目前国内尚无应用计算流体力学（CFD）方法对随钻扩眼工具进行分析的先例。为此，基于CFD方法，采用赫-巴流变模式和RNG矗一占湍流模型对随钻扩眼工具的内外部流场进行仿真计算。通过对流场流线形状和流线分布情况进行分析，着重研究了冲洗水眼放置位置、水眼出口大小和水眼后置角度等对非水基钻井液流场的影响。分析结果表明，后置式冲洗水眼不...
为进一步提高煤层气钻机的自动化水平，尽量减少司钻的操作，提高设备自检能力，研制了MC90Y煤层气车载专用钻机。该钻机采用电液控制方式，PLC控制器集中控制，起升和旋转系统使用比例容积泵调速，辅助系统采用恒压变量泵提供动力；起升系统采用平衡阀回路设计，实现了正载荷、负载荷和变载荷情况下的平稳运行；采用手柄方位辨识控制，降低司钻...
为了提高车载煤层气钻机下套管的作业效率，通过借鉴国外先进技术理念，结合国内现场应用情况，提出了新的旋扣套管吊卡设计理念。在介绍旋扣套管吊卡结构和工作原理的基础上，利用有限元软件对旋扣套管吊卡的上连接短节、连接板和吊卡总成进行了力学分析。针对旋扣套管吊卡的承载能力开展了地面试验。试验结果表明，经过反复600kN载荷的施加，...
分析了套管抗外压强度计算公式，同时进行多次膨胀管补贴套管模拟试验，并对试验后的膨胀管抗外压强度进行测试。试验结果表明，膨胀管在外压作用下有弹性失稳破坏与材料屈服破坏2种失效形式，失效过程与径厚比密切相关；通常膨胀管胀后管体椭圆度保持不变，壁厚不均匀度有所增加，增加幅度与最大膨胀压力成正比；膨胀管的失稳压力高于屈服压力...
国内开发的一些欠平衡钻井软件不能同时满足欠平衡钻井众多工况的综合设计和实时监测的需求，为此开发了欠平衡／气体钻井设计及分析软件。软件包括气体欠平衡、雾化欠平衡、泡沫欠平衡、充气欠平衡、液相欠平衡以及钻井知识库系统、模型对比、钻井方式选择、钻井方式转换、完井方式选择、设备选择、钻井液帽钻井、全过程钻井和动态模拟等功能模...
为了满足煤层气勘探开发的需要，研制了ZJ30／1700LM煤层气钻机。该钻机在绞车结构上做了重大改进，通过加高滚筒中心高度和将液压盘式刹车装置的工作钳上移到靠近钳架上固定座，使绞车总宽度不大于2500mm；合理分配钻台各模块，立根台部分采用上、下分模，钻台后支架采用左、右分模，解决了钻台底座各部件运输尺寸超限的问题；设计一套钻机整体...
在役钻机中，井架局部损伤缺陷普遍存在，对此既不能回避，也不能夸大，而应采取科学合理的评价方法进行评定。详细介绍了英国中央电力局对电力设备进行安全评价的CEGBR62001标准，并将其引入到局部损伤井架的安全评定中，给出了评定的步骤，结合所开发的软件给出了评定实例。评定结果表明，对存在局部损伤的井架，应按所介绍的评定方法对损伤本...
为了实现对野外钻机的有效监测，提前预防设备故障的发生，开发了钻机远程在线监测及故障诊断系统。介绍了系统的工作原理及总体构架，给出了各个子系统的硬件配置和功用说明，描述了系统实现的主要功能，如振动、温度等数据采集与存储、仪表和电控状态监测、数据的远程在线传输、振动信号分析和智能故障诊断。该系统以钻井现场为采集平台，将计...
国外用于页岩气的水平井水力多段压裂技术比较成熟，采用其多段压裂工具勘探开发成本相对较高，而我国至今还没有形成成熟技术。简要介绍了国外具有代表性的威德福、哈利伯顿和贝克休斯公司用于页岩气井裸眼多级分段压裂相关工具及案例，并针对我国油气田的现状，设计了1趟管柱多级分段压裂系统方案。该方案采用自膨胀式封隔器＋投球滑套的方式...
专用煤层气钻机的使用是提高煤层气开发速度和降低开发成本的有效途径。重点介绍了SCB60煤层气钻机在贵州的煤层气勘探中的应用情况，主要有以下几点：①道路行驶，该钻机具有通过性强、上下坡能力强和续航能力强等特点，它运行平稳、安全可靠，最高时速达70km。②钻井，主要从地质结构、井身结构、钻具组合、钻井参数、钻机工作状态参数和钻井...
针对常见的拔卸器械在拔卸行程短需要换扣时，被拔套管上牵引力消失，处于拉伸状态的套管将会恢复弹性伸长而迅速缩回井下一定长度的状况，提出了一种往复式液压驱动套管拔管机。该拔管机既能间歇不停地拨卸井下管柱，又能方便地使被拔卸的管柱在换扣时继续处于拉伸状态不回缩。拔卸管柱现夹持管柱都由液压缸来完成，可以快速夹持和松开管柱，并...
针对目前丛式井钻机移运系统存在的搬迁过程费时、费力、费用高等问题，研制了火车式钻机整体移运系统。将钻机的井架底座模块和所有配套设备，安装在带车轮的火车式钻机整体移运系统上，利用钻机自带的液压动力源，驱动液压油缸做伸缩运动，实现了整套钻机在丛式井槽间的整体快速移运，拆卸和安装工作量少，移运高效，运行经济、安全。现场100...
以XJ250修井机液压盘式刹车的液压控制系统为研究对象，通过分析液压盘式刹车的液压控制系统结构，建立了基于全局流量与液压缸活塞运动方程的数学模型；构建了液压控制系统的AMESim仿真模型，设置了模型参数及仿真参数。以典型的正弦曲线液压源信号及激励电磁阀信号变化仿真研究工作制动液压控制系统响应性能，以阶跃开关信号突然开启模拟分析...
以91．44m自升式钻井平台为目标，采用有限元软件对90m水深的隔水套管在不同顶部张力的情况下进行力学分析，给出了隔水套管的优化配置及顶部的推荐张紧力和行程。将受到顶部张力的隔水套管简化为位于垂直平面内的梁模型，入泥端简化为固定铰支约束，选用Pipe31单元进行分析。分析结果表明，自升式平台用套管张紧器的配置应根据系统的具体工况进...
海洋导管架平台桩基冲刷受到环境条件（波浪和海流）、桩径大小和海床表面土体复杂特性条件影响，现场分析极其困难。现有各种桩基冲刷计算理论均建立在一定的简化假设基础上，与实际桩基冲刷状况存在一定程度上的偏差。以JZ20-2MUQ型导管架平台为原型做缩尺模型试验，与理论分析相比，能够更加真实地模拟出桩基冲刷现象以及形成的冲刷坑形态和...
Y形电潜泵生产管柱在海上油田应用广泛，具有不动管柱实现生产、测试和分层采油等多种功能，但是由于技术的局限性，该工艺只能应用于~244．5mm井筒。针对海上部分油田φ177．8mm井筒对该工艺的需求，设计了适用于φ177．8mm井的Y形生产管柱，同时配套了生产堵塞器、测试堵塞器和锁定式堵塞器等井下工具。通过优化生产堵塞器密封结构，提高了堵塞...
以曲柄滑块式丛式井抽油机和井下抽油杆柱为研究对象，基于ANSYS建立了单机单井工况曲柄滑块抽油机的运动学模型，运用ANSYS瞬态动力学的分析方法准确表述了单机单井曲柄滑块抽油机滑块的位移、速度和加速度，通过分析得到了柱塞的运动曲线以及速度、加速度的变化规律。通过建立抽油杆与柱塞的动力学模型，采用模态分析方法得到了抽油泵内杆柱的...
利用重力式油水分离模拟试验装置，以柴油和水为试验介质，通过分析入口和油出口、水出口的油水分离效果以及液滴粒径的分离效率，研究了7种物理聚结构件对油包水乳化物的分离特性。研究结果表明，对于水包油型乳状液，亲油性聚结填料的油水分离效果要优于亲水性聚结填料，表面粗糙的亲油性聚结填料油水分离效果要优于表面光滑的聚结填料；板间...
研究点蚀坑应力集中分布规律对套管防护和寿命预测具有重要意义。基于球形腐蚀坑模型，采用有限单元法对球形点蚀应力集中问题进行数值模拟，得到了应力集中系数随套管壁厚、腐蚀深度等参数的变化曲线，分析了双坑以及点蚀群情况下应力集中系数的变化规律，并将所得结果与理论计算结果进行了比较。分析结果表明，数值模拟在一定程度上验证了理论...
针对气井泡沫排水采气人工加注费用高、劳动强度大的问题，研制了自动投棒装置和自动注剂装置，并进行了气井泡沫排水数字化配套技术研究及应用。自动投棒装置主要由壳体、电磁头、转盘、储棒筒等组成，投棒过程安全可靠；自动注剂装置主要由太阳能电池板、蓄电池、逆变器，柱塞泵、药剂箱及远程控制器等组成，它与数字化远程控制系统配合，通过...
为了实现金属密封圈密封状态的在线检测和早期诊断，采用金属磁记忆检测技术监测法兰螺栓所受应力。法兰受内压作用时，金属密封圈弹性变形量发生改变，从而使螺栓所受应力发生改变，因此可由螺栓所受应力判断金属密封的密封状态。磁记忆检测结果分析表明，金属密封环的密封性与螺栓应力状态相关联，可通过检测螺栓应力状态反映金属密封环的密封...
精密微孔滤砂管在蒸汽吞吐水平井中得到了广泛应用，但对其理论模型研究很少。耦合水平井蒸汽注入阶段、焖井阶段、生产阶段的传热与传质模型，建立了稠油蒸汽吞吐水平井精密微孔滤砂管完井参数设计模型。研究了筛管外径、筛孔直径、筛孔密度、圆周筛孔数对水平井IPR曲线的影响和吞吐周期内井筒压降的变化规律。研究结果表明，水平井产能随着筛...
以深层气井测试作业过程中常用的RTTS封隔器为对象，采用ANSYS软件建立了封隔器胶筒非线性材料大变形接触问题的力学模型，开展了坐封后胶筒的受力与变形规律研究，并对影响封隔器密封性能的各种结构参数和材料参数进行了敏感性分析。分析结果表明，胶筒高度越高、胶筒硬度越小，越易坐封；胶筒厚度越小、胶筒高度越高、胶筒摩擦因数越小，胶筒...
对液氮泵内缸套进行有限元强度分析和疲劳寿命分析计算，找到危险位置与应力分布状态，对液氮泵缸体的可靠性评价、指导改进设计和正确使用具有重要意义。为此，采用Solid—works Simulation有限元分析软件，对某76MPa液氮泵内缸套进行有限元强度和疲劳计算，并分析了吸入压力对强度和疲劳寿命的影响。分析结果表明，对该液氮泵内缸套采用无相贯...
为防止修井作业过程中发生井漏、井喷和井涌等现象，并保护油层不被污染，研制了一种新型油层保护阀。该保护阀没有电子元件，球阀与密封单元之间不依赖于橡胶而采取金属对金属直接密封，可在井下长期工作。同时，可配合分采或合采管柱应用，能够自动防漏防喷，提高作业安全性。试验结果表明，该保护阀液压丢手方式安全、可靠，下井后环空加压即...
在分析苏里格气田地面集输运行状况的基础上，利用Tgnet软件，建立了气田骨架管网模型，对气量增加后骨架管网干线的压降进行了模拟，并提出了相应的改造措施。模拟结果表明，当气量增加30％和50％时，南干线、南干线复线、西干线B段、西干线复线及北二干线B段压降较大，通过在北二干线、南干线和西干线复线两端各增加1条管线对现有骨架管网进行...
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