介绍了高温超薄型材切割机的工作原理,基于Solid Works软件平台建立其三维实体模型。利用软件自带的有限元分析Si mulation模块,建立了滑套的有限元分析模型。通过进行静力分析,研究滑套在静压载荷作用下的最大应力和位移分布规律;对滑套进行模态分析,分析滑套的不同振型对切割精度的影响。研究结果为进一步提高型材切割机的加工精度以及整机设计提供了理论依据。

滑套作为石油天然气分层开采技术的重要工具,其密封性能直接影响着施工的效果。对用于滑套的不同密封方案进行总结分类,包括O形圈密封、唇形密封、特殊型密封及其不同的组合密封形式;从密封效果、抗剪切性、耐磨性、使用寿命、成本5项指标对各类密封进行性能评估。综合考虑5项指标,滑套密封可选用简单星形密封圈、星形密封圈加挡圈、U型密封圈、特康双三角密封圈等密封形式;而从经济实用方面来考虑,低压且速度不高时,可使用简单O形圈、O形密封圈加平挡圈;压力较高且速度变化较大时,可使用O形圈和梯形环的组合、V形夹织物橡胶组合密封圈、K型特康斯特密封圈、T型特康格来圈。

研制了一种机械或液压触发无限级分段压裂滑套。改进现有压裂滑套的结构,设计弹性套、可变径球座,使用同一尺寸的低密度压裂球能够全通径开启若干级滑套,降低压裂后管柱的摩阻,实现储层的精细化改造,并且提供后期修井作业的无障碍通道。对弹性套、可变径球座、弹簧等零件进行理论力学分析和有限元仿真分析,均能满足要求。在室内试验,通过机械驱动过球试验,验证了滑套动作的完整性;通过混砂压裂液开启滑套试验,得到滑套开启的最小排量为80 m^(3)/h,该值与理论计算值相符。研制的分段压裂滑套及其配套工艺管柱可进行无限级分段压裂作业,为海上低渗和陆上非常规油气藏的精细化压裂增产改造提供技术支持。

将无线射频识别技术应用在滑套压裂工具中，可以解决目前常规滑套存在非全通径、压裂级数受限等问题，具有很好的应用前景。针对实现滑套动作的关键因素和技术难点，开展了电控执行器技术的研究，分析了该技术在无线射频识别滑套压裂工具中应用的关键技术点，进行了小尺寸电控执行器的结构设计、参数计算、强度校核，并在此基础上进行了电控执行器的样机试制及地面性能测试，理论计算和地面试验证明了电控执行器技术在滑套的开关方式上具有很好的应用效果。并建议开展石墨烯电池在井下工具中的应用研究，以解决现有动力源的瓶颈问题。

页岩气作为一种非常规的油气资源,对解决我国能源问题有着重要意义.国外开采页岩气多采用技术已相对成熟的多级多段压裂技术.而我国还处在页岩气开发的起步阶段,至今还没形成成熟的技术.简要介绍美国一些用于页岩气井的多级分段压裂技术及其工具,其中包括ZoneSelect多级压裂系统、DeltaStim多级压裂技术和泵送桥塞射孔分裂压裂技术.ZoneSelect多级压裂系统的自膨胀封隔器加投球滑套的方式完全满足国内页岩气开发的需求,多级分段压裂技术有望对我国的页岩气实现大规模作业起到促进作用.