井下作业工具作为一种可靠性要求极高的入井工具,在设计、制造过程中必须对其进行地面模拟井下工况的性能试验。采用感应加热技术革新常规导热油加热模式,研制一种模拟地层温度压力环境工况的直井井下工具模拟试验装置,实现不同规格油套管和工具的加热、加载、加压、扭转、钻进、循环等井下工作工具试验测试功能。直井模拟试验装置可实现最大1000 kN、120 MPa、15 kNm的井下工具联合拉压扭模拟钻进试验,试验效果良好,120℃、70 MPa常规试验周期缩短近1/2,温度控制精度为0.3℃,具有加热速度快、试验效率高、安全环保的优点。试验装置投入运行后,整体运行稳定可靠,各项技术指标良好。

针对油管长度人工计量方法存在的计量精度差、工人劳动强度大、生产效率低等问题，研制了以单片微机为核心的油管长度智能计量仪。智能计量仪主要由传感器、有效计量鉴别器、分析计算系统和电源四部分组成。通过安装在流通筒前的传感器将钢丝绳的直线运动转化为摩擦轮的旋转运动，以光电转换装置将钢丝绳的线位移量转换为长度脉冲信号输送到单片机显示输出。鉴于油管下放过程的复杂性和特点，采用有效计量鉴别器作有效计量控制。模拟

本文简述了井下工具O形圈密封原理和密封失效与密封间隙的关系,通过对O形圈密封槽选型和孔轴配合精度进行分析,提出了对高温高压井井下工具O形圈密封机构选型设计方法。

针对目前油气田所面临的高温高压的井筒条件,对用于井下工具水嘴开关的往复式动密封结构进行研究,调研了不同密封形式的特点,总结了不同密封结构用于350℃动密封的可行性。利用ABAQUS软件,建立弹性金属密封有限元模型,计算常温和350℃条件下弹性金属密封的接触压力和接触密封宽度,并利用弹性金属密封对现有的边测边调注水工作筒进行改进。研究结果表明,弹性金属密封在350℃、20 MPa条件下可以实现有效密封,弹性金属密封适用于350℃往复式动密封井下工具。

在修井、检泵作业时经常出现抽油泵柱塞撞击泄油器，造成和泄油器下端相连的固定阀组密封失效。为此，文中提出了一种抗撞击式泄油器，并介绍了其工作原理和详细结构。

针对油井中后期出砂问题,介绍了一种机械防砂的井下工具强力自洁式滤砂管,并重点分析了这种工具的设计思路、结构组成及其工作原理。

基于AutoCAD2008平台,在Visual Basic 6.0环境下,采用面向对象的编程方法,对油田常用井下工具进行参数化设计。在人机交流界面中,设计人员只需要输入零件的参数,即可得到该零件的二维图形,满足设计需求。

分析了井下工具通过性的计算方法,将计算方法按原理分为几何法、力学法与有限元法,并对各种计算方法的发展状况和应用情况进行了描述.结合各种方法的实际应用情况,分析了各种方法的优点和缺点,总结出了井下工具通过性计算方法的发展趋势,即由简单的刚性通过性分析转向柔性通过性分析,更加注重管柱串的下入安全,并综合应用几何法、力学法与有限元法分析通过性.

研制了一种新型液压控制可循环调层的堵水开关，介绍了单元开关和组合液压开关的基本结构和工作原理，说明了开关的设计特点和应用场合，给出了几何参数和力学参数的计算公式，从而为该类井下工具的设计提供了参考。

在大斜度定向井钻井过程中，摩擦阻力是影响有效钻压的主要因素。井下液力推进器的应用在一定程度上解决了钻压的施加问题，有利于提高钻进速度。这种推进器以钻井液为动力源，借助钻头喷嘴压降产生的轴向载荷，使轴向力直接作用于钻头产生钻压，弥补有效钻压不足，保证钻头平稳钻进，提高机械钻速。１９９５～１９９８年井下液力推进器在大港油田等地区不同区块２０余口井上施工的实践证明，使用这种推进器不但可以提高机械钻速，而且减轻了钻头和钻杆的振动，进而延长了钻头寿命。但在井型的适应范围和小曲率造斜井的施工等方面，推进器的使用还存在一定的局限性，有待进一步完善和发展。