为了防止钻头在钻进过程中由于射流喷嘴顶住井底而发生卡堵问题,设计了一种带支撑板的自进式多孔射流钻头,并将圆锥收敛型喷嘴的结构设计应用于前向中心喷嘴,使前向中心射流具有更长的等速核以及更高的破岩效率。对所设计射流钻头的内外流场进行了三维流动特性数值模拟分析,并研究了支撑板结构对喷嘴流场特性的影响规律。研究结果表明:带支撑板...
针对塔中北坡顺南超深水平井的超高压、超高温特性及管柱设计矛盾突出问题,提出了一套用于超深水平井分段完井管柱的优化设计方法。对塔中北坡顺南某超深水平井的井筒压力、温度分布及油套管安全系数进行计算,并对完井管柱的尺寸、完井液密度和封隔器位置等参数进行优选,有针对性地制定了解决管柱设计难题的对策,完成管柱组合优化设计,得到了不...
“一趟钻”钻井技术是实现非常规油气资源高效开发和钻井全面提速的重要技术手段。根据国内外“一趟钻”技术研究及应用情况,分析了非常规油气水平井实施“一趟钻”的技术难点,对旋转导向系统、高效钻头、长寿命螺杆、MWD供电技术和变径稳定器等关键工具技术现状进行了详细介绍。结合国内外技术差距和国内现场应用中存在的问题,提出了国内非常规...
为了解决注水泥塞的施工过程中,地面调配水泥浆费时费力、施工难度大及安全风险高的问题,根据射流抽吸原理设计了射流抽吸式水泥浆调配装置。基于离散颗粒法对注入漏斗内干水泥粉的运动规律进行数值模拟研究,优化设计了注入漏斗的半顶角和调制开关塞的安装高度,以达到防堵塞的目的,最后通过现场应用验证了该装置的使用效果。研究结果表明:漏斗流...
随钻仪器工业级功率器件是井下电路不可缺少的电子元器件,其自身发热量大,而井筒的高温环境不利于热量扩散,造成其温升过高导致性能下降甚至损坏,从而影响随钻测量。对其进行温度控制,拓展其工作温度上限很有必要。鉴于此,设计了一种随钻仪器功率器件温控试验系统。通过试验研究获取数据,借助最小二乘法建立温控模型,预测随钻仪器工业级功率器件...
为了研究潜孔冲击器的冲击运动规律,提高其冲击性能,采用有限差分法,通过对活塞运动进行数学建模及MATLAB仿真计算,模拟活塞动力学过程,并得出潜孔冲击器相应的冲击性能参数。同时研究后气室配气长度对潜孔冲击器冲击性能的影响,对后气室排气长度、后气室压缩长度和后气室进气长度建立关于冲击功率、冲击功和冲击频率的正交分析试验,并对数据结...
为了获得隔水管疲劳裂纹长度并判定其疲劳损伤状态,采用金属磁记忆检测法对隔水管用X80管线钢在疲劳裂纹萌生、扩展及断裂阶段的磁记忆信号进行检测,研究磁记忆检测信号随疲劳裂纹长度变化的关系,采用磁偶极子理论建立了疲劳裂纹萌生直到断裂过程的磁场分布模型,通过对比分析验证了模型的正确性。分析结果表明:伴随着疲劳裂纹长度增加,磁场切向...
为了提高海底基盘液压系统的可靠性,保证海底取样作业的连续性和稳定性,对海底基盘液压系统进行了设计研究,利用AMESim软件分析了压力补偿器设计及选型的关键影响因素,并搭建了海底基盘电-液联合仿真模型,在海底响应温度和水压下研究海底基盘的运行情况,同时进行了能耗分析,提出了能耗改进措施。分析结果表明:压力补偿器自身特性使工作舱室内部...
为解决海上含油钻屑处理难题,利用超临界CO2萃取工艺对海上含油钻屑萃取除油进行研究。通过分析超临界CO2不同萃取条件对废弃油基钻屑萃取的影响,及基油在超临界CO2中的溶解度,得到如下结论:在给定的因素水平内萃取温度、萃取压力和萃取时间对萃取效果的影响主次顺序为萃取温度>萃取压力>萃取时间;满足一级海域排放要求的最佳萃取工艺条件为萃取...
针对当前大型石油钻采传动设备在线监测与故障诊断问题,开发设计了基于虚拟仪器的重型石油减速器在线监测与故障诊断系统。该系统首先对减速器振动信号进行在线监测和分析,实现对减速器的早期故障诊断,并调用MATLAB软件对离线信号进行频域功率谱和ZOOM-FFT细化分析。现场测试结果表明:对振动波形图在线监测初步判断减速器存在故障,改变转速参数,...
普通水力旋流器在分离天然气水合物泥砂混合浆体的过程中,外界不稳定工况易导致天然气水合物浆体分解出天然气气体,加之其与外界环境中的空气结合更易产生空气柱,而空气柱会影响旋流器的分离效率和分离精度。鉴于此,设计了内置扭带水力旋流器。采用Solidworks 2018对水力旋流器进行三维建模,利用ICEM CFD对模型进行结构化网格划分,采用有限体积...
静电聚结与旋流分离相结合可以提高油水乳化液的分离效率,有效减少油水分离设备的占地面积。但现有静电聚结旋流分离器方面的研究文献均未关注水出口的含油量,同时缺少对分离器的具体结构参数设计。为此,提出了一种新型结构的管式静电旋流分离器。该分离器采用切向入口+等螺距螺旋叶片+向前型母线椭圆形叶片的多次起旋结构;依据油水乳化液中分散...
为研究有杆采油系统井下工况、采油参数及杆管泵参数对机采系统综合性能的影响,在对胜利油田抽油机井数据调研的基础上,通过机采生产综合性能影响因素研究和分析,以井下效率、抽油杆应力幅和产液量为目标函数,以沉没度、冲程、冲次及抽油泵泵径为影响因子,设计了4因素4水平正交试验,综合比较了各影响因子对目标函数的影响趋势和影响程度。分析结...
为研究压裂泵出口高压管汇整体的振动特性,对3000型压裂泵的排出管汇进行了流固耦合模态分析与谐响应分析,得到高压管汇固有振动模态、流固耦合模态以及高压管汇在泵头体位移激振作用下的振动响应特性。分析结果表明:考虑流固耦合时,压裂液的作用与管汇振动相互叠加使压裂管汇的各阶固有频率有所升高,对应振幅增加11%~28%,各阶振型基本相似;当激...
帅垛油田油井结蜡问题日益突出,已严重制约其效益开发。前期采用的机械清蜡、热力清防蜡和化学药剂清防蜡等工艺技术存在成本高、效率低、安全性差和污染地层等不足。鉴于此,研发了油井特种合金防蜡技术。阐述了特种合金防蜡装置的结构、防蜡机理及性能特点,并对该防蜡装置的关键结构进行了设计。通过开展降凝降黏试验,优化了特种合金方案,以适...
青海低产气井大修措施后,采用现有速度管柱带压投放技术存在作业时需额外加装井口专用悬挂器,作业后主阀人为设置失效导致浪费,以及作业井口和生产流程改动大等问题。鉴于此,充分结合大修措施井井口零压的特殊条件,并借鉴与常规油管悬挂完井方式接近的芯轴式速度管柱悬挂技术,研发了坐落短节悬挂速度管柱技术及其低成本配套工具。该技术具有前后...
疲劳裂纹扩展是导致连续管失效的主要原因。针对试验法研究连续管用钢裂纹扩展过程较为繁琐的问题,引入扩展有限元法进行分析。应用工程软件模拟CT110钢裂纹扩展过程,计算了不同应力比R下的裂纹扩展门槛值。研究结果表明:利用扩展有限元法模拟裂纹扩展得到的循环次数与试验法测得的循环次数比较接近,最大相对误差为17.67%,验证了用扩展有限元法...
针对川东北盐岩地层套管挤毁变形问题,建立了深部倾斜盐岩地层-水泥环-套管组合体三维有限差分模型,研究了非均匀地应力作用下地层倾角、井斜角、盐岩地层厚度及盐岩力学参数对套管等效应力和变形量的影响。研究结果表明:蠕变1 a时,套管内壁最大等效应力和套管内径最大变形量随着地层倾角和井斜角的增大而同时增大,且地层倾角的影响程度明显大于...
为消除严重段塞流对设备及油田生产的影响,以文昌油田群第二条输送线路为研究对象,建立模拟试验装置,对海底管道多相流的流动状态及参数变化等进行试验研究,分析了出现的各种流型特征。针对空气-白油(LP-14)-水多相流的流型图,研究了流型变化的机理,给出了严重段塞流发生的条件,并在此基础上分析了严重段塞流发生周期循环过程以及流动的周期长度...
为研究清管器发球装置在导流工况下的振动特性,以P6.3 MPa DN800/DN700型清管器发球装置为例,建立了流固耦合数学模型,并基于ANSYS Workbench-Fluent软件,对输送介质分别为天然气和液体时的发球装置进行了流固耦合分析,探究结构参数和流体参数对其影响规律。研究结果表明:在气固耦合工况下,发球装置的固有频率比液固耦合时要高,在流固耦合工况下...
海洋管道中卡箍式快速连接器采用金属与金属的硬密封,然而有关快速连接器金属密封环密封性能的相关仿真和分析还不够完善。为此,基于弹塑性本构模型,利用ABAQUS软件建立了管道快速连接器的关键密封结构的二维轴对称有限元模型,分析了其密封建立过程,以及材料屈服强度和几何参数对金属密封环密封性能的影响。研究结果表明:金属密封环的接触正压力...
《石油机械》主要报道油气装备与工程技术最新科技成果和进展,设有钻井技术与装备、海洋石油装备、油气田开发工程、石油管工程等栏目,欢迎作者就油气钻探与开发领域的新技术、新装备、新工艺、新材料、新方法等撰写论文,并注意下述写作要点。
若用户需要出版服务，请联系出版商，地址：湖北省武汉市江汉区常青路149号石油大厦18楼，邮编：430024。
