基于流固耦合的闸板防喷器建模及有限元分析

为了更加准确地分析流体对闸板剪切力的影响规律,需要对闸板防喷器剪切钻杆进行流固耦合分析。以钻杆窜动和扭转2种动态工况为例,利用SolidWorks建立闸板防喷器三维模型,并对防喷器内部流体域进行有限元建模,输出到ANSYS Fluent进行有限元分析。结果表明:在闸板剪切钻杆过程中,流体达到稳态后,在钻杆窜动工况下,流体力随钻杆受载荷力增大而减小; 在钻杆扭转工况下,流体力随钻杆扭转角度而变化,在扭转90°时流体力最大。研究结果可为防喷器剪切闸板的剪切能力分析及结构设计提供参考。     

水平井裸眼封隔器密封结构优化研究

针对水平井压缩式裸眼封隔器存在的密封性差、坐封力低、胶筒与井壁间存在间隙等问题,对其密封结构进行改进与优化,设计出一种凸球形隔环和凹球形胶筒组相结合的新型密封结构。运用 ABAQUS 软件模拟密封结构封隔器胶筒的坐封情况,获得胶筒组轴向接触压力的分布规律,并分析胶筒硬度和摩擦因数对接触压力的影响。结果表明：新型密封结构凸球形隔环在轴向压缩胶筒的同时也起径向压缩作用,提高了胶筒与井壁和中心管间的接触压力,增强了封隔器的密封性能;胶筒与井壁间的接触压力随着胶筒硬度和摩擦因数的增大而增大,但过大的摩擦因数会导致下胶筒接触压力明显减小,应选择硬度和摩擦因数合适的胶筒,从而保证封隔器的密封可靠性。     

油气管道母材的超声导波检测技术研究

管道母材质量状况直接影响油气管道能否安全运行。本文通过对超声导波工作原理的分析,说明通过导波扫查可显示管道母材的腐蚀或其它特征,实现在一个测试点对一段距离的管道进行100％的面积及深度覆盖性检测,再辅以其他设备对疑似缺陷范围进行精细扫查,就能完成管道母材的高效检测。通过将该方法运用到油气管道母材的实际检测中,证实该方法是行之有效的。     

高压井控楔形节流阀三维流场模拟及阀芯失效分析

井控节流阀是钻井井控管汇中的关键设备,直接关系到压井的成败。根据节流阀实际流场情况,建立了楔形节流阀三维有限元模型,并基于流体动力学理论,运用流体分析软件对高压井控节流阀内的三维流场进行了模拟,得出节流阀内部流场分布规律及特点。结果表明,由于内部流体的高速流动,阀芯在楔形面沿轴向处以及前端处会首先发生冲蚀失效。将该分析结果与现场阀芯失效的实际情况进行了比较,结果非常吻合。     

Fenton试剂在钻井废水处理中的应用

针对钻井作业后期废水化学需氧量(CODCr)高的特点,在混凝法对钻井废水进行预处理的基础上,采用 Fenton 试剂对预处理水进一步氧化.实验表明,常温下,介质 pH 3～4,30% 的 H2O2 投加 1%,FeSO4·7H2O 投加0.05%,反应 3～4 h,氧化工艺环节对钻井废水 COD去除率可达到75%以上.现场处理钻井废水达到了<污水综合排放标准>(GB8978-1996)一级标准.以 Fenton 试剂为氧化单元的工艺在处理钻井废水中具有较高的推广应用价值.     

承包商管理专项审核检查实践

承包商由于自身管理水平及队伍素质参差不齐,一直以来都是影响公司安全问题的重要部分。某公司在推进合规经营过程中,已经逐步建立了一套完整的承包商管理体系。以某公司承包商管理体系为依据,对下属7家企业承包商管理现状进行专项审核检查。专项审核重点在于审核企业各业务部门对承包商管理的现状和承包商监管责任的落实情况,从而查找承包商监管中存在的问题,通过持续改进,进一步规范和强化公司及所属企业承包商管理工作,提升公司承包商风险管控水平。     

水平井投球滑套密封结构研究

水平井分段压裂完井技术的核心工具之一是投球滑套。滑套在坐封面常出现球座表面被压溃而造成密封失效。为了有效解决投球和球座间的密封失效问题,基于Hertz接触理论,推导出适用于投球滑套的最大接触压力及接触长度的理论公式,并提出一种新型投球滑套密封结构。利用ABAQUS分析软件对比分析了常规和新型投球滑套密封结构在相同条件下的接触压力分布规律,研究了不同坐封力下投球与球座间的接触压力和Mises应力分布规律。研究结果表明,新型密封结构的表面接触压力由1 082 MPa减至976 MPa,降低了球座被冲蚀压溃的风险;球座接触面长度由1.37 mm增至1.76 mm,增大了接触面的接触面积,提高了投球滑套密封可靠性。     

新型超高压井下增压系统的研制与应用

油气钻井工程实践表明,利用高压射流辅助破岩是提高深井机械钻速的有效途径,而井下增压技术是一种产生高压射流的方法,井下增压系统装置的稳定性、可靠性是该技术工业应用的关键。为此,围绕井下增压系统配套的关键工具进行了研究与实验:①优选的螺杆增压器可将螺杆钻具输出的旋转运动转换为轴向往复运动,达到对部分钻井液实施增压的目的;②依据室内实验获得的不同喷距、射流角度下高压流体对岩石的冲蚀数据,研制了与螺杆增压器适配的超高压双流道钻头;③在地面采用清水作为试验介质进行了测试,高压喷嘴直径1.5 mm,泵压为4 MPa,排量18 L/s,地面测试期间高压喷嘴出口明显可见脉冲高压射流,井下螺杆增压装置运行稳定。在5口井上完成钻井总进尺1 015 m、纯钻进时间206 h,与邻井相比平均机械钻速提高了51.4%。试验结果表明,该井下增压系统在钻井作业中提速效果明显、设计合理、工作可靠。     

低频导波在场站管道检测中的应用研究

针对输气场站内管道敷设环境复杂,一直没有有效的手段进行100％的全面检测这一状况,引进英国GUL公司的WaveMaker G3低频导波检测系统对中国石油西南油气田公司的某场站输气管道进行了检测试验,来验证系统检测灵敏度、缺陷定位准确度、检测距离和检测缺陷类型等性能指标.试验表明:WaveMaker G3低频导波检测系统可以检出管道局部腐蚀以及壁厚减薄情况,并通过对典型的特征信号如焊缝等的识别可以实现对缺陷准确定位,从而掌握管道的整体腐蚀状况,为各大油气田的场站管道、集输管道以及长输管道的维护决策提供技术支持.     

钢材微观组织在线无损检测研究进展与展望

钢材的微观组织参数可以表征其多种物理特性,在役的核工业设施及关键钢带等需要开展在线无损检测其微观组织参数。本文分析了金属材料微观组织在线检测方法,归纳和分析了电磁方法(磁滞回线、磁巴克豪森噪声、多频涡流、切线磁场强度的谐波分析)和超声方法(声速法、衰减系数法、非线性超声法及多超声参数结合)等金属材料微观组织无损检测方法的研究现状及现存问题,探讨了金属材料物理特性与微观组织参数之间的联系及尚未明确的关系,展望了金属微观组织无损检测的发展潜力与方向。