沖擊器反打技術(shù)在起拔套管中應用

傳統(tǒng)的液壓破碎錘沖擊機構(gòu)包含了換向閥和主缸體,由于兩者在工作中受損情況不同,更換設備時便造成了不必要的浪費,故此以虛擬樣機技術(shù)為設計理念,通過catia軟件,建立改進后的破碎錘液壓沖擊器的虛擬樣機模型,使做到換向閥合主缸體兩者分離,并運用catia的動態(tài)模擬功能對沖擊器進行運動學仿真分析。虛擬樣機技術(shù)可以減少實物模型和樣機的投入,縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期,有利于實現(xiàn)產(chǎn)品的最優(yōu)設計或變形產(chǎn)品設計。

采氣工程中油、套管的腐蝕問題是關(guān)系到氣井安全生產(chǎn)的重大問題。油、套管因腐蝕而造成井噴或泄漏事故時有發(fā)生,現(xiàn)在普遍的研究方向是采用不銹鋼內(nèi)襯技術(shù),核心問題是解決管體與內(nèi)襯間的密封防腐問題,本文介紹的方法是采用摩擦焊技術(shù)制造帶有密封裝置的油、套管。

本文首先對機電控制系統(tǒng)及液壓沖擊器的結(jié)構(gòu)和特點進行了介紹，然后對傳統(tǒng)液壓沖擊器調(diào)節(jié)方法和工作特點進行了闡述，最后對機電控制系統(tǒng)在液壓沖擊器中的應用進行了深入的探討，旨在表明機電控制系統(tǒng)在液壓沖擊中的應用對提高液壓沖擊器工作效率、運行安全可靠性的重要作用。

石油鉆井中,鉆遇高強度、高研磨地層,均存在機械鉆速低、鉆頭進尺少、經(jīng)濟效益低的特點。提高硬地層及儲層機械鉆速是要攻克的技術(shù)難題。本文介紹扭力沖擊器的工作原理及硬地層的適用性分析,通過在火山巖地層、二疊系及以下地層進行6口井現(xiàn)場試驗,機速鉆速與同區(qū)塊鄰井相比提高24%-120%,同時對試驗應用過程中存在問題進行剖析,為硬地層鉆井提速開辟了一條新技術(shù)途徑。

金剛石液動沖擊器鉆進,在國內(nèi)外被公認為是解決硬到堅硬巖石相關(guān)難題的有效方法之一,它使鉆頭對巖石的破碎方式從單一回轉(zhuǎn)破碎方式變?yōu)闆_擊加回轉(zhuǎn)破碎方式,有效地防止了"打滑"、提高機械鉆速、增加鉆頭壽命、克服復雜地層巖心易堵塞以及減輕鉆孔斜等特點。為了推廣應用該項設備,我隊采用tk-60s型液動沖擊器鉆具,首先在新疆哈密市三岔口銅礦區(qū)進行了試驗,取得了較好的試驗成果,并首次提出液動沖擊器的鉆進參數(shù):大泵量、慢轉(zhuǎn)速、中鉆壓等,另外在中硬地層應用時,能夠提高鉆進效率、增加硬脆碎地層中鉆進回次進尺、降低大部分易孔斜地層孔斜程度等特點。

石棉水泥制品 這一類制品的種類繁多，常見的如石棉水泥管，石棉水泥瓦和石棉水泥板和各種石棉復 合板等。這類制品的石棉用量占石棉總消耗量的75%以上，它們的共同特點是： （1）比密度和容重都較小。比密度平均為2.75，容重為1600～2200kg/m3，是很好的 輕質(zhì)材料。 （2）導熱性低。導熱系數(shù)為0.198～0.244w(m·k),因敷設石棉水泥管的深度可以比敷設 鑄造鐵管淺得多，故可大量節(jié)省基建投資。 （3）導電率低。石棉水泥管埋在地下不會腐蝕，其壽命比鑄鐵管長，機械強度高，能程 受較大壓力。是一種較好的電絕緣材料。 （4）容易切削加工。用釘子也能很好地將石棉水泥制品鑿通，這點與木材性質(zhì)相似。 （5）化學性質(zhì)穩(wěn)定。石棉水泥管雖不耐酸，但在礦物水中比混凝土管耐久。 石棉水泥管可用于煤氣管、下水管、煙道、油管、通風管、井管及地下電纜保護管，可節(jié)省 大量鋼材，延長使用壽命，節(jié)約

牙輪鉆頭和潛孔沖擊器都是用沖擊碎巖機理取代了金剛石鉆頭的磨削碎巖機理，體現(xiàn)了體積破碎的效果。開發(fā)推廣的關(guān)鍵在于加工質(zhì)量和配套機具的研制。對今后巖心鉆探中的全面鉆進孔段的技術(shù)發(fā)展也有很大意義。

結(jié)合具體工程，小型定向鉆機鋪管在現(xiàn)場空間、場地受限制的情況下，雙向曲線施工技術(shù)在鋪設電力管穿越鋪管的應用。雙向曲線穿越技術(shù)即在平面上和剖面上都有較大管曲弧度的穿越鋪管技術(shù)。

近鉆頭扭轉(zhuǎn)沖擊器破巖機理及應用_李瑋

針對川東北地區(qū)尤其是元壩地區(qū)陸相下部地層常規(guī)鉆井機械鉆速低、單只鉆頭進尺少的難題,在元壩10井進行了"鉆頭扭轉(zhuǎn)沖擊器+pdc鉆頭"鉆井試驗,試驗井段3233.30～3503.82m,進尺270.52m,純鉆時間81.0h,平均機械鉆速3.34m/h,與同地層牙輪鉆頭鉆進相比機械鉆速提高3.04倍,與該井"螺桿+pdc鉆頭"復合鉆進相比機械鉆速提高2.59倍,pdc鉆頭工作壽命延長53h。試驗結(jié)果表明,鉆頭扭轉(zhuǎn)沖擊器配合pdc鉆頭鉆井可解決復雜地層鉆頭壽命不高和機械鉆速低的難題,拓寬了pdc鉆頭的應用范圍。介紹了鉆頭扭轉(zhuǎn)沖擊器的技術(shù)背景、工作原理、特點和技術(shù)參數(shù)及在元壩10井的試驗情況。

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，我國的經(jīng)濟蓬勃發(fā)展，在一些領域內(nèi)，液壓沖擊器廣泛使用了機電控制系統(tǒng)。該篇文章就機電控制系統(tǒng)在液壓沖擊器中的應用實施了研究和探索，主要剖析了其安全性與高效性。

針對松南氣田深部地層存在的諸多技術(shù)難題,在該氣田試驗應用了2套ysc-178型液動射流式?jīng)_擊器及其配套技術(shù)。該沖擊器依靠雙穩(wěn)的射流元件來控制活塞沖錘的上、下運動,結(jié)構(gòu)簡單,運動部件少,因而工作壽命長,工作不受井深及圍壓的影響,適用于深井鉆井。現(xiàn)場試驗表明,2套沖擊器入井時間總計120h,純鉆時間57.71h,進尺66.87m,平均機械鉆速1.158m/h。與上部相鄰井段單只鉆頭平均機械鉆速對比,調(diào)整參數(shù)前提高79%,調(diào)整參數(shù)后提高463%。這表明旋沖鉆井在松南地區(qū)提速是可行的。如選用適應該地層的耐沖擊長壽命鉆頭并配套使用沖擊器,將會取得更加理想的試驗效果。

中國大口徑潛孔錘-沖擊器、鉆頭

液壓沖擊器是工程施工中常用的液壓設備。其工作過程中運動部件的高加速度及慣性工作油壓的特性,使得其與常規(guī)液壓設備工作狀況有很大區(qū)別。在液壓沖擊器的研究過程有必要快速準確地建立計算仿真模型。在amesim系統(tǒng)中基于功率鍵合原理搭建的液壓沖擊器仿真系統(tǒng),綜合考慮了液壓沖擊器主要功能和特點,可快速實現(xiàn)對沖擊器主要仿真參數(shù)的計算。利用現(xiàn)有的yyg250型液壓鑿巖機的沖擊器設計參數(shù)進行仿真后,計算結(jié)果與實測工況參數(shù)之誤差在5%之內(nèi),說明了仿真模型的正確性和可靠性。該模型對不同系列的沖擊器的參數(shù)設計和沖擊特性研究提供了良好的平臺。

為研究液壓沖擊器的沖擊能量控制特性,根據(jù)功率鍵合原理,搭建了氮爆式液壓沖擊器工作時沖程和回程兩階段的功率鍵圖,據(jù)此建立了氮爆式液壓沖擊器的狀態(tài)方程組.通過amesim平臺構(gòu)建了氮爆式液壓沖擊器仿真系統(tǒng).該系統(tǒng)能綜合考慮沖擊器運動狀態(tài)高頻變化特點,可快速實現(xiàn)對氮爆式液壓沖擊器主要參數(shù)的計算.利用dbs500型氮爆式液壓沖擊器現(xiàn)有的設計參數(shù)進行仿真計算,計算結(jié)果與實測參數(shù)之誤差在6%以內(nèi),表明所建模型是基本合理的.

利用風動沖擊器施工錨索鉆孔

使用石油鉆井工具:鉆桿吊卡、套管吊卡和套管卡瓦,可廣泛應用于煤田地質(zhì)鉆孔起下深孔套管及大口徑鉆孔大噸位的套管下入。簡要介紹我隊近幾年來多個下套管的實例,用實踐證明該工藝安全可靠,取得的良好效果。

水口由鉛鋅礦是一個地表復土厚、地質(zhì)構(gòu)造復雜、特別是火成巖產(chǎn)狀變化多端的礦區(qū),最強烈的矽化幾乎發(fā)育在所有的巖層中,形成嚴重的破碎,加上炭質(zhì)頁巖所特有的膨脹性,而使鉆孔孔徑縮小,井壁管受擠壓力很大.為此,我隊三年來據(jù)統(tǒng)計有千余公尺井壁管廢置井內(nèi)起拔不出,時間一長更加以井壁管銹固,給起拔工作帶來很大困難.后經(jīng)研究使用了孔內(nèi)爆破法,以震松井壁管,經(jīng)過長時間的使用,將留于孔內(nèi)的井壁管大部份起出.

為了提高堅硬地層鉆井速度、減小鉆井周期、降低鉆井成本,根據(jù)堅硬地層的巖性特點,研究了pdc鉆頭的破巖機理,分析了目前堅硬地層鉆進中存在的問題,研究出不但能夠提高鉆井速度,還能有效防止井斜、狗腿等井身問題,提高井身質(zhì)量的優(yōu)質(zhì)井下工具扭力沖擊器,本文通過扭力沖擊器的原理、特點,結(jié)合pdc鉆頭鉆進過程中出現(xiàn)的問題,最終確定了鉆進提速的pdc+扭力沖擊器的鉆具組合,在提高機械鉆速的同時,延長了pdc鉆頭的使用壽命。

塔里木深井超深井面臨著二疊系玄武巖地層可鉆性差、易漏,志留系致密砂巖鉆頭磨損嚴重的鉆井難題,常規(guī)提速工具難以實現(xiàn)工具提速再突破。昆侖山前二疊系地層石英含量高,地層可鉆性差。新速通公司開發(fā)的復合沖擊鉆井技術(shù),可將流體的液壓能轉(zhuǎn)換成工具扭向和軸向交替的高頻沖擊機械能并直接傳遞給鉆頭,給鉆頭施加周期性的低幅高頻復合式?jīng)_擊,提高破巖效率。在塔里木地區(qū)不同區(qū)域內(nèi)幾口井試驗復合沖擊器取得了良好提速的效果,給該地區(qū)鉆井提速提供了新的選擇和思路。

煤礦井下硬巖鉆進面臨鉆進效率低、鉆具和鉆頭消耗大的問題,扭力沖擊器作為石油領域新出現(xiàn)的一種鉆進工具,在硬巖鉆進過程中對提高鉆進效率和延長pdc鉆頭壽命方面有著突出的優(yōu)勢。通過調(diào)研扭力沖擊器的工作原理,結(jié)合實際應用實例,總結(jié)出扭力沖擊器的性能特點,并實施了煤礦井下現(xiàn)場應用試驗,得出其用于煤礦井下硬巖鉆進具備的優(yōu)勢；另一方面收集現(xiàn)有進口及國產(chǎn)扭力沖擊器的的性能參數(shù),與目前煤礦井下鉆探裝備的實際能力進行比較,找出其不能直接應用于煤礦井下硬巖鉆進的原因,并提供解決問題的方法和建議。

本文作者設計了tm-7a、tm-8和tm-9新式單閥水力潛孔沖擊器。外徑為70毫米的tm-7a水力沖擊器用予鉆鑿直徑為76～80毫米的深孔;tm-8水力沖擊器的外徑為85毫米,用來鉆鑿直徑等于或大于93毫米的深孔;tm-9水力沖擊