Φ73水力振荡器结构设计及其性能研究
发布时间：2021-01-04 12:43
随着石油能源的逐渐耗竭,在全世界的范围内展开了一场针对页岩气开采的热潮,根据国内与国外研究学者和专家们对于页岩气资源的勘探开发经验表明,水平井钻探技术对于页岩气藏的成功开发是一项关键的技术,在页岩气水平井连续油管的作业中,在水平段15002000m连续油管由于摩阻增大,轴向载荷增加极易产生正弦屈曲和螺旋屈曲而自锁,导致连续油管无法达到目的深度使得作业失败,解决页岩气水平井连续油管自锁的关键在于减小井筒的摩擦力。本文针对页岩气水平井钻进中的托压和自锁问题设计了一种Φ73轴向水力振荡器,该水力振荡器由轴向振动短节与水力振荡短节两大部分组成,水力振荡器的动力由钻井液提供,首先钻井液经过轴向振动短节的芯轴中心通孔进入水力振荡短节,通过射流元件喷嘴后形成高速射流,在射流元件内部进行附壁切换,驱动下部活塞在缸体内做往复运动。同时,与活塞杆下端相连的直旋作动器使节流孔上方旋转套做往复摆动运动,周期性地改变节流口的过流断面面积,使得振荡短节入口处产生周期性的脉冲压力波。当压力升高时,流体压力作用轴向振动短节,迫使芯轴压缩碟簧组向左运动,芯轴伸出,当压力降低时,已压缩的碟簧组释放能...
【文章来源】：长江大学湖北省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
NOV水力振荡器结构图
1-上接头；2-外壳体；3-振动上端；4-阀杆；5-碟形弹簧 1；6-振动管；7-活塞；8-心轴；9-振动下端；10-振动锤；11-碟形弹簧 2；12-下接头；图 1-2 机械减阻器结构图Fig.1-2 Structural diagram of mechanical drag reducerSmith International 公司设计了一款偏心减阻器，如图 1-3 所示，该减利用离心力产生振动，它的减阻效果由偏心块的大小以及偏心块的重心定，具体工作原理为：在钻井液从心轴流入到从出口流出的这个过程中，驱动安装在心轴上的涡轮叶片以及心轴本身旋转，而偏心块则通过螺栓定，心轴的旋转会带动偏心块旋转产生离心力进而产生径向振动，由于偏侧安装有套筒，当偏心块旋转时，套筒会产生轴向运动与轴承碰撞，进而振动。该减阻器既可以产生轴向振动又可以产生径向振动，结构简单，在中减阻效果明显[37]。
1-上接头；2-外壳体；3-振动上端；4-阀杆；5-碟形弹簧 1；6-振动管；7-活塞；8-心轴；9-振动下端；10-振动锤；11-碟形弹簧 2；12-下接头；图 1-2 机械减阻器结构图Fig.1-2 Structural diagram of mechanical drag reducerSmith International 公司设计了一款偏心减阻器，如图 1-3 所示，该减阻通过利用离心力产生振动，它的减阻效果由偏心块的大小以及偏心块的重心位而决定，具体工作原理为：在钻井液从心轴流入到从出口流出的这个过程中，钻液会驱动安装在心轴上的涡轮叶片以及心轴本身旋转，而偏心块则通过螺栓与轴固定，心轴的旋转会带动偏心块旋转产生离心力进而产生径向振动，由于偏心的外侧安装有套筒，当偏心块旋转时，套筒会产生轴向运动与轴承碰撞，进而产轴向振动。该减阻器既可以产生轴向振动又可以产生径向振动，结构简单，在实应用中减阻效果明显[37]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Φ73水力振荡器振动建模以及碟形弹簧优化设计[J]. 许福东,董立,谭超. 现代机械. 2018(05)
[2]页岩气基本特征、主要挑战与未来前景[J]. 邹才能,赵群,董大忠,杨智,邱振,梁峰,王南,黄勇,端安详,张琴,胡志明. 天然气地球科学. 2017(12)
[3]世界页岩气和致密油技术可采资源量分布[J]. 周庆凡. 石油与天然气地质. 2017(05)
[4]浅谈连续油管水力振荡器在页岩气水平井中的应用——以YSX井为例[J]. 罗鹏,宋丹,李晨阳,李剑秋,李淳,莫乾坤. 海峡科技与产业. 2017(09)
[5]连续油管作业技术在页岩气井中的应用[J]. 曹明. 中国矿业. 2017(05)
[6]水力振荡器振动特性分析[J]. 田家林,李友,杨志,杨琳,余长柏,付传红,朱永豪. 机械科学与技术. 2017(05)
[7]井下减振器用碟形弹簧的优化设计[J]. 袁良帅. 机械工程与自动化. 2017(02)
[8]大位移水平井钻井过程中常见问题分析[J]. 余海波. 石化技术. 2016(12)
[9]准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油滞留聚集机理及资源潜力探讨[J]. 邱振,卢斌,施振生,董大忠,王红岩,周杰,陶辉飞,郑民,吴晓智,郭和坤. 天然气地球科学. 2016(10)
[10]长宁区块页岩气水平井无土相油基钻井液技术[J]. 凡帆,王京光,蔺文洁. 石油钻探技术. 2016(05)
博士论文
[1]硬岩水平定向钻用射流式液动锤理论与试验研究[D]. 何将福.吉林大学 2016
[2]射流式水力振荡器理论分析与试验研究[D]. 柳鹤.吉林大学 2014
硕士论文
[1]长宁威远区块页岩气水平井提速技术研究[D]. 骆新颖.西南石油大学 2017
[2]双螺旋直旋作动器设计与仿真分析[D]. 樊金柱.南京航空航天大学 2013
本文编号：2956786
【文章来源】：长江大学湖北省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
NOV水力振荡器结构图
1-上接头；2-外壳体；3-振动上端；4-阀杆；5-碟形弹簧 1；6-振动管；7-活塞；8-心轴；9-振动下端；10-振动锤；11-碟形弹簧 2；12-下接头；图 1-2 机械减阻器结构图Fig.1-2 Structural diagram of mechanical drag reducerSmith International 公司设计了一款偏心减阻器，如图 1-3 所示，该减利用离心力产生振动，它的减阻效果由偏心块的大小以及偏心块的重心定，具体工作原理为：在钻井液从心轴流入到从出口流出的这个过程中，驱动安装在心轴上的涡轮叶片以及心轴本身旋转，而偏心块则通过螺栓定，心轴的旋转会带动偏心块旋转产生离心力进而产生径向振动，由于偏侧安装有套筒，当偏心块旋转时，套筒会产生轴向运动与轴承碰撞，进而振动。该减阻器既可以产生轴向振动又可以产生径向振动，结构简单，在中减阻效果明显[37]。
1-上接头；2-外壳体；3-振动上端；4-阀杆；5-碟形弹簧 1；6-振动管；7-活塞；8-心轴；9-振动下端；10-振动锤；11-碟形弹簧 2；12-下接头；图 1-2 机械减阻器结构图Fig.1-2 Structural diagram of mechanical drag reducerSmith International 公司设计了一款偏心减阻器，如图 1-3 所示，该减阻通过利用离心力产生振动，它的减阻效果由偏心块的大小以及偏心块的重心位而决定，具体工作原理为：在钻井液从心轴流入到从出口流出的这个过程中，钻液会驱动安装在心轴上的涡轮叶片以及心轴本身旋转，而偏心块则通过螺栓与轴固定，心轴的旋转会带动偏心块旋转产生离心力进而产生径向振动，由于偏心的外侧安装有套筒，当偏心块旋转时，套筒会产生轴向运动与轴承碰撞，进而产轴向振动。该减阻器既可以产生轴向振动又可以产生径向振动，结构简单，在实应用中减阻效果明显[37]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Φ73水力振荡器振动建模以及碟形弹簧优化设计[J]. 许福东,董立,谭超. 现代机械. 2018(05)
[2]页岩气基本特征、主要挑战与未来前景[J]. 邹才能,赵群,董大忠,杨智,邱振,梁峰,王南,黄勇,端安详,张琴,胡志明. 天然气地球科学. 2017(12)
[3]世界页岩气和致密油技术可采资源量分布[J]. 周庆凡. 石油与天然气地质. 2017(05)
[4]浅谈连续油管水力振荡器在页岩气水平井中的应用——以YSX井为例[J]. 罗鹏,宋丹,李晨阳,李剑秋,李淳,莫乾坤. 海峡科技与产业. 2017(09)
[5]连续油管作业技术在页岩气井中的应用[J]. 曹明. 中国矿业. 2017(05)
[6]水力振荡器振动特性分析[J]. 田家林,李友,杨志,杨琳,余长柏,付传红,朱永豪. 机械科学与技术. 2017(05)
[7]井下减振器用碟形弹簧的优化设计[J]. 袁良帅. 机械工程与自动化. 2017(02)
[8]大位移水平井钻井过程中常见问题分析[J]. 余海波. 石化技术. 2016(12)
[9]准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油滞留聚集机理及资源潜力探讨[J]. 邱振,卢斌,施振生,董大忠,王红岩,周杰,陶辉飞,郑民,吴晓智,郭和坤. 天然气地球科学. 2016(10)
[10]长宁区块页岩气水平井无土相油基钻井液技术[J]. 凡帆,王京光,蔺文洁. 石油钻探技术. 2016(05)
博士论文
[1]硬岩水平定向钻用射流式液动锤理论与试验研究[D]. 何将福.吉林大学 2016
[2]射流式水力振荡器理论分析与试验研究[D]. 柳鹤.吉林大学 2014
硕士论文
[1]长宁威远区块页岩气水平井提速技术研究[D]. 骆新颖.西南石油大学 2017
[2]双螺旋直旋作动器设计与仿真分析[D]. 樊金柱.南京航空航天大学 2013
本文编号：2956786
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