进行有限元强度分析.结果表明,设计的下放工具满足强度和功能要求.

91单动三重半合管钻具的研制与应用

为了提高松软复杂地层岩矿心采取率和岩矿心的质量,弥补普通双管钻具取心功能的不足,特别研制了91单动三重半合管钻具。介绍了钻具的结构、工作原理、组装、维护保养及在3个不同矿区5个钻孔的野外生产应用情况。应用结果表明,该钻具适宜松散地层钻进,岩矿心采取率达到了100%,同时防止了岩矿心被外界扰动,保持了岩矿心的原状性,提高了岩矿心的质量并利于岩矿心后期的运输与储藏。

岩层物性对自锁式取心工具岩心抓卡心的影响

自锁式取心工具是一种适应于硬地层的常规取心工具,使用的岩心抓形式为摩擦式,卡心功能主要靠岩心抓与岩心之间的摩擦力来实现的,通过对自锁式卡心机构力学分析及实践表明,当岩心抓与岩心之间的摩擦系数小于岩心抓卡紧岩心所需的最小摩擦系数时容易掉心; 当钻具上提力所产生的最大拉应力先达到岩心抗拉强度,而最大剪应力尚未达到岩心抗剪强度时,岩心被正常割断,反之,则岩心发生剪切破坏——撸心,当岩心比较细,岩心直径小于或接近岩心抓闭合尺寸时,岩心滑脱。

长洲水利枢纽船闸检修关键技术研究

介绍了广西长洲水利枢纽船闸检修关键技术,检修中通过运用先进的检测设备、现代检测理论与合理的检测方法对长洲水利枢纽1、2号船闸人字门背拉杆和A、B杆进行了调整,使主、副背拉杆预应力满足要求,门体几何形状得以矫正,消除了门体运行过程中背拉杆与门体的撞击;通过对下游人字门门轴柱支枕垫块支块的同步仿形修磨,极大地改善了支枕垫块受力,消除了挤卡震动现象,从而解决了船闸漏水问题,也为同类船闸检修提供了参考。

利用偏心套消除大客车涂装吊具行走轮组安装位置误差

介绍利用偏心套消除大客车涂装吊具行走轮组安装位置误差,以保证吊具滚轮与工字钢轨道的接触均匀,转动灵活。该方法简单实用,成本低廉,值得在类似的大型滚动构件的加工制作中推广应用。

同步器锁止角加工工艺

以锁环同步器锁止角结构为研究对象,介绍了锁止角结构特点、加工工艺、测量方法,指出了在YKD9332P倒角机上的加工难点在于空间刀轴角的计算和调整。建立机床坐标系,运用矩阵运算推导了空间刀轴角的计算公式,通过现场加工测量验证了公式正确性。

可回收套管钻井关键技术及其应用

我国还没有关于深部钻井和大井段钻井的可回收套管钻井系统的相关应用和研究。为此,从套管钻井钻机、套管驱动系统、钻锁工具、井底钻具组合、导向钻头和井下扩眼器、固井装备等方面分析了套管钻井系统的结构特点及性能要求。同时指出可回收套管钻井技术与旋转导向和随钻测量技术结合可形成导向套管钻井技术,该技术可以很容易地进行定向控制,还可以减少甚至消除与滑动钻井相关的容积式液压马达的局限性问题。最后指出可回收套管钻井技术可以有效应对盐膏层和井漏等复杂情况,将在提高浅层油气藏开发效益,降低中深井钻井成本方面发挥巨大优势。

套管钻井技术在定向井上的应用

使用套管钻定向井的目的是解决井下复杂问题,简化钻井程序,降低钻井成本。套管钻直井的效果得以证实以后,又加大到钻定向井方面。定向套管钻井系统使用一套位于套管下端的电缆可回收式定向钻井装置,替代了钻杆钻井时使用的常规定向工具。可回收井底组合需要从套管内穿过,对钻头、稳定器、泵等下井工具的尺寸都有所限制,其工艺在提高机械钻速、定向控制方面仍有待改进。套管代替钻杆作为钻柱,其直径、强度及井下受力情况、破坏机理也不同,需要进一步分析研究。尽管套管钻井方法还有诸多问题需要解决,自20世纪90年代商业应用以来,通过专用工具的研发换代,结合现场试验不断改进,套管钻井技术得到快速发展,目前已经可以同旋转导向技术组合应用在海上钻定向井,显示出广阔的发展空间。

风电锁紧盘的工艺设计

文章介绍了锁紧盘试验加工的工艺设计要点,讲述了从材料选取、加工到检测是如何控制产品质量的。