摘要：稠油热采井常通过注蒸汽的方式降低原油黏度,热采封隔器胶筒的材质以聚四氟改良复合材料为主,但该类胶筒只能在第1轮次注汽中密封较好,实现均匀注汽,在后续轮次仅能起到挡砂的作用;石墨硅基复合胶筒可以在多轮次注汽中密封良好,可多次在冷热交替环境下使用,但成本过高,推广较难。通过增加石墨和预紧力,设计了2种成本较低的新方案,便于后续研究。

摘要：密封模块是海上油气田完井防砂和生产管柱中常用的密封组件,其密封可靠性对于现场作业安全至关重要。为研究密封模块的密封性能,基于参数化建模方法,利用ANSYS软件建立密封模块轴对称有限元分析模型,确定橡胶件材料常数,计算其接触压力与等效应力,进行密封模块关键影响因素分析。研究表明,橡胶件硬度与初始压缩量越大、钢件与密封筒间隙越小,橡胶件接触压力越大。而橡胶件等效应力受硬度影响较大,设计时推荐橡胶件邵氏硬度大于90,初始压缩量大于0.15 mm,接触宽度大于4 mm,钢件与密封筒的间隙小于0.15 mm。基于文章理论方法和结论自主设计的密封模块已在海上油田得到成功应用。

摘要：弹性爪机构是海上完井滑套开关工具中最重要的部件,其力学性能稳定性对于作业成败至关重要。基于受力分析和有限元模拟,建立开关工具弹性爪力学理论模型和三维有限元分析模型,研究弹性爪结构应力分布与作业性能。基于受力理论分析可知,弹性爪机构最大轴向拉力为4 116 N,最大应力为675 MPa;基于有限元模拟计算,弹性爪机构最大轴向拉力为3 924 N,最大应力747 MPa,弹性爪结构强度满足要求。功能试验结果表明,理论计算方法存在一定的误差,有限元模拟结果相对比较精确和可靠,功能试验发现若弹性爪最大应力接近屈服极限,作业过程中结构本身会发生一定的微屈服变形,试验结果偏小,设计弹性爪结构时应特别注意。

摘要：地面监测和控制系统是旋转导向钻井系统的关键组成部分,是整个系统的指挥中心。针对偏心位移控制式旋转导向钻井系统,论述了TMCS系统的总体设计、工作流程、系统设计及现场试验情况。TMCS系统的主要目的是验证旋转导向系统液压、机械、通信及供电系统的可行性和稳定性,主要由主控制器MCU、压力负脉冲接收解码模块、工具面角及井斜测量模块、井下导向机构信号采集模块及CAN总线数据通信模块构成,系统使用CAN总线技术进行数据通信及测试接口管理。现场试验结果表明,TMCS系统可以较好地进行信息测量、采集及传输。

摘要：利用钻井液的流量突变将地面指令发送到井下,是旋转导向钻井技术实现轨迹控制的有效手段。研制了地面负压脉冲发生器和井下压力脉冲检测系统,对不同的井深、钻井液回流量和脉冲宽度开展了大量的井下测试和试验,获取了井下接收的压力脉冲波形,比较分析了各种参数对井下脉冲信号的影响,以指导压力脉冲下传系统的设计和参数选择。

摘要：建立了海上完井封隔器胶筒尺寸设计与接触压力计算理论模型,同时利用ANSYS软件建立了胶筒密封轴对称有限元模型,基于橡胶材料本构模型确定了材料常数,带入有限元模型分析胶筒的密封性能与强度是否满足要求,并对比研究胶筒理论计算结果与有限元分析结果。分析结果表明,坐封阶段胶筒最大位移发生在双密封腔位置,最大接触压力发生在规环挤压胶筒处;工作阶段胶筒最大位移发生在胶筒挤入规环与套管的环形空间位置,位移最大值为7.1 mm,胶筒与套管最大接触压力为40.1 MPa。胶筒理论计算结果与有限元分析结果对比表明,坐封阶段和工作阶段胶筒与套管最大接触压力和胶筒压缩行程相差不大,说明2种方法的计算结果比较接近。

摘要：研究扭转冲击破岩机理并进行仿真分析,借鉴国内外已有类似工具功能与结构形式,设计扭转冲击工具的工作原理和详细结构,实现了液动锤往复的摆动来形成双向高频扭转冲击。通过工具性能参数测试,表明所设计的扭转冲击工具满足现场应用要求。

摘要：井下压力接收装置是为研究钻井液负脉冲在下传过程中衰减和抗干扰能力的一种装置,分析了装置的电路设计,介绍了它的基本原理和元器件的选择,并针对脉冲信号干扰影响性较大的井深、信号传递方式、泵压、脉冲信号的振幅等主要因素,进行了钻井循环作业下的井下试验压力数据采集现场应用。

摘要：针对当前封隔器胶筒密封设计基于模拟仿真和试验研究,没有一套切实可行的理论方法指导的现状,提出了高压压裂用封隔器胶筒的密封理论框架和体系。在深入探索胶筒的密封机理和失效机理的基础上,建立了封隔器胶筒密封处的接触应力分布理论模型,并确立了封隔器胶筒的接触应力准则、强度准则和变形准则,并通过实例的模拟试验验证了该理论的有效性。该理论可为高压封隔器胶筒的设计提供理论依据和方法指导,使胶筒密封的设计成为一个可操作的过程,对提高封隔器胶筒的工作性能和可靠性具有重要的意义。

摘要：利用Matlab软件优化了水平井机械轮式牵引器驱动系统中的驱动臂长度,并针对驱动臂在该长度下的弹簧力与正压力间的关系问题,提出了一种数据等效替代的拟合方法。之后,在保证牵引器产生的牵引力为10kN的情况下,得到驱动电动机的选型,并利用曲线函数得到驱动电动机功率与弹簧力间的关系,进而求得弹簧力的变化范围。