连续管钻井电液定向器结构设计

由于连续管在井眼中不旋转,井下定向困难,严重影响连续管钻井技术的应用与推广。为此,设计了一种适用于小井眼钻井的连续管钻井电液定向器。该定向器通过控制地面泵钻井液压力及排量的大小来改变锁紧套的位置,从而实现定向器在定向模式与锁紧模式之间的转换。对锁紧套进行了轴向受力分析,建立了锁紧套下移及复位时的受力模型;运用标准κ-ε模型对钻井液流经锁紧套所形成的前后环形端面压力差进行了数值模拟。模拟结果表明,该电液定向器定向过程中的最佳排量为9.75~10.90 L/s,锁紧过程中所需最佳排量为6.00~8.25 L/s。相比于液压定向器,电液定向器可连续旋转、双向定向,并能够消除定向段的"鱼尾"现象,有利于水平段的延伸;相比于电驱动定向器,电液定向器可利用压差锁紧工具面,实现工具面的精确摆放。研究结果可以为国内连续管钻井高端定向器的研究设计提供参考依据。     

连续管定向工具工作原理及工具面角度调整分析

针对连续管钻井过程中无法实时摆正工具面的问题,在设计电液定向工具的基础之上,分析了该工具实时调整工具面的方法。以圆弧扭方位计算模式为理论基础,建立了求取设计轨迹离散点的工具面角度计算模型。根据工具面角度调整特点及电液定向工具的结构参数,建立了电液定向工具液压缸控制工具面调整的数学模型。通过实例分析表明,该新型电液定向工具解决了传统定向工具的定向偏差问题,满足实时精确摆正工具面的要求,提高了连续管钻井的定向效率,为国内连续管钻井高端定向工具的研究提供一定的指导作用,有助于国内连续管钻井的发展。     

连续管钻井电液双螺旋传动定向器的设计

针对目前连续管钻井液压定向器定向耗时、精度较低,电驱动和电液驱动定向器结构复杂等问题,设计了一种连续管钻井电液双螺旋传动定向器,针对该定向器双螺旋传动机构的性能及工具面角度调整等方面进行了分析。分析结果表明:所设计的定向器以双螺旋传动的方式传递精度与扭矩,可在0°~360°范围内逆时针单方向调整工具面,每次调整后液压缸活塞和传动机构复位,准备下一次调整;两级螺旋副螺旋方向相同且外螺旋副导程大于内螺旋副导程的双螺旋传动更适合作为该定向器的传动方式;推导出了任意时刻工具面调整角度与液压缸活塞位移之间的函数关系。所得结论为定向器电液控制程序的建立奠定了理论基础,可为国内高端定向器的研制提供一定的借鉴。     

连续管钻井电液定向装置工具面调整方法

针对连续管钻井过程中工具面难以及时摆正的问题,研究了连续管钻井电液定向装置工具面调整方法。在设计连续管钻井电液定向装置结构的基础上,应用空间圆弧轨迹矢量描述方法,按照工具面调整方式及该电液定向装置的结构特点,提出了适合该装置调整工具面的方法,并建立了滑动螺母运动位移与工具面调整角度的函数模型。研究发现,控制滑动螺母在一个行程（0~110 mm）内往复轴向移动,可带动定向装置中的螺旋芯轴双向旋转工具面;工具面角在0°~360°范围内变化时,滑动螺母运动位移与工具面角调整量呈“折线”关系,且在每条“折线”的两斜直线段上,滑动螺母运动位移随工具面角调整量均呈线性增加关系。研究结果表明,该新型连续管钻井电液定向装置的工具面调整方法切实可行,有助于提高连续管钻井效率,有利于推动国内连续管钻井技术的研究与应用。      

连续管钻井电液定向器工具面角度调整分析

针对连续管钻井(CTD)过程中无法实时摆正工具面的问题,在设计CTD电液定向工具(EHO)的基础之上,分析了该工具实时调整工具面的方法。以连续管钻水平多目标井为例,在建立大地坐标系与EHO局部坐标系的空间位置变换关系基础上,根据工具面角度调整特点及电液定向工具的结构参数,得到了适合EHO控制工具面角度的调整方法,即控制活塞的往复轴向移动,使工具面角度能够在-180°~+180°范围内精确调整,并得出工具面角度变化与活塞位移的关系。现场试验结果表明,在该调整方法的指导下,新型EHO满足实时精确双向摆正工具面的要求,解决了传统定向工具定向效率低下的问题。研究结果有助于国内连续管钻井技术的发展。     

新型连续管钻井用电液定向装置的研制

由于受到下入方式的限制,连续管无法在井眼内旋转,造成定向困难,严重影响了连续管钻井技术的应用与推广,为此,设计了一种连续管钻井用电液定向器。通过电子控制-液压驱动-机械传动的方式对底部钻具组合工具面进行调整,实现连续管定向操作。通过机械传动系统受力分析,得到摩擦系数与接触倾角对机械效率和输出扭矩的影响;建立了液压驱动系统的动态特性模型,仿真了整个液压驱动过程,得到各个阶段中活塞位移和活塞受力的变化情况,以及传动接触面冲击力与活塞运动速度的关系。研究结果为定向器机械传动系统和液压驱动系统的优化设计提供了理论依据。     

连续管钻井液压定向器的研制

连续管钻井定向器是连续管钻井必不可少的一种工具,但现有液压棘轮式定向器存在单次转向角度大,转向精度低且单次转向角度不可调等缺陷。为此,设计了连续管钻井液压定向器。该定向器通过控制地面泵的排量和压力来完成转位和复位动作,实现对井下工具面角的调整;同时可以在入井前改变转角控制机构的长度,来控制单次转位角度。对该定向器的工作排量及输出扭矩进行了计算,确定其工作参数为:转角可调范围5°～30°,工作排量8.02～12.74 L/s,最大扭矩89.46～125.37 N·m。通过对关键部件进行强度校核,验证了工具结构设计的合理性。地面测试结果表明,该液压定向器能够根据排量的变化来控制转位动作,从而达到调整工具面角的目的。     

连续管钻井肋式定向器执行机构偏置位移优化

为了提高连续管肋式定向器井眼轨迹控制效果及定向效率，结合最小能量原则，建立了肋式定向器执行机构偏置位移矢量模型。根据旋转偏置位移理论对定向器的执行机构进行偏置位移矢量合成与分解、分位移矢量求解、工作过程与工具面数学关系分析，提出了分位移矢量计算方法。并结合实际工程中的设计要求，采用就近原则和最小能量原则进行三翼肋分位移矢量计算。综合考虑井眼扩大、实际钻进时定向器外套的转动等影响，建立了连续管定向器纠偏过程中“定向模式”及“保持模式”的肋位移控制方案，得到了肋位移变化的规律。研究结果表明：连续管钻井肋式定向器工作过程中，单肋位移的幅值决定了合位移的大小；在导向过程中，当三翼肋工具面角相隔120°时，某些运动规律相同；连续管钻井进入斜直井段时，此时不存在工具面，此时属于“钻进模式”,各肋位移相同。所得结论可为连续管钻井肋式定向器导向控制提供理论基础。     

连续管侧钻技术的研究及现场试验

我国的连续管钻井技术尚处于现场试验阶段,目前主要研究方向为利用连续管技术进行老井侧钻。连续管侧钻包括2项关键技术:连续管定向开窗技术和连续管定向钻井技术。针对连续管管柱不能转动的固有特性,研究了基于井下定位的斜向器定向坐封技术,实现了精确的连续管定向开窗;提出了连续管定向钻井的底部钻具组合,实现了国内第1口连续管定向钻井。截至目前,已进行了7次连续管钻井技术现场试验,包括1次连续管开窗侧钻全过程现场试验。初步形成了适用于Ф121 mm(4 3/4in)井眼的连续管侧钻工具和工艺技术。研究结果表明:连续管侧钻在起、下管柱和稳斜钻进过程中更为高效,节约了作业时间。     

小井眼连续管侧钻井技术现状分析

连续管钻井技术相比于常规钻井技术有较大优势,在国外已经被广泛应用于浅直井、(重入)侧钻井、加深井、欠平衡井及海上钻井等方面。国内经过近几年的发展,在连续管侧钻装备、工具及技术等方面取得了长足进步,已进入小井眼连续管侧钻现场试验及应用阶段。介绍了国内外小井眼连续管侧钻井装备和技术现状,并分析了一口小井眼连续管侧钻实例,最后提出小井眼连续管侧钻井在国内下一步的发展思路。     

双进油双电场电脱盐脱水技术及其在大港石化的应用

中国石油大港石化分公司5.0 Mt/a电脱盐装置原采用高速电脱盐技术和交直流电脱盐技术,投运之后脱后盐含量、水含量均不合格。采用双进油双电场技术进行改造后,脱后原油盐（NaCl）含量（质量浓度）小于3 mg/L、水质量分数小于0.2%,合格率为100%;脱后排水油含量（质量浓度）小于150 mg/L,合格率95%～100%;在脱钙剂注入量为25～35 μg/g时,脱后原油钙质量分数小于10 μg/g 。     

Interaction between the Components of FeCl_3-Al(i-Bu)_3-bipyridine Catalyst

1. Introdution The catalyst FeCl3-Al(i-Bu)3-bipyridine has highcatalytic activity (Liu and Wang, 1985; Wang, et al., 1987).It is a kind of nano-sized catalyst (Xia, et al., 1997). Bushick and Stearns (1966) once studied therelationship between the i…     

FeCl_3-Al(i-Bu)_3-Phen催化剂的电导率

在 2 5℃加氢汽油介质中 ,将 Fe Cl3-Al( i-Bu) 3-Phen胶体催化剂的 3组分分别以单、多组分按不同配比混合成非水体系 ,考察了它们的电导率与浓度的关系。结果表明 ,Al( i-Bu) 3以缔合状态存在并解离成离子对 ,它与 Fe Cl3的作用是形成胶粒的主要反应。Phen与 Fe2 络合有阻止 Fe2 被还原成更低价态 ( Fe ,Fe0 )的作用。适当过量的 Al( i-Bu) 3形成双电层 ,使催化剂胶粒稳定 ,同时将 Fe3 还原成 Fe2 。     

Interaction between the Components of FeCl3-Al(i‐Bu)3-bipyridine Catalyst

The interactions between the components of FeCl3-Al (i-Bu)3-bipyridine -catalyst were studied by the electric conductivity of these components in a hydrogenated gasoline medium at 25℃. It was found that Al (i-Bu)3 existed in an associated state and was then dissociated into ion pairs. The reaction between FeCl3 and Al (i-Bu)3 is the chief reaction in the formation of nano-sized particles. Simultaneously, Al(i-Bu)3 reduced Fe^3+ into Fe^2+. The reaction between Fe^2+ and bipy generated a Fe (bipyridine)^2+ complex compound, which prevented Al(i-Bu)3 from reducing Fe^2+ to a lower valence(FC^+, Fe^0). The excessive Al (i-Bu)3 was dissociated into ion pairs and formed a double layer, which stabilized the nanosized particles.     

岩石孔隙性质对电脉冲破岩的影响规律

为研究岩石孔隙对电脉冲破岩的影响规律,以电脉冲作用下岩石电场强度为评价指标,推导了岩石孔隙电场强度数学模型,建立了电脉冲作用下岩石电场强度二维模拟方法,开展了电脉冲破岩影响规律的数值模拟及实验研究。结果表明:孔隙的存在会引起岩石电场畸变,孔隙与岩石基质交界处的电场强度最大,电脉冲击穿将首先发生在孔隙边缘处;岩石孔隙数量越多、间距越小,电场强度越大;孔径、孔隙形态及方位对岩石电场强度具有重要影响,孔隙与电场线的有效作用面越大,电场强度越大,岩石越容易发生击穿破坏。高孔隙度的砂岩比低孔隙度的大理岩更容易被电击穿,砂岩样本的击穿概率同样随孔隙度的增大而升高。研究成果明确了孔隙对电脉冲破岩的重要影响,对于认识电脉冲破岩机理具有重要意义。     

油田简易变电所无线远传技术的应用

对现有电表、传输途径、主站系统进行设计改造实现远距离简易变电所电量采集。     

潜油电泵电机轴无心加工中心高及托板倾角选择

以力的平衡分析为基础，推导出电动机轴无心磨削过程中导板支持力和导轮驱动力的公式，据此讨论了现场生产中由于力的变化造成工艺系统振动而影响工件表面质量及消除不良倾向的根本措施。还讨论了工件中心高的确定，并根据生产实际提出了改善工件圆度的中心高的调整方法，最后说明了托板倾角对导轮与工件径向压力的影响，建议加大倾角，防止工件滑动。     

基于PLC的电动修井机电气控制系统设计

随着"十二五"规划中"加快建设资源节约型、环境友好型社会"任务的提出,电驱动作业机在油田的推广势在必行。为此,研制了XJ40型橇装式电动修井机,并针对XJ40型电动修井机工作特点,提出了一种基于PLC的电动修井机电气控制系统。在设计电动修井机电气主电路的基础上,分析了电气系统的控制要求及组成,给出了系统硬件和软件设计方案。现场试验结果表明,该系统性能可靠,自动化程度高,完全满足油田现场作业要求。电动机在修井作业过程中工作效率高,无废气排放,噪声低,符合国家节能减排的要求。     

新型高效电脱盐技术的工业应用

荆门分公司一套电脱盐装置改造采用了新型高效电脱盐技术,在工艺状况未作任何改动的情况下,取得 了较好的效果,平均电流由原来157A降到40A,电单耗由原来的0.504kW·h／t降到0.3kW·h／t,电脱盐合格率达 到98.2％,抗冲击能力大大提高。     

CFB锅炉电动执行机构改造

针对循环流化床锅炉非智能型电动执行机构可靠性和稳定性不足问题,对其进行了改造。说明智能型电动执行机构的性能特点及改造效果。