可多线程测量的模拟钻杆四分量力虚拟仪器

为分析钻杆的井下受力状态,应用直梁应变片式测力传感器,研制了一种基于虚拟仪器平台的钻杆四分量力测量系统。传感器系统随钻柱同轴旋转,终端单片机定时采集试件所承受的径向力、轴向力和扭矩等参数。L abV IEW调用串口A ctiveX控件的M SComm中断通讯模式,并结合I/O子系统设置和数据同步方法,实现了串口无线采集和钻杆转角测量的多线程检测。实验结果表明,该系统能够实现模拟钻杆在低钻速条件下(<180 r/m in)的实时测量,为钻杆振动特性的理论分析提供了实验依据。     

煤矿钻杆“丢失”原因及预防措施

煤矿瓦斯抽采系统在煤矿的生产过程中是必不可少的一部分。煤矿瓦斯抽采设备的正确使用和正确操作,直接影响煤矿的安全生产和生产效率。钻机是瓦斯抽采达标的重要钻孔装备,其中钻机钻杆是重中之重。在实际的煤矿施工中,如果出现塌孔等现象,很容易造成钻杆丢进钻孔内,并引发安全事故,增加材料成本。本文对煤矿瓦斯抽采打钻过程中钻机钻杆丢进钻孔内的问题进行分析,并提出一些解决方法。     

螺旋钻采煤机螺旋钻杆失稳条件研究

通过考虑动能和势能对螺旋钻杆屈曲的影响,运用能量法研究了螺旋钻杆最大转速与螺旋屈曲时临界轴向力间的关系,建立了螺旋钻杆和轴向临界力间的数学模型。研究表明：螺旋钻杆的失稳条件符合实际,对螺旋钻采煤机设计具有十分重要的指导意义。     

基于模糊滑模反步控制的自动装卸钻杆机械臂轨迹跟踪研究

针对现有矿井自动装卸钻杆机械臂运动轨迹跟踪方法精度低而导致施工效率低下的问题,综合应用模糊滑模控制与反步控制理论,提出模糊滑模反步控制钻杆机械臂轨迹跟踪法。采用扰动观测器对扰动信号进行估算,采用模糊理论描述滑模面与运动点的广义距离,以降低滑模控制中由速度瞬变所引起的抖振,并采用模糊滑模反步控制法对由系统扰动造成的误差进行补偿。针对钻杆机械臂的两个重要关节进行了运动仿真与试验测试。结果表明：两个关节的轨迹跟踪误差比模糊滑模控制分别减小了28.2%和22.6%。模糊滑模反步控制法有效降低了钻杆机械臂关节运动轨迹误差,极大提高了运动稳定性和响应能力。     

钻杆外螺纹检测中磁化器的有限元分析与设计

提出了一种采用有限元法对钻杆外螺纹检测中磁化器的各项几何参数进行设计的方法.以齿根有1.0mm深0.2 mm宽的根部裂纹、其管体直径为φ127的钻杆为例,分析了磁化器各项几何参数的变化对缺陷所产生的漏磁场的影响,得到了漏磁场水平分量随磁化器几何尺寸改变时的变化规律,通过实验对根据上述方法设计的磁化器进行了验证,实验结果与有限元分析结果完全相符.研究结果有助于从整体上设计磁化器,改善磁化效果,提高漏磁检测灵敏度,进而为漏磁检测中磁路的优化设计提供了依据.     

Application of gap elememt to nonlinear mechanics analysis of drillstring

This paper presents a nonlinear finite element method to resolve the problem of the nonlinear contact between the drillstring and hole by using a Multi-directional Contract Gap Element(MCGE) contacting at approprizte positions in each beam element.The method was successfully applied to the Daqing Oil Field GP1 well.It was shown that the drillstring‘s contact resistance at any well depth could be obtained by calculations and that as the enor in the calculation of the hole top load is below 10%,the calculation result can provide theoretical basis for the design and operation of drillstrings.     

钻杆内过渡带特性参数测试

过渡带长度Ｌ和曲率半径Ｒ是评定钻杆内过渡带质量的重要特性参数。怎样描述过渡带曲线，如何检测Ｒ和Ｌ，一直是钻杆质量检测中难以解决的问题。本文提出以最佳抉合圆分段拟合过渡带曲线的方法，并相应研制成ＴＺ－１型过渡带检测仪，其测量精度≤２％。     

微流量控制钻井中两相许用钻杆下行速度研究

针对微流量控制钻井中气液两相许用钻杆下行速度问题,考虑气体滑脱、相与环空壁面阻力、回压及井底压 差,开展了对不同井深的气液两相许用钻杆下行速度半经验模型的研究,获得了气液两相许用钻杆下行速度的变化规 律。当钻杆在气液两相中下行运动时,回压的增大使井筒空隙率减小、气液两相密度增大,加载在井底的有效压力增 大,从而使许用钻杆下行速度减小;当井底气侵量增大,此时井底压力小于地层压力,许用钻杆下行速度增大,可借助 增大的激动压力消除一部分井底与地层欠压差;当井底安全压差减小,许用钻杆下行速度呈减小趋势。控压钻井中精 确计算钻杆许用下行速度,可增大钻井时效。     

钻杆内加厚过渡区岩屑颗粒冲蚀的模拟与试验验证

针对目前钻井工程中钻杆内加厚过渡区岩屑颗粒冲蚀严重的现状,采用数值模拟方法对钻杆内加厚过渡区内钻井液流动和岩屑颗粒冲蚀问题开展研究,并采用全尺寸铝制试件进行冲蚀试验来验证模拟计算结果.结果表明:钻井液进入公接头内加厚区域后,流体静压经历了先增大后减小而后再增大3个阶段;钻井液从钻杆本体进入公接头内加厚区域后,流速迅速增...     

南海深水高产气井测试分析及产能评价技术

莺歌海盆地深水气井LS17-X1井的测试成功,创造了中国海油自营气井单层测试日产量最高纪录,但是其稳定产能测试资料出现二项式产能方程和指数式产能差异大的情况,难以确定其无阻流量。结合测试工艺流程,分析各流动段压力波动原因,采用各流动段相对稳定点的压力数据回归二项式产能方程确定该气井的合理产能;同时,针对未测试砂体的产能,通过岩性、物性、电性定性类比,结合模块式地层动态测试器(MDT)流度等多参数定量预测综合分析确定其产能,形成了深水区域产能定性和定量预测综合分析技术,产能的合理预测,减少类似油气藏基础资料录取,节约大量测试成本。