水力加压器研制及应用

在大位移井、小井眼井和水平井中靠钻铤重量向钻头施加钻压非常困难 ,为解决这一难题 ,研制出一种利用钻井液来提供钻压的水力加压器 ,该水力加压器有 2种类型 ,一种是单行程水力加压器 ,这种加压器只能依靠改变钻井液排量来改变钻压 ;另一种是双行程水力加压器 ,这种加压器入井后可通过控制活塞行程来控制钻压。介绍了水力加压器的原理、结构及在硬地层、夹层、深井小井眼和开窗侧钻井中的应用效果。结果表明 ,使用水力加压器可提供平稳的钻压 ,减轻钻具的轴向振动 ,减少钻具的疲劳失效 ,延长钻头的使用寿命 ,提高机械钻速。

微小井眼水力加压器结构设计及钻压计算

微小井眼钻进过程中,连续管的直径小、刚度低,采用传统的钻铤施加钻压不能满足钻井需要,为此设计了一种用于88.9mm井眼的微小井眼水力加压器。综合考虑井下马达、水力加压器以下钻柱与井壁的摩擦力、水力加压器运动部件与缸体内壁的摩擦力等因素对井底钻压的影响,建立了水力加压器串联在井下马达上方时井底钻压计算模型,通过对模型的求解可以得到钻井液流量、喷嘴直径与钻压关系曲线,为水力加压器在微小井眼钻进中的应用提供了理论依据。

水力加压器在准噶尔盆地西北缘地区探井中的应用

新疆油田近两年在盆地西北缘地区十几口探井50多次的应用钻井水力加压器表明,这项技术不仅可以提供恒定、可控的钻压,还可以提高机械钻速和行程钻速,有较好的防斜作用,能改善钻头和井下工具的工作情况,延长其寿命,减少井下事故。统计使用该技术的井段机械钻速提高11.60%～261.14%,平均提高67.8%;三叠系以下地层平均每500m可节省钻头1～2个;西北缘所有使用水力加压器的井段,没有一口井出现过钻具事故,其井斜角均控制在允许范围内,从未因井斜接近规定值而吊打。水力加压器在有振动和冲击问题,易井斜、钻速慢的井段使用效果更好。这是一项经济有效的实用技术,值得推广。文章阐述了水力加压器的原理和特点,提供了4个地质区块6口应用井和7口对比井的现场应用数据。

水力加压器的研制与现场应用

随着大斜度井、水平井钻井工艺技术的日趋成熟和小井眼井技术的应用和发展,受井斜角增加、井壁摩阻大及小尺寸钻具刚性差等因素影响,常规钻井中传统的依靠钻柱重力施加钻压的方法已经不能很好地满足施工需要。为此,研制出一种利用柔性水力施加钻压的井下工具——水力加压器。从水力加压器的功能、结构、特点、技术参数、使用方法、性能试验等方面进行了详细阐述,台架性能试验中,该产品性能和可靠性达到了设计要求。经现场直井段应用验证,该水力加压器使用效果良好,钻压施加稳定,提高了机械钻速和钻井质量,明显减轻了钻柱振动,延长了钻具使用寿命。

连续管钻井水力加压器结构设计

连续管钻井过程中,底部钻具组合无钻铤,钻压施加困难。为此,设计了一种适用于88.9 mm微小井眼连续管钻井的73 mm三级水力加压器,建立了水力加压器串联在涡轮钻具上方时产生的轴向推力计算模型。为了延长水力加压器的工作寿命,设计了密封性能优良的车氏密封结构;主活塞杆与主缸体之间采用矩形花键连接方式,并进行了矩形花键连接副的接触应力分析。计算与分析结果表明,在钻井液排量5.0～6.0 L/s、密度1.05～1.20 g/cm3条件下可产生50～90 kN的轴向推力,完全满足88.9 mm微小井眼连续管钻井需要。

水力加压器组合密封结构设计及参数优化

为了提高水力加压器密封性能,设计一种由滑环与O形密封圈组成的组合密封;利用流体压力渗透载荷的加载方法对密封结构进行有限元仿真,得到单因素滑环结构参数对密封性能的影响规律;利用正交试验,分析多因数滑环结构参数综合作用对活塞密封性能的影响。研究结果表明:滑环沟槽底部厚度、滑环侧边宽度、滑环高度、活塞单边径向密封间隙对动密封面接触压力影响依次减弱,新型密封结构选择滑环高度6.5 mm、滑环侧边宽度2.65 mm、滑环沟槽底部的厚度0.7 mm、单边径向间隙0.25 mm时,其最大接触应力比常规O形密封圈结构提高了245%;新型密封结构中的动密封面接触应力比常规O形密封圈结构有了显著的提高,提高了水力加压器的密封性能。

五级双行程水力加压器设计与力学分析

水力加压器通过节流作用将泥浆动力转化为轴向推力,可以减少因钻柱耦合振动及钻头与岩石互作用引起的钻压波动,从而给钻头施加较为恒定的钻压,延长钻头寿命,减少钻具疲劳失效,提高钻井效率。为了给中深井提供足够大的钻压及提高入井后的钻压调节能力,设计了适用于φ215.9 mm井眼的φ172 mm规格的五级双行程水力加压器。水力加压器工作时,通过主活塞杆和主缸体的花键副传递钻压和扭矩。花键副的载荷环境较为恶劣,应用有限元软件完成了压扭载荷作用下主活塞杆和主缸体的接触应力分析,得出主活塞杆和主缸体的静安全系数>4,其结构安全性可以满足使用要求。

微型加压器和7号丝线张力带治疗髌骨骨折70例

目的：探讨微型加压器和7号丝线张力带固定治疗髌骨骨折的临床疗效。方法：对70例髌骨骨折采用微型加压器加7号丝线“8”字张力带固定。结果：70例有55例经过3个月-8年的随访,优53例,良2例,优良率100%。5例发生克氏针道感染,经换药和提前拔针,均获痊愈。结论：此法较大限度的恢复了髌骨的解剖结构和膝关节功能,可减少并发症,符合髌骨生物力学特性和生理功能。

水力加压器在垦平1井的成功应用

水力加压装置是利用循环泵泵压为动力把液体压能转化为钻压的一项新的钻井工具。它把钻铤的刚性加压改为液力柔性加压,克服了刚性加压存在的送钻不均、跳钻、假钻压等弊端,能够提供足够的、稳定的、可控的钻压。同时水力加压装置能改变钻具受力状态,提高钻具的稳定性和导向性,有利于防斜打直和机械钻速的提高,从而达到高速度、高质量、低成本钻井的目的。垦平1井是一口胜利油田重点预探水平井,岩性变化频繁,软硬互层,研磨性强,可钻性差,地层稳定性差,钻进中蹩跳钻现象严重,通过水力加压器的使用克服了以上困难,而且使用前后效果明显。

自控腰椎纵轴加压器诊断隐匿性腰椎退行性变

目的探讨自控腰椎纵轴加压器对隐匿性腰椎退行性变的诊断价值。方法采用自制"自控腰椎纵轴加压器"对120例腰腿痛(98例坐骨神经痛、22例腰痛)患者行腰椎纵轴加压CT/MR检查,所加压力不超过患者体质量的50%,并与常规腰椎CT/MR检查进行比较,硬膜囊面积减小(>15mm2)并降至75mm2以下、侧隐窝狭窄、椎间盘突出或程度增加等异常征像为腰椎纵轴加压检查的附加有效信息(AVI)。结果 120例中43例存在AVI,包括硬膜囊面积减小33例,椎间盘突出11例和突出程度增加15例,侧隐窝或椎间孔狭窄12例。98例坐骨神经痛患者中40例(40/98,40.82%)出现AVI,22例腰痛患者中仅3例(3/22,13.64%)出现AVI(P<0.05)。结论腰椎纵轴加压CT/MR检查对显示腰椎及椎管的隐匿性退行性变具有重要临床价值。

液力加压器使用中的相关问题探讨

液力加压器的研究与应用在我国已经有几十年的历史,但是一直没有得到很好的推广应用。就该工具使用中存在的问题进行了分析,从确定工具级数、调整钻头喷嘴直径、采用钻铤配重、配置钻具、与螺杆钻具配合等方面提出了合理使用液力加压器的建议,使该钻井工具得以发挥应有的作用。

新型疏水加压器的研制

对现有疏水加压器的性能进行了分析,研制出了一种新型的疏水加压器,介绍了基本结构及工作特性,进行了初步的性能模拟计算,其结果可供工程设计参考。

液力加压器在水平井钻磨复合桥塞中的应用

针对水平井油管桥塞钻磨时加压困难且钻磨缓慢的现状,将液力加压器用于修井钻磨作业。液力加压器具有液力减振作用,利用液体弹性吸收的原理,结合钻井液柔性连接关系,可有效地保护钻具和钻头;同时液力加压器通过改变水力参数来调节钻压大小,且具有自动送钻功能。现场应用结果表明:加装液力加压器后,钻磨效率平均提高了29.36%,最大钻磨效率提高了46.51%;在使用六刃磨鞋、排量800 L/min的条件下,磨屑体积适中并能及时返出井筒,降低了卡钻风险。所得结论可为钻磨工具的选择和应用提供参考。

带水力加压器的钟摆钻具在克百一井的应用

克百一井是位于新疆维吾尔自治区克拉玛依八区和百口泉地区的一口重点预探井,设计井深3450m。石炭系地层井斜控制难度大、机械钻速慢、钻井周期长。施工过程中常规的防斜(塔式、钟摆)钻具组合不能有效控制井斜,为保证井身质量,更好地解决提高钻压与有效井斜控制的矛盾,现场试验了一种可以提高机械钻速的工具——水力加压器。通过跟踪分析表明,该工具在一定程度上不但可以提高机械钻速,而且对整个钻柱起到了保护,在防斜打快研究中取得了良好的效果。

水力加压器在钻井施工中的作用

使用水力加压器的目的是为了实现液体加压和减少钻具的振动,目前对于减少钻具与井眼的摩阻问题存在争议,尤其在斜井及水平井中的使用更是值得关注。根据工具的特点和力学分析认为,当活塞下行至下死点时,立管压力表数值的减小是由于钻具伸长(或者说钻具弯曲度减小)。井眼中的钻具不能简单看作为刚体,应作为曲体对待,只要钻具弯曲度减小,就可使钻具与井眼的摩阻得到改善。

超声引导下加压器压迫法及注射凝血酶栓塞法对医源性股动脉假性动脉瘤的疗效评价

目的:探讨超声引导下加压器压迫法及注射凝血酶栓塞法对医源性股动脉假性动脉瘤的疗效评价。材料与方法:搜集我院2014年5月-2016年5月期间30例因行穿刺介入治疗术后发生股动脉假性动脉瘤患者的临床影像资料,根据不同治疗方法将患者分成两组,A组(12例)行超声引导下加压器压迫治疗法,B组(18例)行超声引导下注射凝血酶栓塞治疗法;观察两组患者治疗效果。结果:两组患者的一次治愈率有明显差异(P<0.05),具有统计学意义。结论:超声引导下注射凝血酶栓塞治疗法明显优于加压器压迫治疗法,治愈率高,安全有效,操作简便,值得推广。

长伸缩距液力加压器的研制

现有的液力加压器行程太短,在地层机械钻速较高的情况下很难完全保持在行程段。在考虑工具结构强度、弯曲刚度等力学条件下,研制了长伸缩距液力加压器,加长了伸缩行程,使该装置起到自动送钻、液压减震和防斜钻直的三重作用,具有良好的推广应用前景。

水力加压器结构设计与性能分析

为解决水平井钻压传递效率低、井下摩阻大这一问题,在调研水力加压器相关技术基础上,根据水力加压器工作原理,结合各零部件实际设计应用需求,选择合适的设计参数,设计了一款新型双级单行程水力加压器,完成了钻压计算、活塞关键部件设计和密封设计。根据实际工况,主要考虑活塞杆受到的高压钻井液的冲击力。活塞端面受到高压钻井液冲击压力为20 MPa,钻井液密度为1.16 g/cm^(3),活塞端面入口流速为20 m/s,出口流速为自由束。对其关键部件进行了有限元仿真分析,结果表明:设计的水力加压器在模拟实际工况条件下,其结构刚度和材料强度均能满足设计要求;高压流体通过活塞杆件后具有较大速度,为水力加压器下接头连接的液压马达提供了较大的动力,符合设计初衷。