起升中四腿落地式K型井架及底座的应力分析

针对在用四腿落地式K型井架在起升中井架与底座存在的问题,文章以JJ162/42-K型井架为例,采用I-DEAS有限元软件对起升过程中处于各角度时的井架及底座做了应力分析,并将其结果与两腿落地式K型井架进行了比较。分析表明,四腿落地式K型井架及底座在井架刚起升时,应力值较大,存在安全隐患。为了增强在井架起升过程中底座的安全性,建议在底座上井架2个铰支座之间加焊加强钢板,并加大井架前立柱铰支座的尺寸。     

页岩气水平井暂堵球运移特性数值模拟研究

水平井暂堵压裂技术是提高非常规储层改造效果的关键,而暂堵球在水平井中的运移及封堵特性的准确预判是水平井暂堵压裂成功实施的关键。因此,需要利用数值模拟方法模拟暂堵球在水平井的运移和封堵特性。由于CFD-DEM耦合模型能够将暂堵球颗粒视为旋转的球体,实现颗粒与流体之间的双向耦合,因此基于CFD-DEM耦合方法建立了页岩气水平井井筒暂堵模型,分析了暂堵球粒径、压裂泵注排量和暂堵球密度对暂堵球运移和封堵性能的影响,结果表明,对于?139.7 mm的单簇8孔螺旋分布式套管,孔眼与暂堵球直径之比为0.97左右时井筒暂堵效果最好;暂堵球的坐封效率随着泵注排量增大呈先升高后降低的趋势,泵注排量低于6 m³/min时,随着泵注排量增大,暂堵球坐封效率升高;泵排量为4～7 m³/min时,暂堵球的坐封效率较高;低密度暂堵球的坐封效率最高,高密度暂堵球的坐封效率最低;暂堵球最容易坐封在射孔簇后半段孔眼上,也能够坐封在第1个孔眼上。研究结果表明,基于CFD-DEM耦合的页岩气水平井井筒暂堵模型能够实现暂堵球在水平段运移过程的可视化,利用其可预测暂堵球的运移速度及坐封...     

自行轮式通井机液压系统设计

为了满足油田不断增加的修井作业量，近年来自行轮式通井机的开发与研制受到油田的普遍关注，作为其关键部分的液压系统的设计对通井机的工作性能有较大的影响。本文对通井机的液压系统进行了设计，详细介绍了其工作原理，分析了所设计液压系统的特点。     

变截面密封圈弹流润滑数值计算

变截面密封圈的密封面接触边界为波形曲线,油膜厚度在动密封面间的周向和轴向方向上都是变化的,目前的研究都没能更好地揭示出此类密封圈的动压润滑特性。建立能够反映截面随波形变化的三维模型,应用ANSYS软件APDL语言编写变截面密封圈弹流润滑数值计算程序,实现润滑方程与弹性变形方程的迭代求解,得到变截面密封圈油膜压力和油膜厚度的三维分布,以及油膜厚度分布规律与润滑边曲线之间的关系;研究初始压缩率对油膜厚度和分布的影响。结果表明,变截面动密封油膜厚度在密封面曲线波峰处油膜最厚,在波谷处最薄;变截面密封圈的密封面与轴之间非全膜润滑,油膜破裂多发生在轴向外边界和润滑曲线的波谷处;初始装配压缩率对动密封油膜厚度及分布影响较大,初始压缩率过大或过小,都会导致密封效果变差。     

作业井环空防溢控制系统密封胶芯接触压力研究

以有限元软件为平台建立防喷器系统模型,模拟密封胶芯环空控制压力,进行密封胶芯的接触压力仿真计算。结果表明:胶芯密封面最大接触压力分布具备明显的非线性特征;胶芯最大位移(变形)和应力位于胶芯内圆柱面的中间环面部位。针对胶芯端面环空压力和液体推挤作用,可通过硫化防突铁芯工艺,有效抑制端面溢胶现象,延长胶芯使用寿命。     

环形防喷器密封胶芯本构模型研究

确定合理的橡胶本构模型对于研究其高弹特性和材料非线性至关重要。石油天然气钻采用防喷器胶芯常用丁腈橡胶,其本构模型参数会直接影响到有限元分析结果的可靠性。提出一种基于实验的研究方法,通过对丁腈橡胶试块进行单轴压缩实验,获取的应力-应变对应值与利用应变能函数计算的应力-应变关系进行拟合,确定了Mooney-Rivilin本构模型关键参数C₁₀和C₀₁。分别与数值分析和ABAQUS有限元仿真模拟对比,验证了参数C₁₀和C₀₁的正确性和合理性。通过单轴压缩实验获取的Mooney-Rivilin本构模型参数的研究方法,为工业环境下丁腈橡胶材料理论研究提供了方便。     

基于ITD与排列熵的往复压缩机故障特征提取方法研究

针对往复压缩机振动信号的非平稳、非线性和特征耦合特性,提出了基于ITD与排列熵的往复压缩机轴承故障特征提取方法.利用ITD方法将各状态振动信号分解为一系列PR分量,依据相关性系数选择代表故障状态主要信息的PR分量,计算其排列熵形成有效的特征向量.以平均样本距离为特征向量可分性标准,对比了ITD与近似熵方法所提取特征向量,结果表明此法具有更好的可分性.     

循环气加压透平压缩机振动测试与故障分析

离心式透平压缩机是加氢反应生产工艺系统中重要的循环气加压设备,长期运行后出现振动,并发振动超标报警,严重的影响了正常的工业生产。运用电涡流振动传感器对该透平压缩机进行振动测试,获取转子轴径向和轴向的振动情况。时域分析和频域分析方法相结合,得到了被测位置的频谱特征,与旋转设备振动频谱特征对比,确定了转子轴向出现间隙过大,发生碰摩的故障形式。通过实际检修,验证了分析结论的正确性。     

地锚桩安装位置与井架极限承载能力研究

在对修井机井架进行安全评价时,大部分研究者极少考虑到井架结构的承载能力与地锚桩之间的关系。为此,利用ANSYS软件建立井架-绷绳-地锚桩系统有限元分析模型,对地锚桩绷绳固定的理想修井机井架进行线性屈曲分析和双重非线性分析,以评定井架结构极限承载能力。以桩基础安装位置作为变量,并利用参数化编程方法,分析地锚桩位置与修井机井架极限承载能力的关系,进而得出井架承载能力的分布规律。该项研究结果可为井架现场施工提供理论依据。