目前国内用于油田浅层稠油开采中的斜直井修井机技术相对落后,还不能满足现场作业的要求。提出了全液压斜直井修井机的设计方案和技术参数;对该修井机的主要零部件和系统(如液压系统、游动吊卡、抓管机、可调底座、支架、接送管装置、油管对中及上卸扣装置等)进行了详细设计。全液压斜直井修井机经过试制和一年多的现场应用,结果表明:其结构设计合理,使用安全可靠,减少了作业人员,大幅降低了作业人员劳动强度。

地面防喷器控制装置因液压油污染严重而造成液压系统故障问题。分析了液压油污染的主要原因,介绍了常规控制装置采取的污染防控措施及滤油器的选用。借鉴液压油过滤系统在其他机械设备的应用,在常规控制装置中设计了液压油强制过滤系统,介绍了其组成及工作原理。该过滤系统可提高液压油过滤精度,降低控制装置的故障率,满足油田使用要求。

针对注水井带压作业过程中,配水器水嘴密封难度大等问题,研制了一套能够与带压作业机协同使用的高性能配水器外密封装置。对装置的结构组成、工作原理及主要技术参数进行研究,并根据配水器上注水嘴位置的不同,分别设计了结构相近的外密封装置,以提高密封装置的通用性。阐述了装置中的单向自锁式防窜卡瓦组件结构原理,并对其力学性能进行分析,进一步提升防窜卡瓦的夹持性能,从而避免配水器离开带压作业机防喷腔后,因管内压力过大,造成外密封装置窜飞事故的发生,为注水井实现全程带压作业提供了全新的解决方案。现场应用表明,该装置具有良好的密封性能,推广应用价值高。

基于虚位移原理,建立了异锥度气密特殊螺纹接头(简称接头)的连接控制方程,并建立三维有限元模型,分析其在不同的机紧转矩和井下复杂工况条件下的力学响应特性。结果表明:在常见的工况下,接头的最大应力均小于材料的屈服应力;对于接头的密封结构,其主密封面的密封性能优于次密封面的密封性能;随着机紧转矩的增加,接头密封结构的平均接触压力与机紧转矩呈线性关系;轴向拉力和弯矩对接头密封结构的主、次密封面有不同程度的影响,但当机紧转矩值大于一定值后,其影响力将缓慢减弱并最终趋于稳定。分析结果对于接头的现场应用具有参考意义。

为了提高海洋钻井作业效率、保障作业安全,开展了闭式液缸举升系统的研究。分析了海洋闭式液缸举升系统的结构,针对其主要功能提出3项关键技术:提升及下放流体控制技术、能量回收与释放控制技术、钻柱补偿功能集成技术。研究了关键技术的具体实现方式,并提出相应的液压原理和控制逻辑。研究结果表明,闭式液压举升系统的能量回收和释放功能可有效降低海洋钻井系统的装机功率,显著提高钻井和下放隔水管的作业效率;钻柱补偿功能的集成可降低系统的采购和运行成本。研究结果对后续产品的国产化具有一定的指导意义。

由德州石油机械厂生产的液压三缸泵是一种三缸循环单缸单行程作功的产品.其液压控制系统未采用液压缸终端高压油换向的传统模式,而采用一种靠外加高压油控制先导阀换向既而推动主换向阀换向的方式.

液压动力卡瓦是井口机械自动化的重要工具。介绍了国内外液压动力卡瓦的发展现状，分析了卡瓦卡紧管柱条件、卡瓦上提不自锁条件、最大半锥角amax、卡瓦最小工作面积及卡瓦牙的牙形、材料和硬度等影响卡瓦性能的因素，并对其主要部件——卡瓦牙和卡瓦座进行了有限元分析和动力学分析，结果表明强度满足使用要求。

常规弹簧式套管刮壁器由于其在入井时刮刀体就已经张开无法与钻、铣、磨、通井等工具同时入井作业导致套管的刮壁作业必须在钻、铣、磨、通井等作业完成并起出管柱后才能进行。介绍了液压刮壁器的工作原理简述了其在现场应用过程中的施工要求。通过5口井的现场应用认为该工具的研制丰富了一体化管柱作业的内容实现了一趟管柱可完成钻磨、刮壁、通井等作业有效地减少了作业时间、降低了作业成本为钻完井及修井作业提供了一种新的思路。

现有的连续油管用弹簧式定位器的工作寿命低。分析导致其寿命低的主要原因，设计了一种液压式定位器。现场试验表明：研制的定位器可根据需要启动和关闭定位功能，改变了弹簧式定位器全井段被动定位的工作方式，从而延长了定位器的工作寿命。

介绍了液压整形技术修复套管的工作原理、技术参数、技术特点和适用条件。3口井的矿场应用表明，该项技术作业成本低，操作方便，对较轻程度的套变井修复成功率高，具有推广价值。