介绍了推靠式垂直钻井工具的工作原理;在高温、高压、强振动和冲击环境下,形成了减振技术、压力补偿技术、执行机构硬面技术、泥浆涡轮发电机等关键技术;通过分析,明确了电子密封短节和TC轴承的减振可以提高测量模块精度和控制系统寿命;压力补偿可有效解决高压环境下密封寿命短及执行机构推靠力不足的问题;采用硬面技术可提高执行机构寿命;采用TC轴承的泥浆涡轮发电机散热性好。

大钩是石油钻机游吊系统中重要的提升设备,在钻井及下套管作业时悬吊下部钻柱或套管柱。大钩钩体内装有一组同轴并联的双圆柱螺旋压缩弹簧,大钩在装配时,内、外弹簧被预压缩,当大钩悬吊下部钻柱质量时,弹簧被进一步压缩,而在进行起钻作业时,这组内、外弹簧能使立根松扣后向上弹起。文中使用LINGO语言,在满足使用要求的前提下对内、外弹簧结构进行优化设计,对内、外弹簧在受限空间的设计安装具有一定的实际意义。

针对高陡构造和大倾角地层中防斜与打快的矛盾难题,研制了旋转推靠式自动垂直钻井工具并获得了成功应用。实现了纠斜和稳斜功能,同时释放了钻压,提高了机械钻速。介绍了旋转推靠式自动垂直钻井工具的结构组成、工作原理、技术特点和应用效果等。从钻柱设计和钻井参数设计两方面进行了应用研究,最后对比国外同类产品在国内的应用情况并进行了应用分析,找出差距并提出改进措施。

针对堵塞球分层压裂中作业者对堵塞球投球器(堵塞球释放设备)的装球容量和投球速度等提出的更高要求,研制了新型的远程控制堵塞球投球器。该投球器主要由三通主体、球筒、传送总成、指示器和控制箱组成。传送总成采用压力平衡结构,气动力即可推动传送总成在高压液体中投球。试验结果表明,远程控制堵塞球投球器功能满足现场工况要求,与常规堵塞球投球器相比,具有投球快、装球量大、成本低、使用维护方便等优点。