新型的连续油管水力蠕动振荡器-LOGO
一种能有效提高机械钻速的水力振荡器的研究
可 以根 据式 １ ）反推导 得 出 。
①
式 （ ）中 为 阀 开始 旋 转 时初 始 位 置对 应 的 １
一
连续柔 和脉 动破 岩技术 与 冲击 回转破 岩存在 本
质区别 ，主要体现在工具和岩石的应变速率上。用 于钻井的连续柔和振动破岩过程 ，井下钻具组合运 动振幅为０ ｃ ． ｍ，频率为 １Ｈ ，即其作用速率最大 ８ ７ｚ 为０ ×１－Ｓ ，而静力作用时工具和岩石 内作用 的 ． ０ ～ ８
式 （ ２）中Ｒ 阀能控制 的最大 与最小 流量 比 ， 为 称 为可调 比，Ｒ Ｑ＝ Ｑ ＝ ｍ ／ 。 由流体 力学 可知 ，通过 阀 门的流量 与 阀门前后
的压差成 正相关 的关 系 ：
Ａ ＝Ｑ Ｐ ｃ
的影 响很 ／ 。 Ｊ 、
③
头的使用寿命 ；水力振荡器所采用的钻进方法中很 容易达到体积破碎 ，体积破碎的摩擦系数低于表面 破碎时的摩擦系数 ，也减少了切削刃具磨损 ，延长 钻头的使用寿命。
摩 擦 ，减少 摩 阻 ，降低粘 卡可 能性 ，增 加 钻压 ，进
一
２ 水 力振 荡 器 的提 出
针 对钻 井追求 的 “ ，快 ” ，国内钻井技 术 的 优 研 发一 直仅 限于功 能单 一工具 的研 发 ，如冲击 器 、 震 击器 、水力 加压 器等 。最 近 ，国外 已成功研 发 了
第２卷 ２
第３ 期
江
汉
石
油
科
技
Ｖ０． ２ Ｎｏ３ １２ ．
Ｓｐ２ ２ ｅ ． ０１
２ １ 年 ９月 ０ ２
ＪＡＮＧＨＡＮ Ｅ ＲＯＬ ＵＭ Ｃ ＥＮＣ Ｉ Ｐ Ｔ Ｅ ＳＩ Ｅ ＡＮＤ Ｅ ｒ ＣＨＮＯＬ ＯＧＹ
水力振荡器
德州联成石油科技有限公司
水力振荡器研制的背景及意义
无论是直井、定向井还是水平井，钻进过程中钻柱与井壁之间的摩阻都 是影响钻速的重要因素。由钻具组合与井壁摩擦所造成的额外扭矩与摩阻导 致机械钻速低、工具面控制困难、单趟钻进尺很少、异常严重的钻柱和钻头 磨损等，当累积摩擦力超过所施加钻压时（或者说管柱自重下推力时）就会 出现托压现象，迫使管柱发生正旋弯曲或螺旋屈曲。对于定向井和水平井而
等构成。
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2.2.1 动力短节
当钻井液通过动力短节时便会驱动
转子旋转，动阀接在转子的底端，动阀
和与其配合的定阀称为盘阀总成。对于 动力短节没有严格的扭矩要求，其作用 就是驱动盘阀总成中的动阀运动，改变 过流面积，产生压力脉冲。
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2.2.2 盘阀部分
言，高摩阻还会形成弯曲井眼，从而造成钻机钻达最大深度的能力降低，甚
至会影响到油井产量。
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水力振荡器研制的背景及意义
实践表明，利用水力脉冲产生钻柱轴向振荡，可有效降低滑动钻进钻具 组合与井壁的摩擦力并有效改善钻压传递，进行定向滑动钻进效果明显；还 可减小井下扭转，减轻横向振动并提高机械钻速。应用水力振荡器，定向钻 进效率能够得到大幅度提高，可以钻出更为平滑的井眼，而且单趟钻效率提 高很多。水力振荡器可应用于直井、螺杆钻具导向钻井、旋转导向钻井、大 位移井、页岩气储层钻井等，能够解决托压、卡滑和钻头对工具面控制力差 等问题。目前，国外水力振荡减阻工具已经非常成熟，已经成为国外最常用
命；振荡短节部分借鉴普遍使用的减振器结构，工具结构简单，系统可靠性及安全性
得到提高。
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水力振荡器工作原理介绍
�rotati-GA�绍介器荡振力水
明说 .2
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统系承轴和门阀
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赫姆霍尔兹水力振荡器工作原理
赫姆霍尔兹水力振荡器工作原理赫姆霍尔兹水力振荡器（Helmholtz hydraulic oscillator）是一种利用液体流动和共振效应产生振荡的装置。
它由一个封闭的容器、进口管和出口管组成，通过控制流体的流入和流出来实现振荡效果。
工作原理如下：1. 设计结构赫姆霍尔兹水力振荡器通常由一个圆柱形的封闭容器构成，容器内部有一个隔板将其分为两个部份，每一个部份都有一个入口和一个出口。
入口和出口管的直径和长度是根据设计需要来确定的。
2. 流体进入当流体从入口管进入容器时，它会分成两个流动方向，分别进入两个部份。
这两个流动方向可以是相同的或者相反的，取决于设计要求。
3. 液体流动当流体进入容器后，它会在两个部份之间来回流动。
这种流动是由于流体在容器的两个部份之间产生共振效应。
共振是指当一个物体的振动频率与另一个物体的固有频率相匹配时，会产生共振效应。
4. 共振效应在赫姆霍尔兹水力振荡器中，共振效应是由流体在两个部份之间的来回流动引起的。
当流体在一个部份中增加时，压力会增加，流体味流向另一个部份。
当流体到达另一个部份时，压力会减小，流体味返回到第一个部份。
这种来回流动会导致振荡效应。
5. 振荡频率赫姆霍尔兹水力振荡器的振荡频率取决于容器的几何形状和流体的性质。
通常情况下，振荡频率与容器的尺寸成反比，与流体的密度和粘度成正比。
通过调整容器的尺寸和流体的性质，可以实现不同频率的振荡效果。
6. 应用领域赫姆霍尔兹水力振荡器在工程领域有着广泛的应用。
它可以用于测量流体的流量、控制流体的压力和温度、产生声音和振动等。
此外，赫姆霍尔兹水力振荡器还可以用于科学研究和实验室实验，用于研究流体力学和共振现象。
总结：赫姆霍尔兹水力振荡器是一种利用液体流动和共振效应产生振荡的装置。
它通过控制流体的流入和流出来实现振荡效果。
其工作原理包括流体进入、液体流动、共振效应和振荡频率等。
赫姆霍尔兹水力振荡器在工程领域有着广泛的应用，可以用于测量、控制和实验研究等方面。
水力振荡器
2.1 工具结构
水力振荡器主要由动力短节 、盘阀总成和振荡短节组成，（ 图1）动力短节是一个1∶2的容积 式钻井液马达，盘阀总成主要由 定阀和动阀构成，（图2）振荡短 节主要由反馈活塞、花键心轴和 碟簧等构成。
图1
图2
2.2.1 动力短节
当钻井液通过动力短节时便会驱动 转子旋转，动阀接在转子的底端，动阀 和与其配合的定阀称为盘阀总成。对于 动力短节没有严格的扭矩要求，其作用 就是驱动盘阀总成中的动阀运动，改变 过流面积，产生压力脉冲。
水力振荡器的技术原理
钻具轴向振荡首先可以通过静、动摩擦力转化减阻，而且通过改变摩擦力 的方向，当振荡发生时，管壁上某一点会在一定振幅内来回振荡，如果管柱的叠加 运动速度方向改变，则摩擦力的方向也改变，从而减小了管柱与井壁间的总摩擦力 。
水力脉冲轴向振荡钻井技术适用于所有钻进模式，应用轴向振荡钻井技术滑动 钻进，定向钻进的效率便得到了大幅提高，利用将静摩擦转化为动摩擦这一概念， 极大地减少了与托压、弯曲、工具面控制、卡滑和机械钻速偏低等有关的井下问题 。轴向振荡钻井技术不仅用于滑动钻进，而且也能够提高旋转钻进模式下的机械钻 速，原因是旋转模式的钻柱旋转仅仅能将“旋转”方向（周向）上的静摩擦改变为 动摩擦，轴向振荡钻具组合却能够将轴向方向上静摩擦改变为动摩擦，它比前者多 转化了一个“摩擦方向”上的静摩擦，因此，旋转模式下的机械钻速得到了提高。
2.2.2 盘阀部分
振荡盘阀总成的动阀底端面上有1个水 眼，其与位于下边的固定阀上的水眼形成1 对水眼组合，
固定阀上的水眼轴线与动阀轴线重叠 。转子在定子橡胶空间内往复摆动，带动 与转子连接的动阀在平面做来回运动，与 定阀的中心孔时而重合，时而分开，引起 过流面积的变化，从而产生压力脉冲。当 钻井液受到周期性的限制（绝对不能完全 阻断液流）时，就会产生沿钻柱上传的压 力脉冲，这些压力脉冲反馈作用到振荡短 节的活塞面上使花键心轴产生轴向振荡。
水力振荡器工作原理
水力振荡器工作原理
水力振荡器是一种利用水的流动和压力变化来产生振荡运动的装置。
其基本工作原理是通过改变水流的速度和方向，从而使水流在管道或装置的内部产生周期性的不稳定流动，在流体动力学的作用下，产生振荡运动。
具体来说，水力振荡器通常由一个闭合的管道系统组成，包括进水口、出水口和中间的管道。
当水流进入管道系统时，由于管道上的某些特殊构造或设计，水流会受到一定的阻力或干扰，导致流动速度和压力的变化。
当流速或压力超过某个阈值时，水流的流动状态会发生变化，从稳定流动转变为不稳定流动。
一旦流态发生变化，流体动力学的作用引起了压力和速度的周期性波动，这些波动将沿着管道传播。
当波动返回到产生波动的位置时，会与原始流动发生互动，进而增强或抑制波动，形成频繁的振荡运动。
这种振荡运动的频率和振幅取决于管道本身的特性和流体流动的条件。
水力振荡器可用于很多领域，例如工程领域中的水力机械振动、管道系统的噪声控制、能量转换和流量测量等。
NOV井下工具产品介绍
制造商 国民油井 旋冲螺杆 HEMIDRIL等壁厚螺杆 Power-plus 高扭螺杆 国内某厂家 常规 等壁厚 低转速高扭矩螺杆 某进口厂家 等壁厚 低转速高扭矩螺杆
该项目使用国民油井5”螺杆44根，从各项使用数据来看，均有很大 优势。
Quadril泥浆润滑螺杆设计特点以及应用优势
螺杆采用泥浆润滑传动轴总成：
钻进 机械钻速 时间
121 40.33 91.7
12.22 12.22 13.98
YS108H11-2
NOV
NOV Fuid Hammer
旋冲钻具部分 弯角/直设计 动力总成
• 与牙轮和PDC钻头都可兼容 • 已被证明可以显著提升钻速 • 与国民油井ST3螺杆轴承总成搭配使用 • 适合多种应用，比如硬地层、页岩、提速需求及定向需求等等
泥浆脉冲向上传播至减震工具
水力振荡器拉力试验
水力振荡器地面测试
开泵后，泥浆脉冲作用在减震工 具上，减震器启动。 产生轴向振动（沿着钻杆钻 具），减少摩擦阻力
Agitator™水力振荡器四川地区部分使用记录
摘自焦页23-3HF井钻井工程师评论
井号 焦页17-3HF 焦页20-2HF 焦页21-3HF 焦页21-3HF 焦页23-1HF 焦页23-3HF 焦页26-2HF 工具尺寸 8” 8” 6-3/4” 8” 8” 8” 8” 客户 江汉钻井一公司 中原西南钻井分公司 中原钻井四公司 中原钻井四公司 中原钻井一公司 中原钻井一公司 中原钻井二公司 使用时间 2014年4月 2014年3月 2014年4月 2014年4月 2014年4月 2014年3月 2014年3月
2014年8月
2014年4月 2014年9月 2014年10月 2014年10月 2014年9月 2014年9月
水力振荡器介绍
NOV Solutions 水力振荡器的结构Shock Tool减震器Force轴向振动Power Section动力部分Rotation旋转ons ShowcasePulse generated产生压力波动脉冲1：2 螺杆Valve & BearingSection阀片和轴承部分水力振荡器的结构NOV Solutionsons ShowcaseNOV Solutions 水力振荡器工作效果•水力振荡器产生的振动是温和的振动，不会对钻头或其它钻具产生破坏。
（振幅1/8”-3/8”) 振动加速度<3g)ons Showcase •水力振荡器产生的压力脉冲对绝大多数MWD 没有干扰。
•制约水力振荡器寿命的主要部件是其动力总成，水力振荡器的寿命与螺杆钻具相当。
NOV Solutions Agitator –工作效果显著改善钻压在钻进过程中的损失减少井壁与管柱之间的摩阻MWD/LWD配合使用不会损害MWD仪器，不干扰MWD的信号；减小钻具的横向振动和扭转振动；钻具组合时，可以连接在MWD工具的上部或者下部；ons Showcase 不会对钻头和钻具产生冲击破坏；与钻头配合使用可以和牙轮钻头或者任何固定切削齿类型的钻头使用；不会对钻头的切削齿或者轴承造成冲击破坏；平稳的传递钻压，有效的延长PDC钻头的使用寿命，不会产生顿钻现象； 加强钻具的定向能力防止钻具重量叠加在钻具的一点或者一段，从而更好的控制工具面；在不能施加大钻压的滑动钻进过程中有效的提高机械钻速；在减小钻杆压缩量的情况下，有效的将钻压传递到钻头； 打捞作业中有效提高解卡效率水力振荡器技术规格NOV Solutionsons ShowcaseNOV Solutions ons ShowcaseNOV Solutions ons ShowcaseNOV Solutions ons ShowcaseNOV Solutions 4 3/4’’ 水力振荡器在苏里格气田6’’ 水平段成功应用, 并创造2606m 国内陆上油田最长水平段记录国内陆上油田最长水平段记录，，相对于邻井段钻速增加91% , China, CNPC Changqing, Q2 2011区块:长庆油田，苏里格气田，鄂尔多斯盆地伊陕斜坡，苏5区块，50672井队，苏5-3-16H1ons Showcase设计:井深6183米，6’’水平段2500米泥浆类型：KCL 聚磺体系混原油目的：由水平段1909米起使用国民油井水力振荡器，用于解决摩阻及扭矩过大及严重拖压现象，并最终提高机械钻速钻具组合水平段3727-5636米（无水力振荡器）：NOV Solutions Φ152.4钻头+Φ127螺杆+回压阀+Φ148扶正器+MWD接头+Φ120无磁+接头+Φ101.6加重+Φ101.6钻杆+Φ101.6加重+Φ101.6钻杆ons Showcase 水平段5636-6329米（加水力振荡器）：Φ152.4钻头+Φ127螺杆+回压阀+Φ148扶正器+MWD接头+Φ120无磁+接头+Φ101.6加重+Φ101.6钻杆+水力振荡器（距钻头600米）+Φ101.6钻杆+Φ101.6加重+Φ101.6钻杆NOV Solutions 应用总结应用总结::水力振荡器成功创造2606米国内陆上油田最长水平段，水平段总长比设计增加106米。
水力振荡器[发明专利]
![水力振荡器[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/35fbd355f4335a8102d276a20029bd64793e6259.png)
[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公开说明书[11]公开号CN 1316598A [43]公开日2001年10月10日[21]申请号01118469.8[21]申请号01118469.8[22]申请日2001.06.01[71]申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园[72]发明人杨帆 唐宏芬 吴玉林 [74]专利代理机构清华大学专利事务所代理人罗文群[51]Int.CI 7F04C 9/00权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 4 页[54]发明名称水力振荡器[57]摘要本发明涉及一种水力振荡器，包括外壳、驱动装置、推杆和叶片，流体自外壳的一端流入，从另一端流出。
叶片放置于外壳内，叶片的高度方向设有通孔，推杆的一端与外壳上方的驱动装置相对固定，有螺纹的另一端从外壳上的槽穿过叶片的通孔后通过螺母与叶片铰接。
本发明设计的振荡器结构简单，装卸方便，加工成本低，适于与电动机兼容使用，可满足在低速下运行的要求，无空化产生，基本无运行噪声。
01118469.8权 利 要 求 书第1/1页 1、一种水力振荡器，其特征在于该装置包括外壳、驱动装置、推杆和叶片；所述的驱动装置置于外壳上方，流体自外壳的一端流入，从另一端流出；外壳的上表面设有一个槽，叶片放置于外壳内；叶片的高度方向自上而下设有一个通孔，推杆的一端与外壳上方的驱动装置相对固定，另一端设有螺纹，推杆有螺纹的一端从外壳上的槽穿过叶片的通孔后通过螺母与叶片铰接。
01118469.8说 明 书第1/2页水力振荡器本发明涉及一种水力振荡器，属于流体机械及工程设备技术领域。
水力振荡器是一种可用作流体输送的新型装置，其思路来源于对自然界中昆虫翅膀的扇动和鱼尾摆动的观察结果，两者都是翼型在流体中振荡，推动流体运动，同时流体反作用于翼型，使其获得运动所需的作用力。
本发明的目的是设计一种水力振荡器，使其仿照昆虫翅膀及鱼尾的运动来推动流体运动。
全金属超短脉动水力振荡器说明书(1)
声明：本说明书适用于使用汉语地区使用，如产品发往非汉语地区，一般采用英文版本，或根据用户要求提供适宜于使用者的语言的版本。
全金属超短脉动水力振荡器说明书德阳正光石油机械制造有限公司全金属超短脉动水力振荡器说明书本说明主要介绍我公司全金属超短脉动水力振荡器的性能、使用要求及注意事项，便于用户更好的了解本产品，充分其应有的技术性能，提高钻井经济效益。
产品示意图图1 产品示意图.图2 工具入井一、产品功能●利用水力脉冲产生钻柱轴向振荡，有效降低滑动钻进钻具与井壁的摩擦力；●改善钻压传递效率，进行定向滑动钻进效果明显；●减小井下扭转，减轻横向振动并提高机械钻速；●大幅提高定向钻进效率，可以钻出更为平滑的井眼，提高单趟钻效率。
二、产品性能全金属水力振荡器是针对在水平井等复杂结构井况中钻具组合与井眼摩擦阻力大的问题研发出来的钻井提速工具，能有效解决井下脱压、粘卡等问题，其主要设计思路为：●工具将流体的液压能转化成轴向的、高频的机械能量并直接传递给相邻钻具；●工具轴向的高频振荡可以有效减轻钻柱的粘滞扭矩，使转盘扭矩更有效传递到钻头上；●工具能给钻具施加周期性的低幅高频轴向冲击，将钻具组合与井眼间的静摩擦转化为动摩擦，大幅降低或消除两者之间的摩擦阻力。
●工具使用中在保证井身质量的同时能够提高机械钻速，从而降低钻井成本，提高经济效益。
三、产品应用可应用于直井、螺杆钻具导向钻井、旋转导向钻井、大位移井、页岩气储层钻井等；能够有效解决托压、卡滑和钻头对工具面控制力差等问题；在中国大陆川、渝、西北、陕北地区，尤其在中石化西南石油工程公司、中原石油工程公司、中石油长城钻探公司等单位的施工应用中，采用我公司全金属超短脉动水力振荡器、减阻提速工具，均有效提高了机械钻速，取得了良好的效果。
四、工具优势及特点●安全可靠，稳定性好：全金属部件无橡胶等易脱落部件。
●工具对设备要求低：工具工作压降低。
●震荡频率高，使用效果好：具备更高的频率，因此具备更强的震荡效果，提速能力高。
水力振荡器课件PPT
第三部分
水力振荡器的技术优势
2021/3/10
3.1 水力振荡器的技术优势
➢改善井下钻压传递效果
依靠振动来改善钻压传递效果。 井下动力钻具进行定向（滑动）钻进时效果明显 降低滑动钻进时的粘卡趋势，可施加小钻压钻进。 降低了憋停马达等情况 减少了由于难以预测的反扭矩而发生工具面失控的情况。
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2.2.2 盘阀部分
振荡盘阀总成的动阀底端面上有1个水 眼，其与位于下边的固定阀上的水眼形成1 对水眼组合，
固定阀上的水眼轴线与动阀轴线重叠 。转子在定子橡胶空间内往复摆动，带动 与转子连接的动阀在平面做来回运动，与 定阀的中心孔时而重合，时而分开，引起 过流面积的变化，从而产生压力脉冲。当 钻井液受到周期性的限制（绝对不能完全 阻断液流）时，就会产生沿钻柱上传的压 力脉冲，这些压力脉冲反馈作用到振荡短 节的活塞面上使花键心轴产生轴向振荡。
振荡动盘阀 固定盘阀
2021/3/10
2.2.2 盘阀部分
p：随着盘阀过流面积的变化压降的变化 t ：时间
1、盘阀移动到一个尽头 压降从最小到峰值
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2、盘阀移动到中心过流面积 3、盘阀移动到另一个 最大处，压降从峰值到最小 尽头压降从最小到峰值
2.2.3 震荡短节
水力振荡器工作时，水力脉冲转化为机械能，轴向上、下振荡通过振 荡短节来实现。振荡短节连接在动力短节及盘阀总成上部，轴向振荡通过 内部的碟形弹簧吸收及释放冲击能量来实现。振荡短节将水力脉冲能量转 换为轴向振动形式的机械能，当每个脉冲通过振荡短节后，其恢复到原来 的状态。每次脉冲会产生3～9mm振幅和一定的轴向力，足以将静摩擦转 化为动摩擦。因为产生的轴向力和轴向移动距离都不大，水力振荡器在工 作期间不会对其他井下工具产生不利影响。
水力振荡器工作原理介绍
水力振荡器介绍（AG-itator）AG-itator（井下水力振荡器）通过自身产生的纵向振动来提高钻进过程中钻压传递的有效性和减少BHA与井眼之间的摩阻，这就意味着水力振荡器可以在在所有的钻进模式中，特别是在有螺杆的定向钻进过程中改善钻压的传递，减少扭转振动。
随着当前的井眼越来越不规则， ERD钻进模式必须面临更大的挑战， Andergauge公司的水力振荡器通过简单有效的方式解决这个难题提出了一个独特而又有效的的途径，对于解决这个难题指出一个新的方向。
平滑稳定的钻压传递，甚至在经过大的方位角变化后在复杂地层中对PDC钻头工具面角的调整能力可以是钻具组合钻达更严的目的层；并且在钻进过程中不需要过多的工作来调整钻具，很快就可以达到工具面角的扭转，工具面角的保持，明显提高机械钻速，省时省力。
水力振荡器可以配合所有公司的MWD系统使用，在ERD钻进过程中，通过有效的提高机械钻速，减少牙轮钻头钻具的起下钻次数，减少钻具组合粘卡的可能性，使ERD钻进更加容易和有效。
工具的特性：1.MWD、LWD工具的兼容性•水力振荡器在工作状态是产生的振动不会破坏MWD、LWD工具和干扰系统信号•减少横向振动和扭转振动•钻具组合中可以在MWD工具的上下，位置比较自由•不会对钻头和管柱产生振动破坏。
2.和钻头的兼容性•可以和牙轮钻头和有固定镶齿钻头仪器使用•产生的振动不会对钻头切削齿产生破坏，同时也不会破坏牙轮钻头的轴承•延长PDC钻头使命寿命（钻进过程中小钻压的传递）3.加强定向钻进•防止钻压集中和对工具面的控制。
•改善滑动钻进过程中钻压的传递方式•改善钻压传递过程中钻杆的压缩量总之，水力振荡器通过简单有效的方式可以有效的解除对钻进过程中一些因素对ERD钻进模式的限制，提高这种模式的现场应用的有效性。
工具的结构和工作原理1.结构水力振荡器(AGT)主要由3部分机械组成部分:1.动力部分2.阀门和轴承系统3.配套部分(振荡短节)刚性强的由单根连接成的管柱---使用振荡短节挠性强的管柱---不使用振荡短节工具示意图(图2)如下:配套部分(振荡/弹簧短节)动力部分阀门和轴承系统动力部分的横截面，左图所示。
连续油管水力振荡器断裂失效分析
连续油管水力振荡器断裂失效分析
乔凌云;王亮;芦琳;李鸿斌;张超;周云;马姣姣
【期刊名称】《焊管》
【年(卷),期】2022(45)7
【摘要】为了探究连续油管水力振荡器断裂失效原因,通过无损检测、理化性能检验及断口分析等方法,对失效样管进行了研究与分析。
结果显示,失效样管的理化性能满足设计要求,样品表面存在缺陷。
研究表明,失效的主要原因是连续油管水力振荡器定子在交变应力和含砂流体冲蚀的共同作用下产生疲劳和冲蚀缺陷,最终导致断裂失效。
建议重视水力振荡器零部件在交变应力作用下的疲劳断裂失效行为,适当选材,并通过热处理方式提高材料的抗疲劳强度;提高工件表面光洁度,以减少应力集中;工具使用完后应加强无损检测,避免工具突然断裂造成的损失。
【总页数】6页(P32-36)
【作者】乔凌云;王亮;芦琳;李鸿斌;张超;周云;马姣姣
【作者单位】国家石油天然气管材工程技术研究中心;宝鸡石油钢管有限责任公司;陕西省高性能连续管重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TG115
【相关文献】
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斯伦贝谢连续油管工艺技术简介
– 压裂设备操 作员
连续油管压裂(CoilFRAC)车
适合不同要求 – 2" 至 2 7/8"连续油管 – 100,000# 拉力注入头 – 远程控制防喷器 – 支架(提高稳定性) 效率 – 二人即可操作 – 7.06" 防喷器 – 7.06" RISER
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连续油管压裂(CoilFRAC)技术的应用
连续油管悬重
C ilC T o A
T b gF rc s u in o e
100 40 100 20
A ra e Wig t ve g d e h P p icku S cko la ff
连续油管悬重 –通过数据对比, 及时发现并诊断 井下的异常状况
100 00 80 00 60 00 40 00 A ra e 0 0ig t - lb ve g 2W h f d 0e 0 -2 0 00 0 20 00 40 00 C rre dD p - ft o cte e th
0.150 1.25 2.125 3.125
0.200
0.250
*喷射液压孔设计 *喷射头大小 *除垢速率 *防止损伤油管
Nozzle Dia (in)
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0.000
Nozzle Power (Hp)
0.050
0.100 0.150 0.200 Nozzle Dia (in) Circulating Pressure Drop 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0.000 0.050 0.100
Slide 16
Schlumberger连续油管井下工具 –PETRO-TECH公司
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水力蠕动振荡器Our roots originate in the conception of the Agitator.Agitator 发明者设计及制造的新一代性能更好的振荡器
水力蠕动振荡器
水力振荡器是一个独特的连续油管减阻工具. 工具创造出负压力脉冲从而激活连续油管同时降低摩擦阻
力. 由流体流动产生的负压脉冲制造出流体冲击力,它打破了连续油管和套管间的摩擦并创建出液压拉力.
减少的摩擦减少了连续油管的螺旋屈曲的现象,这种螺旋屈曲现象会导致连续油管自锁。
工具的独特地创造出低频的能力意味着该工具通过具有更多时间作用于连续油管的压力脉冲从而提供了更
有效的摩擦减少.作为这样的摩擦减少的结果，更大的井深度可以到达.
动力部分可以被调谐以改变压力脉冲的频率.
阀门系统可以被调谐以增加/减少压力脉冲振幅.
可以与各种液体包括 N
2使用.
改变喷嘴旁通允许工具可以高达超过50% 以上的排量.
流体冲击效应产生液压拉力改善重量的转移.
低频可以使高振幅压力脉冲的时间有效地作用在连续油管上. 减少了由于螺旋屈曲的摩擦.
改善了钻磨时间.
在长水平井段可以到达更深的距离.
广泛的应用于进行井的增产措施如钻磨作业和增产作业.
技术参数工具尺寸 MUL 重量Flow Rate 1Temperature Operating
Frequency Differential Pressure Tensile Strength Torsional Strength Threads mm (in.)m (in.)kg (lb)m 3/min (gpm)°C (°F)Hz kPa (psi)kN (lbf)Nm (ft-lb)mm (in.)73 (2.875)
1.47 (58)
48 (105)
0.27-0.50 (70-130)
150 (300)
5-8
2,750-5,515 (400-800)
347 (78,000)
4,745 (3,500)
60.3 PaC (2.375 PaC)
1
high flow tool available
大排量的工具可选
水力蠕动振荡器
Our roots originate in the conception of the Agitator.Agitator 发明者设计及制造的新一代性能更好的振荡器。