建立了涡动条件下钻柱屈曲的平衡方程。在弯曲挠度为小变形和钻柱中轴向力为0的条件下,采用理论方法分析了钻柱的弯曲挠度、屈曲应力随转盘转速变化的情况。当涡动速度增加导致钻柱的弯曲挠度增加和钻柱中存在轴向力时,钻柱的弯曲挠度以及交变应力的大小就需要通过非线性有限元来进行分析。使用非线性有限元方法求解了不同轴向拉力条件下钻柱的...
水下管汇作为一种典型的水下生产设备,设计时需要考虑环境、安装、检查、维护和生产等工况要求,确保在寿命期内能安全、可靠和稳定地运行。因此,对水下管汇的总体布置、结构、管线和控制系统等4个方面进行研究,确定了相应的设计原则及方法。根据设计原则和方法,设计了一种深水水下管汇,并试制了原理样机。该设计原则和方法可以为水下管汇和其他...
双梯形缝隙结构与传统的缝隙结构相比具有更大的流通容积,并且与同样流通容积的矩形缝隙和梯形缝隙相比流动阻力更小,可进一步提高采油效率。利用格子boltzmann方法对双梯形缝隙内的流场进行研究,采用D2Q9离散速度模型,并采用具有二阶精度的Guo格式处理边界的分布函数,将边界节点的分布函数分为平衡态和非平衡态。结果表明,扩散角度越大,涡旋脱...
提出地层压差漏失的概念,并对不同岩性的压差漏失机理进行分析研究,同时借鉴油田注水开发模型给出了压差漏失的漏失量和漏失速度计算公式。结果认为,在渗透性良好的裂缝性或缝洞性等易漏地层中,漏失类型主要是压差漏失,压裂漏失很少发生,所以在安全钻井密度窗口分析时,应该把压差漏失作为主要的预防对象。
RDM钻井技术以同心双壁钻杆为基础,钻井液从双壁钻杆环空泵入井内,并从内部钻杆携带岩屑返回地面,从而实现钻井液闭环循环。该钻井技术中双壁钻杆环空流道中有支撑双壁钻杆内管的定位块,定位块对钻井液流动产生巨大影响。通过Fluent软件模拟钻井液在双壁钻杆环空内的流动规律,发现定位块处压力降低后逐渐增大,流速增加后迅速降低,定位块处出现4...
介绍了一种适应于深海的无隔水管式海底钻井液举升钻井的返回系统,将其主要组件海底泵模块和套管等效为不同属性的管单元,运用ABAQUS软件建立1 500 m水深返回管线系统有限元分析模型,计算顶部支撑力,进行静态分析与涡激疲劳分析,运用Matlab处理结果文件,得到3种流况下返回管线的应力、弯矩、偏移及疲劳损伤曲线,计算结果验证了返回管线的安全性,...
常规钻具在钻硬地层时机械钻速低,钻头失效快,钻井成本高。为此,设计了扭转冲击钻具。该钻具可将流体的液压能转换成扭向的、高频的机械能并直接传递给PDC钻头,给钻头施加周期性的低幅高频扭转冲击,当与钻柱稳态扭矩相结合时,能对钻头施加高效的破岩扭矩,大幅减小或消除钻头的粘滑振动,在保证井身质量的同时提高机械钻速,延长钻头寿命。对扭转冲...
为了观察椭圆形PDC齿的切削效果,用ABAQUS软件模拟椭圆形PDC齿切削岩石的瞬时切削过程,并提取切削数据与截面面积相同的圆形齿仿真结果进行对比,分析椭圆形齿在切削岩石过程中的优势以及破岩效果。结果表明,在同等切削条件下,前倾角在15~25°之间时,系统对椭圆形PDC齿所输出的功与圆形PDC齿相差不大,但椭圆齿局部最大应力要比圆形齿小得多,椭圆形...
旋转导向钻井技术能够成功实现的关键是实时测量出近钻头的钻井工程参数。为此,基于应变测试技术,研制出井下工程参数测量短节。对井下工程参数测量短节进行了有限元分析和研究,分析短节在井下的应力状况。结果表明,测量短节完全能够满足正常的井下施工要求,最大应力在铰孔孔边位置,在大圆孔和小圆孔处均出现明显的应力集中现象,在各个台阶和沟...
为了确定影响混砂车各出口流量不均匀的主要因素,利用CFD软件建立了HSC210型混砂车管道有限元模型,对现有混砂车管道在4种不同工况下进行了有限元分析,提出了混砂车管道新型布管方式。结果表明,在流量、含砂比不变的情况下,粘度对管路管道能量损失很小;HSC210型混砂车新型布管方式与现有布管方式相比,出口流量均匀度得到了明显改善;在HSC210型混...
为了研究复杂井况下HRP封隔器的坐封过程、胶筒接触压力以及应力分布等,应用有限元分析软件ANSYS采用数值模拟的方法对其进行了模拟计算。在不改变结构特性的情况下对封隔器附属结构给予简化,胶筒采用Solid185超弹性单元,本构方程采用Bilinear-Kinematic模型,利用删除破坏单元的显式算法来实现销钉在液压载荷作用下的失效断裂。结果认为,利用ANS...
为提高自升式多功能平台的作业能力和效率,满足复杂海洋环境下执行独立钻井或作为支持平台进行钻井和修井作业的要求,应用模块化设计知识、结构的组合与变异理论、有限元法和应力测试法,设计出一种新型5 000 m海洋钻机。经厂内试验、海上联合调试以及现场应用,新型5 000 m海洋钻机设计、制造、安装与使用符合相关标准及规范要求,在防爆、防渗漏...
目前大庆油田水平井均采用φ139.7 mm套管,由于水平井水平段起伏波动常造成套管变形,使得套管内有效内径变小,需要研制一种新型水平井射孔枪。通过严格的枪身材质优选、弹架结构设计、枪身连接结构设计和新型射孔弹开发,研制了95型水平井射孔枪和新型深穿透射孔弹。新型射孔枪的平均穿深达到645 mm以上,比89型水平井射孔枪穿深提升29%,并且能够实...
针对油田注水井测试过程中井内注水压力高、防喷装置井口安装难度大、钢丝铠装电缆在注水井高压水密封处产生喷漏等难题,研制了液压起升三级防喷装置。该装置主要由液压起升系统、液压防喷系统和电缆传动系统组成。装置有效解决了注水井安装防喷装置需配备吊车,费时费力的问题;采用手压泵控制三级液压密封,解决了井口防喷装置喷漏的问题。胜利油...
2011年3月23日,宝鸡石油机械有限责任公司研制的中高端13 000 kN放顶煤液压支架顺利通过国家检测中心压架试验,并在第十届西部国际煤炭及新能源产业博览会上受到一致好评。
气阀故障微弱信号特征不明显,常规方法难以通过计算结果来判断气阀状态,且传统Mallat算法存在频率混叠及边界震荡现象,难以提取出气阀故障特征。为此,提出一种结合改进Mallat分解算法及包络线的故障特征提取方法。改进传统的边界处理方式,对信号右边界进行数据延拓,用二阶Volterra模型对延拓信号进行预测,用递推最小二乘法求取预测系数,用非抽样...
振动信号是机械故障诊断中应用最广泛的信号,为了能够提取隐含在强噪声背景下振动信号的故障特征,设计了一种自适应非抽样提升混合小波。该方法利用LMS自适应法则构造了可与提升小波更好匹配的初始预测器和更新器,在计算预测差值平方和时考虑所有样本的预测信息,以锁定第2代小波信号的局部特征。试验和工程振动信号分析表明,使用该方法降噪的信...
为了加快我国石油钻井行业的步伐,缩短与国际石油钻井行业的差距,应在我国加大FKDQ电气控防喷器控制装置及无线遥控防喷器控制装置的应用与推广力度。介绍了FKQ气控防喷器控制装置、FKDQ电气控防喷器控制装置及FKWDQ无线遥控防喷器控制装置的结构组成和性能特点,并进行了比较。结果表明,电气控防喷器控制装置的控制滞后时间仅为0.5 s,用电缆取代...
针对小井眼井完井套管尺寸小,采用常规举升工艺适应性差,不能满足提液要求的问题,研制了小井眼连续空心杆无油管举升工艺管柱,即采用连续空心杆替代常规抽油杆柱进行无油管举升。该工艺管柱对老油区加密和套损治理类油井具有很好的适应性,可有效解决大泵提液、深抽和防偏磨等问题,又能实现修井过程中的快速和高效作业。胜利油田LNQIX5井的现场试...
针对早期同心双管分层注水工艺因存在无安全阀等快速关断装置和内外管间皮碗密封不严等问题,对该工艺进行了改进和完善,形成了φ101.60~60.33 mm同心双管液控分层注水工艺。对环空安全阀、注水安全阀和分流配水器等配套工具进行了重点改进和完善,使各层注入量由地面控制,分层注水精确,并可在地面验封。该工艺在埕岛海上油田应用了3次井,均取得了...
目前使用的油井地层测压技术已跟不上油田细分开采技术的变化,无法监测到各生产层的分层压力。为此,开发了抽油机井过环空直读式分层测试技术。该技术采用直读式分层测压仪,可从油井偏心环空下入,进入丢手测试管柱,逐层测试压力。工作筒的桥式通道设计,可为其他产液层提供通道。在测取目的层压力的同时,不会影响其他层的正常生产。在X124井采用...
根据机械产品模块的划分方法,制订了海洋钻修机模块的划分原则和总体布局,进而提出海洋钻修机模块划分的4个方法：①依据质量划分模块;②依据结构相关性划分模块;③依据功能完整性划分模块;④依据移运性能划分模块。根据该模块划分方法,确定了海洋钻修机模块快速移运的方案。按此方案划分的钻修机模块数量少,各模块的质量适中,使用吨位较小的运...
结合人机工程学理论和计算机辅助工具,基于人体生理特性分析、人体测量、作业姿势评价、作业空间设计等人机工程学研究方法,利用CATIA软件建立了符合中国人人体特征的虚拟人体模型和虚拟修井机模型,完成了操作人员作业姿态评估及快速上肢评价等工作,并对现场作业视野、手触及范围进行合理的人机分析。依据评价结果设计了修井机操控平台,使之满足...
深水钻井隔水管可能发生的事故主要包括隔水管意外脱离、隔水管断裂、辅助管线泄漏、隔水管挤毁、附属设备失效和隔水管磨损等,如果控制不当可能造成人员伤亡、生产停产、平台倾覆等严重后果。为此,对事故类型及成因进行分析,研究事故决策方案和应急处理技术;结合不同的失效类型,研究隔水管失效机理并提出有针对性的预防措施。这可为我国隔水管...
专利名称：双动力头钻孔设备 专利申请号：CN200910181831．2 公开号：CN101624896 双动力头钻孔设备由固定底盘、桅杆与安装在该桅杆的上钻进机构和下钻进机构等组成。桅杆通过固定底盘垂直固定。上钻进机构包括上动力头、上进给油缸和滑轮组件，上动力头安装在桅杆上，能够上、下滑动，其上、下端分别通过绕行在滑轮组件上的起拔钢绳、进给钢...
目前,国内有多家科研单位已经开始研究和生产旋转尾管固井工具,并得到成功应用。通过分析,总结出高载荷轴承、旋转丢手、旋转水泥头技术、扭矩预测和高抗扭螺纹等技术是旋转尾管固井的关键技术。对比分析了各项关键技术的优缺点,指出了全密封圆锥滚子式轴承、液压丢手工具、顶驱式水泥头等技术在各关键技术里具有一定的先进性,并指出旋转扭矩预...
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