随钻过程中伽马探测器侧装于开槽钻铤中，其尺寸受钻铤限制，通过计算钻铤受到的最大剪切力可实现探测器直径优化选择，但理论计算难以实现。为此，采用有限元方法研究开槽长度、探测器直径、钻井液通道和钻铤尺寸对开槽后钻铤最大剪切应力的影响。研究结果表明，开槽后钻铤受到的最大剪切力随着探测器长度的增加几乎呈指数增大；钻井液通道越大...
基于牛顿流体、幂律流体以及卡森流体建立的偏心环空稳态波动压力预测模型计算过程对计算机的硬件要求较高，在现场条件下并不适用。为此，基于钻井液赫巴流变模式，利用Fluent软件对起下钻波动压力进行了计算，并将计算结果-9现场广泛应用的压力模型及室内试验数据进行了对比验证。建模时采用一阶迎风格式对动量方程的对流项进行离散，壁面设为...
为了满足电驱动钻机大井距丛式井各系统整体平移要求，研制开发了相应的快速平移装置。该平移装置在机械钻机平移装置的基础上进行了改进，钻机主机通过竹型梁可直接移过井口采油树；电传动平移装置采用新型整体式折叠管线槽，能有效避免控制信号受到干扰；低压钻井液循环通过动力橇转运，实现井口返出钻井液正常净化流程。该平移装置满足多井位...
2014年1月10日，由宝鸡石油机械有限责任公司研制的钻机交叉滑移装置在加载配重、承重7000kN的情？兑下，成功完成南北和东西2个方向的整体滑移试验。滑移试验完全模拟油田作业工况，将滑移装置分4个部分安装在7000m钻机的基座上，每个受力点可承受2200kN的压力。
在套管钻井过程中，为了获得最优化的套管直径和井眼压力，建立了套管一泥饼接触的数学模型和有限元模型。对数学模型进行了受力分析，运用数值模拟方法分析了不同套管直径及套管转速下泥饼的应力分布规律。研究结果表明，增大套管旋转速度或套管直径有利于获得较好的涂抹效应，降低泥饼失效风险；当转速超过100r／min时，会使泥饼失效，增大套...
在复杂结构井解卡过程中，为了优化旋转上提和旋转下放的解卡参数，确保载荷能够最大限度地传递至卡点，分析了遇卡钻柱与正常钻柱在摩阻扭矩计算方面的差异，探讨了旋转、减阻器和卡点深度对遇卡钻柱轴向力传递效率的影响。实例计算和分析结果表明，遇卡钻柱的摩阻系数与变形量存在耦合关系，且随载荷分布、卡点深度等参数的变化而变化；钻柱旋...
目前的钻杆矫直方式对人员的操作技能有较高要求，不仅效率低，而且操控性能和矫直精度也不高。，通过对矫直技术展开研究，深入分析矫直机理，设计了矫直机伺服比例方向阀液压系统。对矫直机比例位置控制系统进行了研究，设计了矫直机液压系统回路，建立了比例方向阀、液压缸、传感器和放大器的数学模型，采用奈奎斯特判据对系统的稳定性进行了...
鉴于我国目前还没有连续管钻井水力参数计算软件的现状，结合现场作业条件、前期计算模型分析和试验研究结果，编写了连续管钻井水力参数计算软件，并对软件的实用性进行了验证。软件采用菜单框架结构，一级框架采用菜单形式，二级菜单的引出全部采用窗体形式，充分考虑油田现场实际和操作人员要求，力求操作简单，界面简洁，功能完整。根据相关...
首先在介绍世界（主要是欧美西方发达国家和以韩国、新加坡为大代表的发展中国冢）海洋石油装备格局与发展现状的基础上，分析了我国海洋石油装备的技术现状；其次总结了我国海洋石油装备取得的主要成果，主要体现在多家石油装备企业改造升级和海工基地建成、多个大型石油勘探项目相继开发并投入应用、多个海洋高新装备技术课题实施攻关并取得成...
利用有限元软件ABAQUS来建模分析海底埋设管道在疏松、中等密度和致密砂土中不同埋深比下，管道竖向抬升时土抗力随位移的变化。分析结果表明，砂土的竖向土抗力随埋深比增加而增大，竖向土抗力达峰值时管道的竖向抬升位移也随之增大，砂土越密实最大竖向土抗力越大；当埋深比为2、3、4时，土体表面有明显的隆起现象；达到最大竖向土抗力时管道...
利用ABAQUS有限元软件建立了油管挂三维简化模型，研究开口对应力分布及承载能力的影响，将出油口直径与壁厚进行比较，分析不同出油口直径和壁厚配置对应力分布的影响。建模时将油管挂简化为具有大尺寸侧开口的内压圆筒，采用20节点2阶六面体单元划分网格。分析结果表明，开口内径比对承载性能的影响呈先降低后回升的趋势，其作用机理在于小直...
在分析海底管道对接施工过程的基础上，构建了管道对接过程模型与管道力学模型，采用Abaqus软件对API-5L标准的Ф355．6mm（14in）管道建立了海洋管道多点牵引的提吊与沉放力学数值模型，分析管道对接过程的力学特性。分析结果表明，管道提吊过程中，Y轴方向上的线应变在前期提吊过程中逐渐增大，后期在铺管船移动的情况下逐渐减小，Z轴方向上的...
针对部分海上油田油井存在的结垢结蜡严重的问题，研制了药剂分层注入工艺管柱，利用井下分层加药对接工具及加药管线等配套工具，将药剂从井口注入到油层部位的完井管柱段，实现了油层流体进入井筒后与各类药剂的混合，有效缓解了油层部位分采及完井管柱结垢、结蜡问题。介绍了加药密封筒、插入密封及密封头等3种主要配套工具的结构及工作原理...
采用传统的电脱水（盐）技术处理劣质原油及重质油，存在投资和运行费用高、脱水效率低及设备运行不稳定等问题。介绍了水颗粒破碎理论、双频电场技术的研发阶段及其电源配置、波形分析等。国外现场应用结果表明，双频电场技术大幅提高了电场脱水（盐）效率，与常规AC电脱水器相比，可将设备的体积大大减小，同时降低了原油处理温度，减少了化学...
针对瓦庄油田油井泵吸入口处套管腐蚀行为，研制了一种井下动态腐蚀模拟试验装置。利用该装置进行了不同CO2分压、温度和日产液量等因素控制下套管挂片腐蚀速率的测定，并用SEM、EDS和XRD等方法分析了腐蚀产物膜的微观形貌及化学成分质量分数，在此基础上对套管腐蚀机理进行研究。研究结果表明，瓦庄油田套漏的主要原因是溶解在高矿化度地层水中...
2013年11月19日，南宝鸡石油机械有限责任公司（以下简称宝石机械公司）自主研制的同内首台500t全液压翻转式吊卡顺利通过2倍额定载荷型式试验及吊卡本体旋转正负90。等试验，这表明该吊卡试制成功。
我国对动态负压射孔技术基本作用机理的认识处在入门阶段，无法使动态负压作用原理量化成较为合适的动态负压计算模型，并编制成相应的射孔方案设计软件指导生产实践。为此，通过大量理论研究和试验研究，利用VS．NET软件及SQLServer2005软件开发了动态负压射孑L方案优化设计软件。对该软件的各个功能模块进行了介绍，同时结合吉林油田某口井的...
游梁式抽油机通过合理平衡能够降低能耗，减轻系统冲击，延长电动机、减速器及皮带轮等设备的使用寿命。在简述游梁式抽油机平衡机理的基础上，对现有抽油机平衡标准中存在的不足进行了讨论，提出将均方根扭矩最小平衡准则作为抽油机平衡判别方法，考虑到扭矩测试难以实现，可以用电机功率推算扭矩进行平衡判定。在游梁式抽油机合理平衡方法的基...
水平井裸眼压裂技术是水平井增产的重要技术，球座是水平井压裂关键工具之一。通过建立球座的几何模型，采用Fluent软件，使用离散相模型和磨蚀模型对球座的磨损形态及流道两相流动状态进行数值分析。分析结果表明，在砂粒对球座的冲蚀磨损过程中，球座壁面处砂粒浓度越高，砂粒与壁面的撞击概率也越大，从而导致较为严重的冲蚀磨损；球座锥段处...
基于液固两相流的基本理论和k—ε两方程湍流模型，利用Fluent软件对煤层气井新型排煤粉环空射流泵的湍射流场进行数值模拟。模拟结果表明，煤粉运动轨迹表明环空射流泵有利于煤粉颗粒的吸入和排出；环空射流泵在吸入液（地层液）流量小于15m。／d时，通过补充动力液产生负压，使地层液和煤粉颗粒吸入泵内进而排出地面；当吸入液含煤粉体积分数相...
为了研究竖直管中2种不同流体在重力作用下的混合特性，基于Mixture多相流模型和PISO算法对混合过程进行计算流体动力学数值模拟，分析了混合流动特性。结合交联液成胶的浓度要求，确定了交联液和压井液两端的混合速度，进一步研究了密度差及黏度差对混合速度的影响规律。研究结果表明，密度较大的压井液沿管壁呈环状流混入交联液内部，而密度较...
针对常规长冲程抽油机高塔架稳定性差，低矮型无平衡及载荷小的问题，研制了低矮型长冲程节能抽油机。利用双向液马达蓄能平衡技术，简化了抽油机结构，在整机高度2．8m的条件下实现了12m长冲程抽油。该抽油机的液力平衡惯性载荷较小，调节方便；双向液压马达机械效率高，漏失少。通过现场测试和效果跟踪，截至目前，低矮型长）中程节能抽油机最...
近年来水平井应用规模迅速扩大，但由于其井身结构的特殊性，地层出砂问题比直井更加突出，水平井冲砂洗井效果将直接影响其产能和开采成本。阐述了水平井冲砂洗井过程中水平井段、斜井段和直井段的岩屑运移机理，介绍了现阶段应用和发展的冲砂洗井技术（常规密封连续冲砂技术、连续管清砂技术、真空清砂技术和泡沫流体冲砂技术）的原理及特点。...
目前我国分层注水工艺存在工作原理及结构复杂、分层注水管柱工艺繁琐等问题。为此，提出了一种新型井下螺杆驱动型分层注水系统。该注水系统采用螺杆马达驱动螺杆泵，动力液利用分流器分流，分别进入马达与泵，运转时马达降压，泵增压，分别注入不同油层。对螺杆泵与马达匹配的原理及方案进行了研究，得到了整个系统匹配的详细计算过程，同时设...
为了有效预防井筒断脱管柱落入水平井段，实现水平井长期安全、高效生产，结合生产实际，在国内外调研的基础上研制了管柱断脱阻落物装置。装置主要由相对滑动机构、力能自锁机构、机械锚定机构和自封胶筒等组成。装置采用机械坐封，同时将力能锁定，解封后若出现管柱断脱仍然能够通过锁定的力能使装置锚定，主动制动管柱，自封胶筒能够对落物下...
为了弄清埋地输气管道在地震载荷作用下的动态失效过程，首先对X80管线钢进行了力学性能测试，获得了弹塑性材料线性强化的本构模型参数。然后基于非线性动力学理论、有限元算法和ANSYS有限元商业软件，建立了土一埋地输气管道在动力接触条件下的相互作用模型。载荷采用加速度时程的方法输入天津波，震级为7级，获得了不同壁厚条件下输气管道的...
在分析管道振动原因和控制指标的基础上，采用ABAQUS有限元软件对悬空管道进行了模态分析，并以模态分析为基础，采取谱分析方法对悬空管道进行了动力响应分析。以兰成渝兰州段某段悬空管道为对象，分析了7级和8级罕见地震作用下管道的最大应力和位移。分析结果表明，8级地震作用下管道的最大应力和位移为7级地震的2．2倍，不同烈度下管道的横向...
应用Fluent软件，模拟含砂石油对三通管的冲蚀行为，找出三通管易发生磨损的位置，分析了管道放置方式、入口方向、速度和颗粒质量分数等对三通管冲蚀的影响。研究结果表明，当以三通管的支管为入口时，对于竖直放置的三通管，与入口方向正对的外侧壁面的磨损最严重，且下侧出口主管的磨损率要大干上侧出口支管的磨损率；对于水平放置的三通管，...
针对全焊接管线球阀苛刻的使用工况，制定了全焊接管线球阀材料的选择原则，介绍了全焊接管线球阀的阀体材料和阀座密封面材料的选择和质量控制要求。认为全焊接管线球阀阀体材料在考虑强度的同时还需考虑可焊性。为了满足全焊接管线球阀的焊接要求，增加焊接接头的韧度储备，需对全焊接管线球阀材料的化学成分、碳的质量分数、碳当量、锰的质量...
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