往复节流型正脉冲发生器脉冲产生过程模拟

脉冲发生器是钻井液脉冲无线随钻测量系统中关键的组成部分。在介绍往复节流型正脉冲发生器的结构与基本工作原理的基础上,基于流体有限元方法,应用ANSYS软件对其脉冲产生过程进行了数值模拟分析,并与理论计算结果进行了对比。结果表明:有限元数值模拟与理论计算结果吻合,与脉冲实际产生过程的压力变化一致,比理论计算结果更接近实际情况,且钻井液流量对脉冲强度影响显著。

往复节流型正脉冲发生器的原理与结构设计

往复节流型正脉冲发生器是机械式无线随钻测斜仪的关键组成部分,用于产生脉冲信号,将井斜信息从井底传至地面。新研制的往复节流型正脉冲发生器的特点是:(1)纯机械结构,没有电子元器件,不需要电源;(2)结构简单,易于加工制造,且性能可靠;(3)不需要额外的动力,仅以钻井液作为动力。优化设计及性能分析表明,钻井液的流量影响脉冲强度。现场应用时,为得到合适的脉冲强度,可以通过调节钻井液的流量来实现。

泥浆式正脉冲发生器的研制与应用

泥浆式正脉冲发生器是目前MWD无线随钻系统、LWD无线随钻系统的核心装备。通过对正脉冲发生器关键部件工作原理分析、结构功能研究与试制,了解了动力活塞总成、流体开关、电磁阀总成、溢流阀、控制阀的功能与作用。同时,针对研制正脉冲发生器的几个重要问题提出了解决意见与方法。经过现场试验与油田应用,证明脉冲信号稳定,采集的信号幅度较高,有利于信号的采集和正确的数据处理,增加了仪器的最大适用井深。

基于RCM的SDRI正脉冲发生器维修方法研究

正脉冲发生器是SDRI-MWD仪器中故障率最高的部件,影响仪器的入井成功率。为降低正脉冲发生器的使用故障率,提高使用寿命,根据RCM理论,对正脉冲信号发生器的故障进行分析,判断出不同的故障类型,采用不同的维修方法。再结合RCM分析和现场使用经验,对正脉冲发生器的关键零部件进行了改进设计。通过采用基于RCM的正脉冲发生器维修方法,平均发脉数提高了35.3%。

往复节流式正脉冲发生器性能分析

在石油开采与钻探领域,脉冲发生器作为旋转导向系统井下信号传输系统的重要组成部分,提高压力脉冲幅值有助于提升旋转导向系列产品的市场竞争力。为了揭示其工作原理及提高压力脉冲幅值,基于计算流体动力学,利用用户自定义函数(UDF)、动网格技术、非牛顿流体模型,借助Fluent平台对往复节流式正脉冲发生器进行了动态数值实验。利用离散形式的动量方程将主阀体与电磁阀的被动运动转变为主动运动,选择适用于k-ε湍流模型的赫-巴非牛顿流体本构方程描述泥浆,提高了计算的收敛性与运动的可控性。基于非牛顿流体的流固耦合方法,更真实地模拟了脉冲器在井下工作过程。结果表明限流环内径越小或入口排量越大,则压力脉冲幅值与信号发生频率越大。

机械式无线随钻测斜仪脉冲发生器结构优化

针对机械式无线随钻测斜仪在深井、超深井及高温高压井的井斜测量中存在钻井液脉冲压力低、脉冲信号弱及涡流现象严重等问题,采用Fluent软件模拟了脉冲阀和脉冲环结构优化前后脉冲阀最大直径处钻井液通过脉冲环节流孔位置瞬间的压力、速度和流线变化情况。数值模拟结果表明,结构优化后的脉冲发生器产生的脉冲压力更高、信号更强、涡流现象减少。因此,结构优化后的机械式无线随钻测斜仪在深井、超深井及高温高压井中测量的脉冲强度更高,工作寿命更长,测量更可靠。

CGMWD新型正脉冲无线随钻测量系统及应用

CGMWD新型正脉冲无线随钻测量系统以正脉冲发生器产生上传泥浆脉冲压力信号,大大提高了信号传输能力和效率。文章简述了该仪器的结构、性能指标和功能特点,同时介绍了该仪器第一次现场应用的情况及效果。