浅谈我国旋转防喷器技术的现状与发展

介绍了我国旋转防喷器技术的发展现状,分析了几种不同类型旋转防喷器的结构特点,指出旋转防喷器的发展方向及其与国外同类技术之间的差距。

一种新型钻具密封结构的旋转防喷器的设计研究

在欠平衡钻井过程中,胶芯是旋转防喷器的核心密封元件。针对旋转防喷器密封胶芯极易损坏的情况,本文在收集分析国内外有关旋转防喷器的设计、分析、计算、使用等资料的基础上,结合国内目前在用的旋转防喷器存在的一些问题,开发了具有新型钻具密封结构的旋转防喷器,解决了目前旋转防喷器密封装置中存在的问题,为进一步改进国产旋转防喷器的工作性能,优化旋转防喷器的结构,提高旋转防喷器的研发水平提供了理论依据和方法。

旋转防喷系统冷却与润滑装置的研制

旋转防喷系统是实施欠平衡钻井的关键设备,旋转密封总成是旋转防喷系统最关键的部件,其在运转过程中会产生很多热量,为保证旋转密封总成的使用可靠性,必须对其进行冷却,同时轴承和动密封也需要润滑。研制了冷却与润滑动力装置,对旋转密封总成提供循环的恒温润滑油,进行连续强制润滑和冷却。室内试验表明,该装置能够满足旋转密封总成的冷却和润滑要求。

新型气体钻井导引总成的研制

在收集分析国内外有关旋转防喷器的设计、分析、计算、使用等资料的基础上,结合国内目前在用旋转防喷器存在的一些问题,开发了一种新型气体钻井用旋转防喷器导引总成。介绍了该导引总成的结构组成、工作原理、室内检测和现场应用情况。该导引总成设计新颖、结构简单,扩展了气体钻井井口控制装备的应用范围,提高了气体钻井产层起下钻作业的安全性。

柴油-氮气雾化钻井技术在Y195-X67井应用

常规氮气钻井技术主要用于气井储层钻进,以防止由于空气钻井带来的高风险,但不适用于浅层气藏。为了提高葡萄花油层勘探开发效果,保护储层,防止由于泥浆钻井带来的储层污染,大庆油田开展了柴油-氮气雾化工艺技术研究。该技术利用雾化钻井液携岩效率高,柴油可有效稀释原油等技术优势。通过自主研制小型旋转防喷器、专用安全丢手工具等,实现了储层的安全、高效施工,减少了后期开发成本。相比邻井提高了产量,达到了很好的应用效果。

基于实验的旋转控制头胶芯密封面寿命优化

欠平衡钻井起下钻过程中,旋转控制头胶芯受到交替循环载荷易发生疲劳失效。首先对旋转控制头的密封原理进行分析,得出了动态密封过程中胶芯的受力情况。然后对胶芯材料进行拉伸试验,确立了变形过程中Yeoh本构模型。再应用Abaqus软件建立了胶芯动态密封有限元模型,进行了起下钻过程中胶芯密封过程的模拟以及影响胶芯密封面疲劳寿命的因素进行了优化分析。对胶芯内径进行了优化,对不同外径钻杆应搭配的胶芯内径尺寸进行优化,得到了常用钻杆最优的钻杆胶芯组合。还对不同井口压力作用下钻杆下放和上提速度进行了优化,井压越大越容易造成胶芯疲劳失效,得出了不同压力条件下钻杆的安全下放和上提速度。最后按照中国标准在中国国家石油工业井控设备质量监督检验中心进行了室内密封试验以及现场应用试验证实了有限元优化的可靠性,对提高胶芯使用寿命和油田作业安全具有重要现实意义。

基于Pro/E的旋转防喷器静态特性分析

根据旋转防喷器的工作条件和使用环境,采用Pro/E软件的有限元分析模块,对其主要受力部件壳体、旋转总成外壳、中心管进行了有限元强度校核,为旋转防喷器的设计提供可靠的依据。

基于PRO/E的防喷器壳体设计及静力学分析

应用Pro/E软件的有限元分析模块,对旋转防喷器主要部件壳体进行有限元强度校核,获得了壳体危险部位应力以及整个壳体的应力分布规律,为其进一步的结构优化提供依据。

基于PRO/E的旋转防喷器卡箍的静力学分析

文章应用Pro/E软件的有限元分析模块,对旋转防喷器主要部件卡箍进行有限元强度校核,获得了卡箍危险部位应力以及整个卡箍的应力分布规律,为旋转防喷器的设计提供可靠的依据。