海上油气田在进行老旧采油树改造、更换和维修时,需要实施临时封井作业。目前普遍采用的临时封井方法是RTTS封隔器+风暴阀封井,但其存在封井效果差、封井失效的风险。为此研制了一种新型的临时封井工具。该工具主要由液压坐封封隔器+可开关球阀、封隔器坐封工具+球阀开关工具、回收工具3部分构成,采用液压方式进行封井管柱的坐封,利用液压驱动或机械脱手,上提管柱实现解封、回收工具。室内试验和现场应用结果表明:该新型临时封井工具可以有效封闭油管、套管环空,坐封、解封、回收安全可靠,克服了传统封井方法受限于修井管柱重力坐封,无法坐封浅井段、存在井控和环保风险等诸多不足。研究结果可为海上油气井临时封井提供新方案和试验数据。

加藤ＮＫ系列汽车起重机用自动蓄能系统共有５种型式：Ⅰ型系统用增压器供油，各路供油比为１：２：１，蓄能压力与操作工况有关，用液控卸荷阀保持最小蓄能压力。Ⅱ型系统设置了蓄能控制阀，用增压器分支独立供油，运用卸荷安全阀自动保持设定蓄能压力范围，最小设定压力为最大设定压力的０，７．Ⅲ型系统由起升泵供油，增设有抗干扰液动问，蓄能控制器自动恒定压力范围。Ⅳ型系统由回转泵供油，运用带遥控卸荷功能的蓄压阀自动恒定压力范围和抗干扰。Ⅴ型系统采用优先阀分流和直动式蓄压阀强抗干扰，自动恒定压力范围。

为有效地研究钻机自动送钻系统的性能 ,以微机、电液伺服阀、油缸和拉力传感器等 ,构成钻机自动送钻模拟实验装置的加载系统。由于组成加载系统的物理环节不可避免地存在非线性 ,常规的PID控制器误差较大 ,因而采用自组织模糊控制 ,提高了系统的控制性能。实验表明 ,在阶跃信号作用下 ,系统输出稳定 ,最大稳态误差 2 3% ,最大超调 5 5 % ,调整时间 8s ,峰值时间 2 4s ;系统对正弦信号的响应输出稳定 ,调整时间 9s左右 ,稳态误差小于 3%。

基于磁流变液的主动减振技术可以控制钻具振动,提高机械钻速,降低钻井成本。在介绍井下减振技术发展现状的基础上,阐述了磁流变液阻尼器和基于磁流变液的主动减振短节(AVD)的工作原理,对AVD的减振性能进行了室内试验和现场对比试验。试验结果表明,AVD在将振动降至最弱程度的同时提高了机械钻速,还可避免钻柱振动破坏钻头及其他钻柱组件,增大钻头进尺和减少额外的起下钻次数。基于磁流变液的主动减振技术可以很好地解决钻具振动引起的钻压不稳、机械钻速低等问题。最后指出我国应该开展这方面的研究。

高压往复柱塞泵在油田的压裂、酸化和固井等作业过程中常发生失效,特别是作为泵送介质的核心部件阀箱常发生疲劳开裂。为解决柱塞泵阀箱的疲劳失效问题,通过大量的开裂案例分析,系统归纳出油田用高压柱塞泵阀箱发生疲劳开裂的主要诱因,主要包括关键区域的应力集中、阀座区域的冲击作用及泵送介质造成的点蚀等。从结构设计和材料合金设计等2个方面分别进行分析得知,通过优化结构改善阀箱内腔的应力分布情况,以及在阀箱的高强度合金材料的选取上进行改进可延长柱塞泵阀箱的使用寿命。

针对常规3000 m钻机普遍老旧、结构零散、拆装运输工作量大,公路运输时底座等需拆成散件失去快移性能等问题,基于集成化和模块化的设计理念,研制了3000 m快移快装钻机。该钻机在关键配套件上进行技术创新并充分考虑油田运输条件和车辆运输能力,将钻机主体拆分成独立的大模块,模块之间又采用快速组合与拆分技术,以简化机械结构,减少拆装和运输工作量,提高钻机的快速拆装和快速移运性能。钻机采用液压起升方案,不借助绞车动力,用同一组液缸进行井架底座起放,配套集成化偏房和整体式单轴绞车,融合了网电、交流变频控制、主电机自动送钻以及集成化显示与控制等技术。现场应用结果表明:3000 m快移快装钻机运行良好;与老式ZJ30钻机相比,该钻机主体部分的运输车次减少2~3车,建井周期缩短1.0~1.5 d,节约用地33%;以施工2000 m井为例,该钻机可节省燃油16...

针对高压柱塞泵十字头与滑道装配方式为间隙配合，滑道接触摩擦面大，润滑条件差，极易造成十字头与滑道拉伤的问题，设计了一种新型十字头。该十字头主要由十字头体、滑瓦和连接部分组成。十字头体为扁圆体结构，减小了十字头与箱体滑道的接触面，改善了润滑条件。滑瓦与箱体滑道接触面设计有半圆弧形油槽，在滑瓦边沿分别设计有1个泄油孔，保证了滑瓦与箱体滑道之间润滑良好。新型十字头在现场试验中运转时箱体温度50℃，噪声较小，无异常现象。在累计运转3600h后，维修人员进行三保，解体后发现5个缸的箱体滑道、十字头本体和滑瓦均未发生拉伤、磨损、松动现象。

阐述了自动控制混砂车液压系统传动方案、液压无级变速装置及控制系统的设计.其中的传动方案设计中采用5个独立的传动系统和1个共用的传动系统,既节约了空间和成本,又满足了技术要求;控制系统设计中运用了液压伺服技术和现代控制理论技术;液压无级变速装置采用闭式和开式静压传动系统相结合的方式,传动系统平稳,波动小.生产的2台自动控制混砂车现场应用情况良好,已完成压裂作业500多井次,最大井深3 600 m,最高压力90 MPa.

3700数控测井车液压发电机系统存在压力不稳、管线抖动引起的噪声过大以及电源的电压和频率不稳等问题,为此,对现有设计中存在的不足进行了改进.在原有系统马达的输入前端增加了节流调速阀,增加了一个新的流量调节控制点,通过节流孔大小的调节改变流量调节阀的反馈压力,使液压传动伺服反馈系统的调节范围变大.改进后的液压发电机系统的电源输出更稳定,噪声更小,适用范围更宽,调试更加简单,能够最大限度地满足油田测井工艺的需求.

针对早期的液压测井车存在液压系统紧急卸荷影响液压件寿命、非正常井底工况引起系统发热以及排缆、换挡、动力浪费等问题,在美国康普乐公司的AT+测井车技术的基础上,研制了JHX5141TJC型液压测井车.该测井车引入了微电子技术,量化了控制;扩展了液压技术的应用,在行星减速器内部的液压离合,实现了多挡和空挡控制,同时排缆采用手动比例阀,实现了自动排缆.这一新型的设计,使得测井车的传动可靠,操作控制简单方便.现场应用表明,该车克服了以往测井车的缺点,测井范围广、效率高、能耗低.