摘要：常规的动力猫道仅针对一种特定高度钻台,无法满足多种不同类型钻台的需求,而且自动化程度较低。设计了一种新型管柱自动化上下钻台装置,可适用于多种不同高度和类型的钻台,其自身和移运管柱的重力施加在其底座上而非钻台面上,实现了管柱上下钻台作业的全自动化。该装置主要包括可伸缩底座、第一输送单元、第二输送单元、支架总成等部件,无需与钻机底座连接,可自动调节管柱进入钻台面的角度,保护管柱接头。另外,还集成了提升大钩,可在地面和钻台之间搬运套管钳、稳定器、接头等工具。该装置的应用将会降低工人劳动强度,提高管柱上下钻台的效率和安全性。

摘要：单弯螺杆下部钻具组合在水平段力学分析时,如何精确处理螺杆弯角和多个变截面等问题十分困难。为此,利用微元法和连续梁理论,并综合考虑钻井参数、井眼几何参数和钻具组合结构参数等各种影响因素,建立了单弯螺杆下部钻具组合统一力学模型。以单弯单稳螺杆钻具组合和单弯双稳螺杆钻具组合为例,模拟计算了单弯螺杆下部钻具组合在水平段导向钻进时各种因素对控制井斜能力的影响规律。研究结果表明:适当增大螺杆弯角、减小肘点和稳定器距钻头的距离以及增大稳定器外径,都可以增大钻头侧向力,提高钻具的增斜效果;钻压对钻头侧向力影响不大。研究成果可为单弯螺杆下部钻具组合管柱的优化设计提供理论支撑。

摘要：国内现有倒管器存在工作时主轴不旋转导致其磨损严重,且运转不平稳;无法适应运输滚筒上不同中心孔布局;排管臂无法调整排管角度以适应注入头导向器高度,可能使连续管进出排管器时大角度弯折,从而导致连续管表面损伤等问题。研制了一种新型连续管倒管器,采用有限元分析方法以及现场应用,验证了该倒管器设计可靠性及现场适应性。现场应用结果表明,该倒管器适用连续管外径38.1~63.5 mm,运输滚筒外径2700~3700 mm,运输滚筒宽度1780~2300 mm,最高倒管速度20 m/min,既能实现运输滚筒的快速安装、高效倒管,也能驱动运输滚筒直接实现连续管起下作业。相关研究加快了连续管配套装备国产化进程,有助于推动油田现场实现降本增效。

摘要：混合式集束生产立管用于连接水下设施和浮式平台,是深水油气开发的重要组成部分。该类立管通常由中心管、油管、注水管、气举管和电缆等子结构构成,属于具有复杂横截面的细长结构。在其应力分析中,需要由梁模型分析其整体性能,由实体或壳模型分析其局部性能。本文通过理论推导给出了混合式集束生产立管的等效惯性矩计算方法,基于数值模拟计算了其等效极惯性矩;将混合式集束生产立管等效力学性能赋予梁单元,模拟了其整体响应并确定危险位置;针对危险位置采用实体单元进行了数值模拟,获得了局部模型的应力分布并基于规范进行了强度校核。以上方法兼顾计算效率和精度,为混合式集束生产立管的力学性能分析提供了有效手段。

摘要：深水钻井中导管一般采用喷射方式下入,该方法相比于浅水区常采用的钻入法和锤入法更加节约时间和费用,并且解决了气体水合物堵塞、浅层水流危害以及海底低温变化等浅层土地质风险难题。导管入泥深度设计是喷射钻井作业中最为关键的一环。分析极限工况下导管的承载能力与载荷,同时考虑静置时间对承载力的影响,得出深水钻井喷射导管最小入泥深度设计方法。研究表明:导管的入泥深度主要由当地的土壤性质、后续套管设计深度、固井井口载荷以及静置时间决定,现场施工中计算入泥深度时通常考虑该极限工况条件即可。

摘要：深水钻井钻柱是我国新兴海洋石油工业中用量大、质量要求高的管材,由于作业环境和受力分析复杂,深水钻井钻具系统的强度问题是当代学者研究的热门话题。文章详细阐述上部和底部钻柱横向振动、纵向振动、扭转振动机理,介绍了纵振易引起横振,横振引起扭振原理,同时分析了三种振动、海洋载荷、隔水管、平台相互耦合振动机理,指出了钻柱动力学危害和采取的防范措施,其中隔水管、平台、钻柱内外流体和流体流态等影响因素同样不可忽视。