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石油机械
北大期刊

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石油机械杂志

主管单位:中国石油天然气集团公司  主办单位:中石油江汉机械研究所有限公司
  • 创刊时间:1973
  • 国际刊号:1001-4578
  • 出版周期:月刊
  • 邮政编码:430024
  • 国内刊号:42-1246/TE
  • 邮发代号:38-80
  • 全年订价:¥ 460.00
  • 发行地区:湖北
  • 出版语言:中文
主要栏目:
  • 钻井技术与装备
  • 海洋石油装备
  • 油气田开发工程
  • 石油管工程
  • PDC切削齿冲击载荷预测模型的试验研究

    为了预测PDC切削齿所受冲击力,利用PDC切削齿在不同性质的岩样上进行冲击试验,研究了切削面积、后倾角、岩石压入硬度及切削速度等因素对PDC切削齿所受冲击载荷的影响规律。研究结果表明,PDC切削齿的切向冲击力和轴向冲击力与切削面积、岩石的压入硬度和切削速度均呈显著的线性关系;后倾角为10°左右时,PDC切削齿受到的冲击力最小,随着后倾...

  • 起下管柱钻井液灌注和循环装置的研制

    常规转盘钻井在起下管柱、钻井液灌注和循环时有一定局限性.为此,研制了起下管柱钻井液灌注和循环装置。该装置基于普通吊环实现安装,其连接接头采用自封式的密封结构,可以在小扭矩条件下实现与管柱的密封,马达和减速器可以实现快速上、卸扣,所有动作通过控制台进行操作,通用性好,自动化程度高;在整个起下钻过程中保持钻井液的连续怕环...

  • 氮气钻井多功能四通防冲蚀结构改进

    针对氮气钻井中高速携岩气固两相流对井口多功能四通旁通流域造成的严重冲蚀破坏,运用Fluent软件模拟四通流体域在测试、放喷工况下(携带岩屑气固两相流)的冲蚀情况。基于仿真分析结果,对氮气钻井井口装置中损伤最为严重的四通旁通管路进行防冲蚀结构改进。改进后的防冲蚀结构在旁通管路增加了法兰短节和内嵌的硬质合金套,并在四通旁通入口...

  • 基于磁记忆检测和SVM的连续管疲劳失效判别

    针对现有连续管疲劳损伤检测评价方法存在的不足,提出了基于金属磁记忆方法的连续管疲劳损伤评价方法,建立了连续管疲劳损伤状况判别支持向量机(SVM)模型。选取CT80材质的连续管进行弯曲疲劳损伤磁记忆检测试验研究,利用判别模型对试验数据进行分析,结果表明,SVM模型能够较好地建立起连续管疲劳损伤状态与磁记忆信号之间的映射关系,并能...

  • 深水采油树油管悬挂器下放工具关键参数设计

    国内深水采油树研究处于起步阶段,迫切需要对水下采油树的各重要部件进行设计研究。为此,针对水深为1500m、压力等级为69MPa、温度等级为-18~120℃的设计条件,根据ISO13628—4和API17D的相应规范,设计了一套深水采油树油管悬挂器下放工具,对该工具的关键参数进行了设计分析,计算了锁紧环径向挤压力的大小,并对下放工具的主要受力零件进...

  • 海洋钻机井架承载能力及结构补强分析

    将现有井架的评估理论、相关标准与计算机辅助设计及分析技术结合起来,对海洋钻机井架承载能力进行了评估,并依据评估结果提出了井架结构补强方案。结合相关的钢结构承载能力评估理论,编写了命令流程序,通过工程软件的后处理将井架的实际承载能力图形化显示。将现场实测的部分应力集中杆件按缺陷杆件处理,并进行了有限元分析,结果显示井架...

  • 钻井隔水管动力响应及疲劳损伤分析

    钻井隔水管受到环境载荷循环作用,属于动态疲劳敏感结构,其疲劳性能分析成为隔水管设计的难题。对不同海洋环境载荷下的钻井隔水管进行时域非线性动力分析,采用雨流计数法、5-N曲线和Miner线性累计损伤准则建立钻井隔水管的疲劳损伤模型,重点研究了环境参数、隔水管几何尺寸和作业参数对钻井隔水管疲劳损伤的影响规律,并对影响钻井隔水管疲...

  • 海上平台原油外输系统管道阻力特性分析

    基于原油外输系统管道阻力特性分析,建立了管道阻力损失的计算模型,并依据管道中原油流动仿真分析结果制订减小管道阻力损失的有效措施。实例分析结果表明,管道阻力损失对有效汽蚀余量的影响较大,其比值为40%左右,研究外输泵的汽蚀问题时需分析管道阻力特性。管道阻力损失中,滤器等引起的局部阻力损失约占70%,需合理设置滤器进出口压差...

  • 海上完井滑套开关工具弹性爪机构性能研究

    弹性爪机构是海上完井滑套开关工具中最重要的部件,其力学性能稳定性对于作业成败至关重要。基于受力分析和有限元模拟,建立开关工具弹性爪力学理论模型和三维有限元分析模型,研究弹性爪结构应力分布与作业性能。基于受力理论分析可知,弹性爪机构最大轴向拉力为4116N,最大应力为675MPa;基于有限元模拟计算,弹性爪机构最大轴向拉力为3924N...

  • 深水钻井作业管柱纵向振动载荷分析

    深水钻井作业过程中,管柱在平台升沉振动的作用下产生纵向振动载荷,影响管柱的强度安全。以深水下表层套管作业管柱为例,建立了具有复杂结构的深水作业管柱纵向振动力学模型,并利用振动力学理论分析了管柱的纵向自由振动特性及纵向受迫振动载荷。分析结果表明,在平台升沉振动的作用下,作业管柱的纵向振动以第1阶振型为主;管柱顶端截面上...

  • 海上采油井筒温度计算及隔热管柱优化设计

    基于海上水平井稠油开采物理模型,考虑空气、海水及地层温度场沿垂深方向线性变化,依据能量守恒定理和传热学原理建立了井筒温度计算数学模型,以井底油温作为方程初值条件,采用四阶龙格-库塔法进行数值求解,对某海上3口油井进行了计算,计算结果与实测数据非常接近,验证了模型和解法的准确性。分析了油井产量、含水体积分数、油管导热系数...

  • 深水钻井表层导管喷射安全等候时间窗口设计

    针对目前深水钻井表层导管喷射随钻下入工艺中,设计安全等候时间窗口时无理论计算模型依据,存在作业盲目性和风险性的现状,通过对表层导管喷射受力和侧向摩擦力进行分析,建立了安全等候时间窗口设计模型。该设计模型表明,在喷射管串重力已知的情况下,海底土质不排水抗剪强度和承载力时间效应模型为准确设计导管安全等候时间窗口的重要影响...

  • 西部钻探首创工具面稳定器

    截至2014年3月18日,西部钻探定向井技术服务公司自主研发的工具面稳定器在吉171、吉175等5口井应用,成功率100%,定向段提速36.9%以上。该装置为国内首创,并已申请国家专利。

  • 大斜度井修井作业卡点预测数值模拟方法

    现在的卡点计算公式大多采用提升法,应用微积分理论计算卡点,只适应于直井,且单一管柱卡点计算公式只适合L形斜井模型,遇到不同井眼轨迹的定向井或水平井其合理性和准确性就无法验证。为此,基于有限元理论,提出大斜度井修井管柱力学数值模拟分析方法,对简化实例模拟仿真,并与理论模型的计算结果进行对比分析。分析结果表明,数值模拟仿...

  • 非常规油气水平井管内多级分段压裂新技术

    非常规油气藏开采难度大,开发成本高,原有的水平井管内分段压裂技术存在分段级数少、压裂规模小等问题,无法满足非常规油气资源高效开发的要求。为此,分析了水平井泵送桥塞、固井投球滑套、连续管拖动封隔器等多级分段压裂新技术,其中,泵送桥塞射孔多级分段压裂技术分段级数不受限制,适合大排量、大液量压裂要求,是页岩油气开发的利器。...

  • 大型压裂施工装备的配置与连接

    由于我国还没有针对大型压裂施工制定装备配置与连接规范,各工程服务商大多根据自身条件进行配置,无法达到经济安全作业要求。为此,在分析国内外大型压裂施工现状的基础上,结合国内外在非常规油气开发过程中所取得的经验以及国产压裂装备研制和台架试验中所取得的研究成果,从主体装备的选择与配置、施工参数的选择、配液与供砂以及地面高低...

  • 稠油掺稀井下动态混合器数值模拟研究

    掺稀降粘工艺已成为塔河油田稠油开采的主要方式,而混合器是掺稀降粘工艺中提高混合效果的主要工具,但原动态混合器混合效果不佳。为此,通过有限元仿真方法,对原动态混合器内部流场进行数值模拟分析,发现影响原动态混合器混合效果的因素是混合器叶轮依靠流体冲击旋转,而未对混合流体进行有效的旋转搅拌。基于分析结果,研究了一种新型动态...

  • 全金属单螺杆泵外特性的数值模拟及试验研究

    应用Fluent软件,选用三维瞬态湍流动网格模型对双头全金属单螺杆泵做了外特性的数值模拟分析,得到轴功率、流量以及泵效随增压值的仿真变化曲线。对该泵外特性做了试验研究,给出了试验外特性曲线,对比分析了全金属单螺杆泵与常规橡胶衬套单螺杆泵的外特性。分析结果表明,基于Fluent的数值模拟方法能够准确模拟该泵实际外特性;随着增压值的...

  • 不同形状喷嘴的射流清洗数值模拟研究

    为了研究喷嘴形状结构参数的变化对流场的影响,在同一入射速度15m/s、2种喷嘴的长度都为50mm和截面积都为0.5cm。情况下,对圆柱形和方形2种喷嘴的内、外部流场进行模拟计算。分析了喷嘴内、外部流场的分布情况,同时研究圆柱形喷嘴和方形喷嘴的速度云图,动压云图及湍流强度分布的差异。研究结果表明,方形喷嘴与圆柱形喷嘴相比,经过方形喷...

  • JY5450TBYJ90/21型带压作业机的研制与应用

    为扩大作业机的适用范围,提高井口防喷器的作业能力,增大作业机主绞车的最大钩载,研制了JY5450TBYJ90/21型带压作业机。该作业机采用车载一体式结构,由发动机和液力变矩器驱动,最大提升载荷可达900kN。电液集中控制系统配有“紧急状态”按钮和维持系统压力恒定的蓄能器组,并在系统各支路上增加了叠加式双向液控阀,确保防喷器工作时液路...

  • 封隔器锁紧机构关键几何参数分析

    以封隔器锁紧机构即锁环的简化模型为研究对象,分析封隔器坐封时锁环齿牙与中心管上齿牙的接触情况,得出当量摩擦因数f当是检验锁环能否自锁的关键指标。锁环承受载荷时回弹卡紧中心管,上齿面与中心管齿牙接触,当量摩擦因数只与齿前角θ1有关,齿后角θ2的作用主要是增大锁环齿牙的强度。基于有限元分析和正交优化方法,分析齿后角θ2、齿牙间...

  • 电潜泵机组油气分离器的腐蚀研究

    针对电潜泵机组用油气分离器壳体冲蚀情况,利用Solidworks和Fluent软件对其进行数值模拟分析。分析结果表明,在分离器叶轮处,含砂油气混合井液的速度明显高于其他部位,最高可达11.4500m/s,远高于国标规定的最大流速2.1336m/s;在叶片出口处速度矢量的方向杂乱不一,高速含砂油气混合井液会剧烈地冲击分离器内壁,离心力对分离器壳体内...

  • 射孔套管抗内压强度计算与拟合

    现有研究对影响射孔套管剩余强度因素的分析通常是单独将其关于螺旋角、孔径和孔密的关系分别拟合成曲线,没有将影响射孔套管剩余强度降低系数几个因素联合起来。为此,通过有限元方法计算了不同相位角、不同射孔密度和不同射孔孔径的破裂压力和相应的射孔套管剩余强度系数,并将这些数据按不同相位角拟合成射孔孔密和射孔孔径的函数。对拟合结...

  • 基于ADAMS的管内封堵器锁紧机构动力学研究

    管内高压智能封堵技术可极大地缩短不停输情况下管道的带压封堵、更换阀件和投产试压等作业时间。设计了基于气动肌腱的管内封堵器锁紧机构,利用Solidworks软件建立了锁紧机构模型,并将模型导入到ADAMS软件进行编辑,根据各实体闾的运动关系添加运动副,然后进行动力学仿真,得到锁紧机构封堵过程中锁定滑块的动力学特性曲线。分析锁块的动力...

  • 长庆油田成功研发套管滑套分层压裂工艺

    截至2014年3月10日,由长庆油田油气工艺研究院研发的套管滑套分层压裂工艺已在苏里格气田现场试验40余口井,最大实现9层连续分压,最大排量达到8m3/min,最高试气无阻流量达到118.6万m3/d。该技术的成功研发为致密气藏直井多层连续分压开辟了新途径。

  • 冷却方式对X100管线钢组织性能的影响

    在油冷、水冷和风冷等3种冷却方式下对常规X100管线钢进行处理,用力学性能试验方法和显微分析方法对处理后X100管线钢的组织和性能进行测试。研究结果表明,在不同的冷却速率下,X100管线钢可获得不同体积分数的叽氏体和铁素体;随着冷却速率的下降,试验钢的强度下降,而塑性、冲击韧度和形变强化能力均增强;当采用油冷的加速冷却方式时,X10...

  • 弥合水击作用下高压输气管道强度计算方法

    为了解决高压输气管道在清管工艺过程中由于弥合水击导致管道的强度破坏,采用刚性水击理论导出了高压输气管道弥合水击压力公式。在此基础上,研究了高压输气管道不同壁厚、清管器不同初速度和水柱高程差等工艺参数对输气管道弥台水击压力的影响。数值计算结果表明,弥合水击压力随着清管器运行初速度增大而增大,随着爬坡段水柱高度增大而增大...

  • 原油管式加热炉炉管腐蚀状态的声发射评估

    针对原油管式加热炉对流室炉管的腐蚀程度难以检测和评估的问题,采用声发射方法测试对流室炉管。应用灰色关联分析(GRA)原理,确定了能够有效反映炉管倚蚀状态的声发射表征因素,应用极限向量机(ELM)网络,建立基于声发射因素的对流室炉管腐蚀状态智能评价模型,并以1台正在大修的原油管式加热炉的对流室炉管为研究对象,进行腐蚀状态检测...

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