连续管旋转接头可实现高压动密封功能,该结构的密封元件由多个V型橡胶圈构成。连续管旋转接头密封性能不稳定、V型圈寿命低等问题制约了连续管正常作业,易出现重大安全隐患。采用有限元法,研究了V型橡胶圈材料性能、摩擦因数、工作介质压力等参数对密封性能的影响。研究结果表明:V型圈在介质压力作用下能够形成稳定可靠的密封;V型圈密封副的摩擦因数以及材料硬度对密封性能和摩擦磨损性能有显著影响,聚氨酯和丁腈橡胶材料硬度相同,均为85 HA或90 HA。适当降低密封副的摩擦因数,可提高V型橡胶圈的密封性能和摩擦磨损性能;V型橡胶圈在10 MPa以上介质压力作用下变形达到稳定,轴向压缩量在0.9~1.0 mm。研究成果可为连续管旋转接头方案设计提供一定的指导意义。

针对井下作业环境阴暗潮湿,液压支架易受到严重腐蚀的问题,介绍了液压支架遭受腐蚀的类型,分析了腐蚀机理,并提出了一系列具体的防腐蚀措施,以期有效减缓液压支架的腐蚀速度,最大限度地延长液压支架的使用寿命。

根据气化井下采煤过程中介质注入的需要,设计了不锈钢连续管,实现了注氧气、注水的多通道,为煤层地下气化提供必要的气化剂。其内部配有电缆进行井下测试,实现井底气化区的温度监控,实时反馈,指挥地面设备自动启动,拖动注入头点火后移。根据注入介质的压力降和不锈钢的材质,优化设计了集束式连续管中各管的通径与壁厚。成功研制的气化采煤不锈钢连续管可实现氧气、清水、电信号的安全传输,满足气化采煤作业工艺的要求。

为解决大斜度井和水平井中测井难题，将电缆测试技术与连续管技术相结合。对常规的连续管作业机进行改造，应用电缆密封和多通道信号传输技术，实现连续管作业过程中测井。其中，电缆密封头可密封从连续管中引出的电缆，实现液电传输的分离，密封压力可达70MPa。集流环可用多通道，360。旋转传输，可将信号从旋转的滚筒体内传输到控制室内。现场应用表明，该作业机测井改造后，满足连续管测井作业要求，实现连续管电液传输分离，电缆可准确传输井底信息，实现井底作业可视化，作业安全可靠。