霍尔开关传感器是一种基于霍尔效应的磁传感器,常用于测井井下仪器的直流无刷电机中。由于井温和电机本身发热的影响,霍尔元件的环境温度有时会高达200℃,所以必须经过高温筛选才能应用到井下电机中。详细介绍了智能化筛选装置的工作原理、硬件及软件设计。经过多次实验验证,该筛选检测装置能够批量筛选,可实现实时记录与显示,且操作简单直观,具有筛选效率高、可靠性好、实用性强的特点,可以有效保证井下仪器中直流无刷电机高温性能。

在石油天然气的勘探开发中,需要通过螺纹将单根的油井管连接成油井管柱以形成油气流通通道。油井管柱在服役过程中承受高温、高压、外挤、弯曲和扭转等复合载荷的作用,管柱的薄弱环节是接头的螺纹连接部位,上扣扭矩值对其连接强度和密封性能有重要的影响。液压动力钳是进行油井管柱螺纹连接的主要工具,进行液压动力钳扭矩校验技术研究,对精确控制螺纹连接的上扣扭矩、保证螺纹连接强度与密封性能具有重要意义。以塔里木油田在役的国内外液压动力钳为例,探讨了液压动力钳的发展和技术现状,分析了上扣扭矩控制对螺纹连接质量的影响和现有液压动力钳校验技术及其存在的问题,提出了一种基于液压动力钳输出终端的扭矩校验方法,该方法可以更准确地检验液压动力钳的输出扭矩精度。

石油钻井过程中用的钻铤螺纹基本上都是符合API标准规范的。但是,随着随钻地质导向测量系统等产品系列化研制,为达到设计要求的目标,经常需要对钻铤螺纹的尺寸和扣型进行改动,钻铤螺纹很难符合API规范。为保证改动后的钻铤满足强度等技术指标要求,需要对非API标准规范的钻铤螺纹进行弯曲强度比、最小上扣扭矩和最大狗腿度等进行计算。为解决此类问题,文章针对非API钻铤应满足的强度指标进行了较为详细的分析及应用计算,得出一些有益的结论,对随钻测井仪器结构设计人员具有较好的借鉴意义。

针对环空测井密闭防喷装置存在的不易安装与测井仪下井困难等问题,研制了液压推进式可拆卸防喷装置;使用液压推进技术,改进井口连接装置。结合现场实验和数十井次测井,该装置可以在抽油机正常生产压力下实现环空测井,并且达到了密闭测井要求。选取两口井进行实验,对比密闭和非密闭测井环境下的产出剖面资料的差异性,分析井内流量变化和压力变化,得出井内压力变化对测井结果的影响。证实了密闭式环空测井的重要性,即密闭测井过程与油井生产环境一致,从而得到更加准确的产出剖面资料。

高温高压天然气井的管柱密封性至今无法完全保障。油井管最常用的四种密封方法是螺纹密封、台肩密封、弹性密封环密封和金属接触密封。大部分特殊螺纹接头采用金属接触密封,密封面接触压力决定了密封能力。正确的金属接触密封会显示出一种压力激发效应。将密封面设计在远离螺纹端部的位置,螺纹端部刚性增强了密封接触力。金属接触密封的泄漏概率为10^-2,泄漏速度取决于密封面的接触应力宽度、粗糙度、损伤程度、密封脂、涂层等。特殊螺纹接头在振动后,即使产生疲劳裂纹,也不发生泄漏。一些接头台肩刻槽后作密封性试验,结果发生泄漏。很多气井管柱扭矩台肩发生了腐蚀,证明金属接触密封存在泄漏通道,即扭矩台肩起密封作用。接触压应力设计法无法完全解决特殊螺纹接头的密封问题,发展全新的设计理论和制造技术,是保障特殊螺纹接...

目前油田集输管线采用焊接方式连接,管道运行较长时间后其内壁会发生较严重的腐蚀,焊接处焊缝会出现各类缺陷。为了解决钢管内部腐蚀和管道焊接所带来的问题,设计了一种新内衬钢管接头,并通过静水压试验测试其接头的密封性能。选取3组新型Φ73 mm×5.51 mm J55钢管螺纹接头和镀镍接箍,进行静水压试验。试验结果为:三组试样未发生泄漏,螺纹未发生变形最高压力57.8 MPa。经过静水压试验,所设计接头的密封性符合API Spec 5CT-2018的要求。

根据文23储气库井注采工况,通过分析计算和注采交变工况下30周次气密封循环全尺寸实物模拟试验等方法,获得Φ88.9 mm×6.45 mm油管柱实际服役条件下的载荷谱、极限载荷及接头密封性能指标。结果表明,所研究注采管柱应选用拉伸效率100%、接头压缩效率不小于60%的气密封螺纹接头油管。上述关键性能指标对于保障文23储气库高效安全运行具有重要意义,相关研究方法可为其它储气库注采管柱接头选用提供理论借鉴。

为了使油井管螺纹密封性评价结果更加准确全面,运用可拓理论建立油井管螺纹安全评价的物元模型,将其密封性等级、评价指标、指标值域结合为一体,构建评价指标体系和评价标准,通过对指标进行量化和归一化处理,确定待评物元的经典域和节域;利用可拓理论的关联函数计算评价指标对密封性等级的关联系数,引入改进的层次分析法计算指标权重,根据级别变量特征值判定油井管螺纹的密封性等级,对5根油井管的密封性进行了危险等级的评价,评价结果与实际情况相符,验证了评价方法的正确性,为油井管螺纹密封性评价提供了一种有效的新途径。

为了解决现有连续管钻井液压棘轮式定向器所存在的单次转向角度大、不可调及转向精度低等问题,设计了一种连续管钻井液压定向器,该工具以钻井液为驱动介质,在介质的压力变化下,通过内部结构使轴向运动转变为周向旋转,产生转向动作,且单次转向角度小,可进行控制,能更精确地进行井下定向工作。将设计结果做成实体样机进行室内试验,通过调整流量大小判断工具的运行可靠性以及整个系统运行的稳定程度,对于获取的数据进行分析及处理,最终得到所选择的工具运行参数与获取的性能数据之间的关系。结果表明,所设计的连续管钻井液压定向器的工具原理具有现场可行性,且单次转向角度小、可进行控制,能更精确地进行井下定向工作。

在电缆地层测试仪器中,泵抽速度的精确控制是决定作业成败的主要因素。小压差慢速抽吸是解决超低渗、稠油出砂地层测压取样问题的关键。针对常规液压动力测试仪器泵抽速度范围只有3.75~11.65 mL/s的弱点,采用超低速精密调速和小排量泵抽相结合的宽频调速液压动力技术实现对地层的低速抽吸。详细介绍了电机超低速精密调速稳速控制电路软硬件的设计和一机带双泵的宽频调速液压动力模块的工作原理、构成及应用。大量试验测试和现场应用表明,采用宽频调速液压动力可以使仪器的泵抽速度降至0.1 mL/s,实现了恒流低速抽吸的技术难点,并使整机抽吸速度范围扩展到0.1~15.5 mL/s,很好地解决了严重出砂、稠油、超低渗等特殊地层的测压取样难题。