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一种滑阀式水力振荡器设计及脉冲压力波形分析

2021-07-28黄新宇陈维

科技创新导报 2021年3期

黄新宇 陈维

DOI:10.16660/j.cnki.1674-098x.2010-5640-7927

摘  要:水力振荡器是解决托压问题的主要方法之一。传统的水力振荡器由于其动阀与定阀盘是端面接触,导致磨损现象严重,是导致水力振荡器寿命低的主要原因之一。本文基于一种滑阀结构提出了一种新型滑阀式水力振荡器结构,对其进行相关结构的设计,并对其进行脉冲压力波形进行分析,得到该水力振荡器的脉冲范围为0.237~6.93MPa,具有较为良好的降摩减阻效果。

关键词:水力振荡器  滑阀  脉冲压力波形  降摩减阻

中图分类号:TE921                            文献标识码:A                    文章编号:1674-098X(2021)01(c)-0042-05

Design of a Slide Valve Hydraulic Oscillator and Analysis of Pulse Pressure Waveform

HUANG Xinyu  CHEN Wei

(School of Mechanical Engineering Yangtze University, Jingzhou, Hubei Province, 434000 China)

Abstract: Hydraulic oscillator is one of the main methods to solve the problem of supporting pressure. The traditional hydraulic oscillator is one of the main reasons for the low life of the hydraulic oscillator due to the serious wear phenomenon caused by the contact between the moving valve and the fixed valve plate .In this paper, a new type of slide valve hydraulic oscillator is proposed, and its pulse pressure waveform is analyzed. The pulse range of the hydraulic oscillator is 0.237 ~ 6.93mpa, which has good effect of reducing friction and drag.

Key Words: Hydraulic oscillator; Slide valve; Pulse pressure waveform; Drop the drag reduction

隨着浅层赋存较好的油气资源逐渐枯竭,经济发展又使得人们对油气资源的需求不断增加,进而使得石油钻井逐渐向深井、水平井和大位移井方向发展 [1-4]。在这样的井眼中钻井时钻杆柱不可避免与井壁接触,产生较大的摩擦阻力,出现“托压”现象,使传递到钻头上的钻压显著减小,使钻压传递效率下降,造成机械钻速低,建井周期增长,钻井成本上升[5-6]。严重时造成钻头空转影响钻井速度,更会增加钻井风险[7-9]。

因此,为了提高钻井效率、节约钻井成本,深井、水平井和大位移井的减摩降阻技术已成为广泛关注的热点。在现有的减摩降阻技术中,广泛应用水力振荡器来克服托压[10-12]。目前,传统水力振荡器的脉冲单元主要采用盘阀结构,例如NOV水力振荡器[13],盘阀的静阀座与动阀盘端面接触,受端面接触压力和动阀盘旋转的影响,阀盘磨损非常严重,极大地降低了水力振荡器的工作寿命[14]。……

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