针对海底遥控封堵隔离系统对极低频（ELF）电磁波的要求，采用材料为16Mn、规格为φ06mm×8．7mm的管道以及CD200W硅钢铁心，制作一绕组为180匝、另一绕组为400匝的自感线圈，并利用自制TDA2030低频功率放大电路，进行实验室模拟实验。结果表明，ELF电磁波频率在10～30Hz之间时，能够很好地磁化穿透管道，且在20Hz时感应电动势有最大值，为最佳穿...
针对H2S／CO2共存条件下油井管材及工具材料腐蚀试验研究相对较少的情况，以常用的N80、P110、C90、P110SS管材、常用井下工具、常用井口制造材料35CrMo、40Cr、常用地面管汇制造材料20号钢、45号钢为研究对象进行试验研究，以了解上述材料的腐蚀性能，供选材、现场施工及腐蚀控制参考。试验所用腐蚀介质模拟塔里木油田克拉2气田气层水配制。试...
运用仿真技术对井下工具工作过程进行动态模拟，不仅可以观察工具在井下的整个工作过程，而且还可以在虚拟环境下修改结构和进行性能分析，既缩短井下工具的开发周期，又降低开发成本。为此，运用SdidWorks及其运动仿真插件COSMOSMotion，对ZDM型钻具倒扣捞矛虚拟样机进行建模、装配和运动仿真，得出相应的运动曲线，分析了ZDM型钻具倒扣捞矛虚...
利用显微镜观察35CrMo钢表面渗铬后的截面，发现形成了均匀连续的渗铬层，表面主要形成了Cr23C6和Cr7C3 2种组织。由于这2种组织的生成，明显提高了材料表面的硬度。失重法测得渗铬35CrMo钢的CO2平均腐蚀速率比母材降低了1个数量级，35CrMo钢发生严重的CO2腐蚀破坏，但35CrMo钢表面渗铬很好地改善了材料的耐CO2腐蚀性能。电化学试验表明腐蚀过程...
针对目前国内外油气管道最高试压压力标准不明确的问题，在统计国内外代表性管线钢生产厂家管材性能并与APISpec5L标准对比的基础上，着重研究了制管过程Bauschinger效应对管道屈服强度的影响；研究了埋地管道应力状态对管道屈服强度的影响。最后给出关于油气输送管道最高试压压力的建议为：当以水为试压介质时，现场试压管道最低点环向应力值...
利用有限元模拟分析方法，研究了新一代旋转可膨胀管系统的力学特性，得出如下结论：（1）膨胀心头旋转角速度对可膨胀管自由端面总轴向位移、对可膨胀管壁厚减薄量、对膨胀后膨胀管最大残余应力的影响均很小；（2）随着膨胀心头旋转角速度的增加，所需最大膨胀力迅速减小，可用拟合多项式表示；（3）随着膨胀心头旋转角速度的增加，膨胀过程中...
根据封隔器的结构特点及其工作原理，用VB开发了压缩式封隔器、扩张式封隔器和套管外封隔器在坐封过程中，各部件之间接触问题的有限元计算力学模型。在进行封隔器的有限元分析之前，只需要输入封隔器结构参数、橡胶材料力学特性参数、坐封过程中的力学参数以及有限元网格控制参数，该软件将自动调用有限元解算器内核，并将接触压力分布结果、Vo...
介绍了气动盘式刹车的结构及工作原理，并对其控制系统进行了数学建模和仿真。采用模块组合的方法创建系统的计算机模型，在Simulink仿真平台运行仿真程序，以电气比例阀的电压控制信号为输入量，刹车扭矩为输出量，得到了系统仿真曲线。分析仿真曲线可得：电气比例阀的电压响应存在死区，系统仿真曲线在一定范围内呈现出良好的线性特征，说明气...
在给出射吸式液动冲击器基本结构的前提下，利用Pro／Engineer软件建立了这种冲击器的流动实体，并对流动实体进行了网格划分。利用计算流体动力学对冲击器内部流场进行了数值模拟计算，得到冲击器内部流场的速度和压力分布；排量与卷吸作用的关系；冲击器各受力面的受力情况；喷嘴的直径和结构对工作参数的影响规律；同时也分析了冲程对冲击器...
美国Schlumberger公司研制成功一种射孔层段气举系统。它是低产气举井、积液气井和煤层甲烷气井的高效机械采油设备。该系统采用气举技术，可穿过生产封隔器下方的长的射孔段，进行气举采油。该系统采用一系列专利气举产品和双简生产封隔器，其常规和偏心工作简装在油管柱上端，而内部气举工作简安装在跨过射孔段的油管柱下端。
为提高起下钻作业效率与安全性，减轻工人劳动强度，提出计算机辅助起下钻的基本思想，通过制定游车系统定位的控制策略，并对控制策略和控制原理进行深入分析，开发设计了石油钻机数字化游车定位控制系统。对此系统测控软件的模块化组成做了简要介绍，通过对该系统的室内实验和现场测试，结果表明整套控制系统达到设计要求。
在假设连续油管入井后的初始形态为正弦形态的基础上，利用最小势能原理，由基本的能量公式推导出在斜直井中连续油管最终为正弦屈曲形态的屈曲载荷新公式。利用有限元软件建立了连续油管入井过程的非线性动力学模型，通过模拟连续油管入井过程中应力-应变和入井后无外力作用时的井内连续油管的残余应变和残余应力，以及连续油管入井后的变形形...
针对严寒地区海冰对海洋导管架平台结构冲击造成的危害，提出一种新型抗冰正倒三角形简易导管架平台。这种平台由正三角形抗冰结构、倒三角形抗冰结构、铁皮、保护桩、主导管架和支撑桩组成。应用SACS计算软件，采用Maattanen的自激振动理论模型对新型葵花101平台和旧平台的动态响应、基底剪力和力矩等性能数据做了模拟对比分析。分析结果表明，...
对内置自旋扭带换热管内流体运动以及压力降进行了理论分析。内置自旋扭带换热管的轴向流体阻力由2部分组成，一为管内流体与管壁间的摩擦力（即阻力），二为流体与自旋扭带摩擦力的轴向分量。着重研究后者，得到其表达式△p1；安装了自旋扭带换热管的流体压力降△p为△p1与未安装自旋扭带换热管的流体压力降△p2之和，从而推导出内置自旋扭带...
针对低渗透油藏有杆抽油井生产规律，将灰色关联分析及层次分析理论引入抽油井抽汲参数的优化。通过综合考虑供产协调、设备利用率和经济效益3项目标，研究了综合评价和优选低渗透油藏有杆抽油井抽汲参数的方法和过程。通过灰色评判模型，选取有代表性的灰色评判对象因素集，确定最优指标集，以灰色关联分析法计算各参评对象与最优指标集的各因...
通过对油、水井作业施工中管柱入井时的运动分析，运用流体力学理论和动能定理推导出管内液体引起水击现象的力学模型。分析模型表明，管柱内井液对封隔器产生的瞬时最大水击压差△p随瞬时最大速度vp的增大而增大，随刹车制动时间t的减小而增大。因此，在油、水井作业过程中管柱入井时要控制管柱下放的最大速度及刹车制动时间，以保证油、水井作...
利用二元理论，在准正交线法轴面流动计算以及逐点积分法的基础上，编程实现了离心泵叶轮水力设计。设计提出了新的过流断面线计算方法，克服了传统过流断面面积内切圆检查方法效率低，精度差的缺点。改进了传统的逐点积分法，设计可以方便地对叶片包角进行控制。叶片采用给定其圆周方向厚度的方法进行加厚，解决了轴面流动计算中排挤系数无法确...
针对目前普通管式抽油泵在工作过程中出现的砂卡和砂埋问题，研制了柱塞自旋转整筒管式抽油泵。该泵的关键部分是柱塞自旋转体和半球旋转式固定阀，柱塞自旋转体内有一个旋桨，流体流过旋桨时，可对旋桨产生力矩，推动旋桨连同柱塞一起旋转，达到除砂目的。应用CFD软件对旋桨处的流场做数值模拟计算，结果表明，在一个冲程内，流体流过旋桨时可...
服役条件是影响油管螺纹联接性能的主要因素之一，油管螺纹的几何参数也会影响螺纹联接的接触应力及应力场分布。影响螺纹应力的几何参数主要包括锥度、螺距和牙型角等，采用有限元分析的方法，对不同锥度变化方案下的螺纹联接的应力场进行了有限元分析，得出螺纹截面等效应力、齿面接触应力、螺纹牙侧法向接触压力的分布，通过定量分析锥度的变...
采用大型有限元分析软件ANSYS，对高压计量泵单向阀密封结构的接触破坏和泄漏进行了分析。研究了阀座的等效应力和接触应力随上扣扭矩和高压液体内压的变化规律，并根据阀座接触应力和等效应力的变化确定了高压接头的最大和最小上扣扭矩，在此扭矩范围内，可保证计量泵既不会因为上扣扭矩过小而发生泄漏，又不会因为上扣扭矩过大而压溃。在此基...
基于可钻式封隔器、桥塞等钻采机具零件制造的需要，开发了高致密度铸铁连续铸造管型材。此种型材系“垂直上引法”连续铸造而成，铁水与浮渣的双向分离避免了传统铸造的夹渣、夹砂、缩孔等固有缺陷，结晶器内的强烈冷却和及时补缩使凝固组织具有高强度、高致密性特点。与离心铸造相比，管壁径向上不存在合金元素浓度梯度分布的问题；用来制作套...
针对目前我国旧的水井测试工艺复杂、烦琐、工作量大等问题，研制开发了一种同轴联动双滚筒试井车。这种试井车采用分体式双滚筒联动控制，一车两用，水井测试与井下注水调配一次性完成。减少了施工工作量，提高了工作效率，同时还节约了车辆投资成本。试验证明，该车各项技术指标均达到了设计要求。
针对目前侧钻井固井质量差的问题，在研究分析国内外随钻扩孔工具现状的基础上，研制了RWD--152型随钻扩孔工具。该工具主要由主体、上腔体、弹簧、下腔体、切削钻头和腔体固定螺钉组成。辽河油田5井次的随钻扩孔现场试验表明，这种工具可实现钻井和扩孔同时进行，缩短了钻井周期，有效地提高了侧钻井的质量和固井质量，降低了施工成本，延长...
研制的可控偏心器旋转导向钻井工具主要由驱动轴，导向机构、定位总成、测控单元、轴承支撑系统等部分组成。该工具通过偏心执行机构——导向机构来实现井眼轨迹的控制。导向机构由3个互成120°角的翼肋及液缸组成，3个翼肋的伸出量在钻具的相应位置形成1个偏心位移矢量，使可控偏心器偏离井眼中心线，形成1个等效弯接头，通过调整3个翼肋的偏心...
往复节流型正脉冲发生器是机械式无线随钻测斜仪的关键组成部分，用于产生脉冲信号，将井斜信息从井底传至地面。新研制的往复节流型正脉冲发生器的特点是：（1）纯机械结构，没有电子元器件，不需要电源；（2）结构简单，易于加工制造，且性能可靠；（3）不需要额外的动力，仅以钻井液作为动力。优化设计及性能分析表明，钻井液的流量影响脉冲...
采用液压盘式刹车和顶驱等先进技术而开发设计的ZJ40CZ车装钻机，选用高速柴油发动机为行车系统和作业系统提供动力；绞车和转盘采用液力＋机械传动方式驱动，绞车为双滚筒，采用液压盘式刹车作为主刹车；井架采用液压油缸起升和伸缩。ZJ40CZ车装钻机可用于复杂地形地区的油井、气井的钻探施工作业，其优越的底盘越野性、较高的作业效率，特别是...
针对目前国外9000m钻机技术水平落后，不能实现自动化、智能化操作，无法满足现代超深井、复杂井以及欠平衡钻井等复杂工况要求的状况，研制了我国首台9000m交流变频钻机。该钻机采用全数字交流变频和直流控制技术相结合，钻机的传动、控制及井架、底座等关键技术和集成技术达到了国际陆地钻机领先水平。现场应用表明，该钻机的各项性能指标达到...
为了解决钻井漏失在处理过程中遇到的架桥材料较大而无法通过钻井泵滤网和钻头的问题，设计了一种旁通式堵漏材料送入工具。该工具可将堵漏或固壁材料准确地送至预定位置，可以避免膨胀性有机堵漏材料在施工过程中膨胀，还可以送入无法经过钻井泵的长纤维和大颗粒等材料。现场应用表明，该工具在下入过程中能保证钻井液的循环畅通，并将高浓度堵...
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