摘要：井眼轨迹控制是定向井工程师的基本工作任务,以前常常凭经验估算控制参数。针对单根的“复合+滑动”钻进过程,使用恒工具面角曲线建立了数学模型;使用最优化思想给出了求解这个数学模型的两个算法,给出了施工参数设计的最优方案。使用理论模型数据对算法进行了大量验证,结果表明,该算法可以以非常高的数值精度(10^(−9))反算出理论模型参数;对于实际钻井数据,算法精度为10^(−2),满足工程精度要求。该方法可以应用于现场定向井工程师日常的控制参数设计工作中,结合MWD数据实时采集,在电控系统的钻井反馈实时控制中也有广泛的应用前景。

摘要：针对滑块式油管堵塞器在不压井起管柱作业油管内堵塞密封中出现的自密封皮碗易磨损失效问题,研制了撞击式静液压油管桥塞。该油管桥塞采用单级双向楔形卡瓦和带防凸保护的大变径压缩式密封胶筒,并设计了静液压坐封系统及撞击控制指令系统,实现了液压输送、地面投棒撞击发射坐封指令以及静液压系统接收指令启动坐封程序完成油管内密封过程。该油管桥塞在中原油田规模化应用80余井次,配合地面环空密封设备及液压动力控制系统完成不压井起管柱作业,其中最大密封深度3 919 m,最高密封压力为24 MPa,现场应用成功率100%,解决了不压井作业遇到的各种管柱油管内堵塞密封问题。该产品的研制成功为不压井作业油管内堵塞密封提供了可靠的技术支持。

摘要：连续油管屈曲与极限载荷问题对连续油管(Coiled Tubing)井下作业会造成严重的影响,长水平段小井眼定向水平井,是制约其井底有效延伸、井筒清洁的决定性因素。连续油管在井下处在复杂的交变应力作用下会产生正弦、余弦、螺旋等系列的变化,随着连续油管在井底的不断延伸,会由一根近直杆向弯曲、螺旋、锁死等状态发展。由于受井筒及井底横向延伸约束,连续油管在井下载荷作用下的屈曲变形一直都是研究的难点。运用能量守恒法以及微分方程法建模求导发现,CT临界弯曲推导公式基本相同,结合微积分学并借助计算机根据现场数据算出CT发生正弦弯曲变形的临界轴压载荷为25.1kN。

摘要：为解决水平井多级分段压裂施工后工具串取出困难的问题,研制了用于水平井分段压裂的易钻桥塞。该易钻桥塞在国外成熟技术的基础上进行了改进和创新设计,除卡瓦外全部采用非金属复合材料,并对复合材料进行反复试验优选;设计中整体采用无螺纹连接方式,取消了锁环锁定机构,同时增加了整体防转机构,彻底避免了非金属材料螺纹和锁扣连接强度不足及钻磨空转的问题,提高了易钻桥塞的耐温耐压指标和易磨铣性能。通过4套次室内模拟试验验证,该桥塞投送坐封力学性能可靠,耐温耐压指标及钻磨处理性能满足现场使用要求。易钻桥塞的研制成功为水平井压裂技术的现场应用提供了技术支持。

摘要：目前许多传统车间内的在用设备寿命周期尚长,实时、智能地监测设备的运行状况非常重要。以STC12C5A60S2为核心,设计了一种车间设备运行状况监测系统,通过传感器采集的设备供电信号经信号处理后再由WiFi无线传输模块上传至服务器进而获取设备的开停状态并计算出设备的负载情况,最终服务器对各台设备的开停状态实时记录统计便可得到设备的运行时长,从而实现了传统车间的智能化改造。

摘要：针对当前钻井泵在高压环境和泥浆的长时间冲击下易损坏无法正常工作,其损坏情况基本靠人工听和经验判断,效率低且准确性无法保障等问题,设计了一套基于振动信号数据小波分析的超高压大排量五缸泵故障诊断系统。该系统主要由振动速度传感器、高速多通道同步数据采集PLC系统和故障诊断算法软件组成。文章介绍了硬件系统设计、算法实现并进行了故障诊断实验,实验结果表明:该系统在五缸泵故障状态下具有较好的诊断效果。