智能钻井电缆信号传输的研究现状及难点

目前，钻井中井下检测信号的传输主要运用泥浆脉冲、电磁波等方式。随着井深的增加、复杂结构井和欠平衡井的增多以及对传输速度要求的提高，电缆信号传输必然是今后智能钻井的发展方向。通过对半个多世纪来各类电缆信号传输的设计进行归类，详细介绍了其设计原理，提出了电缆信号传输设计的基本要求与难点。     

移动式多级分离计量装置方案设计

针对油田传统的计量方式不能满足油田生产测试过程中各井的产量测试,特别是几乎不可能同步测试、记录功图测试阶段的产油气量,难以在较宽的计量范围内实现精确计量要求的现状,设计了移动式多级分离计量装置的方案.介绍了移动式多级分离计量装置的结构、原理、主要技术指标、系统的组成、技术关键和需要在设计中重点考虑的几个问题.着重阐述了设计过程中在以往的技术和经验的基础上开发和采用了高效气-液旋流分离技术、高效多级液-液旋流分离技术、破乳技术、多次沉降分离提高纯油计量精度技术、计量分离器的排液技术和最佳流量计的选择标准等几项关键技术,并对如何破除混合液中的乳化水以增强分离效果,以及在串联旋流器时应重点考虑以底流还是溢流为主的参数控制方式等问题做了研究.     

定向穿越管道的挤毁失效及其防护装置的设计

定向穿越敷管技术由于其特殊优势,被越来越多地应用于油气管道敷设,但复杂的地质条件又极易导致穿越管道挤毁失效,对油气输送安全造成严重威胁。为此,针对复杂地层中穿越管道的挤毁失效行为,分析了其失效原因,主要是由孔壁失稳、地层沉降和地下水渗流等所导致的。进而基于管材非线性及管土耦合作用,建立了无缺陷和凹陷穿越管道的挤毁数值计算模型,并对其挤毁行为进行了研究。结果表明:①无缺陷管道与凹陷管道的挤毁失效模式不同,完整穿越管道的挤毁过程可分为6个阶段,管道横截面经历了椭圆形、"新月"形、"葫芦"形及"8"字形变化过程;②而凹陷管道的挤毁过程可分为5个阶段,管道横截面经历了"心"形、"新月"形、"葫芦"形及"8"字形变化过程;③围土压力越大,管道的挤毁失效后果越严重。最后,设计了一种结构简单、易于操作且具有自主知识产权的定向穿越管道用防护装置,可以有效降低管道发生凹陷、挤毁等失效的概率,延长管道使用寿命,可用于穿越危险地层的油气管道防护。     

电潜泵极限下泵深度的探讨

电动潜油泵是油田进入中后期开发阶段强有力的机械采油方法之一,在世界各主要产油国内均得到了较广泛的应用。本文从潜油多级离心泵泵轴的强度、刚度问题入手,应用纵横弯曲连续梁理论,探讨电潜泵的极限下泵深度。文末以国产200m~3/日电潜泵为例,说明了有关参数对泵轴的变形及强度影响的趋势,并对计算结果进行了分析讨论。     

抽油机井合理下泵深度的优化设计

针对抽油机井下泵深度往往是按经验选取一定的沉没度或利用泵效与沉没度关系确定的问题.通过对下泵深度与泵效和系统效率关系的对比分析,提出了以系统效率最高或产液量最大或经济效益最佳作为目标函数,对抽油机井系统的优化设计和多个设计方案进行了对比,认为目标函数最高的下泵深度才是合理的下泵深度,自喷转抽井、稠油井、间抽井、排水采气井等不同井况,目标函数的选取应有所区别.对油田开采具有较大的应用价值.     

连续油管的力学行为研究

连续油管以其不同于常规钻杆和油管的材质、作业工艺与装备,有着不可替代的优势,使其在钻井、采油等应用领域得到了飞速发展,与连续油管作业工艺相关的力学问题的研究也在迅速跟进.连续油管向滚筒上缠绕的过程属于弹塑性的拉弯大变形问题,通过虚功形式的动力学普遍方程,得到将连续油管缠绕于滚筒时需要施加在滚筒上的扭矩和驱动液马达的输出功率,发现作用在滚筒上的扭矩与连续油管所受的轴向拉力之间近似呈线性关系.利用弹塑性理论分析了缠绕在滚筒上的连续油管在卸除拉力和弯矩后的力学行为,证明了连续油管在弹塑性卸载过程中不会发生反向屈曲,而且拉力的作用有助于减小回弹,卸载回弹后连续油管的曲率半径随着拉力的增大而单调下降.因此连续油管缠绕上滚筒后一直要保持弯矩,以避免回弹乱管.     

反求分析在1400型压裂泵动力端改进中的应用

针对HQ1400型压裂泵在引进10余年后相继发生动力端非易损件损坏、失效等一系列问题,研究基于反求工程技术展开,在对HQ1400型压裂泵实物的深入推敲和对方案的反复论证基础上,通过反求分析、实物学习、CAD建模、材料分析、有限元分析和研究,最终确定了新设计的1400型压裂泵动力端的总体结构形式为五缸、单作用、往复式柱塞泵,基本的结构为曲柄滑块机构和蜗轮蜗杆传动.通过系统的理论研究和结构分析,设计出了一种满足同等工况要求的1400型压裂泵.该研究方法可为相关产品的研究提供参考.     

高压闸阀阀板与阀座摩擦因数的试验研究

在打开完全关闭状态的闸阀时,由于闸板与阀座密封面充分接触,使闸板与阀座密封面滑动摩擦力达到最大值,导致阀板驱动机构所受力也达到最大值.为确保设计的阀板驱动机构能在阀门全关状态下顺利打开阀门,必须较准确地计算出阀门与阀座之间的摩擦力,而阀门与阀座的摩擦因数难以确定.通过试验的方法测出了油气田现用闸阀的阀门与阀座的摩擦因数,为设计提供了重要基础数据.