基于最小维修的石化安全设备区间截尾寿命数据分析

在石化安全关键设备寿命截尾数据的可靠性评估过程中,为避免传统可靠性评估方法未考虑维修对故障间隔时间的影响,以及中值填充法误差较大的缺点,本文提出了一种逆变换区间截尾数据填充方法。首先,在可修系统基于最小维修的假设下,通过非齐次泊松过程描述系统的故障趋势,利用逆变换填充得到监测区间的缺失数据;随后根据蒙特卡罗期望最大化算法,获得填充数据的参数估计值。通过蜡油加氢装置紧急泄压阀的案例分析,该算法能够很好地融合已有数据,得到的形状参数估计值偏差与中值填充法相比缩小4%以上,从而验证了该算法的有效性;这有助于安全关键设备的定量化完整性管理,保障石化装置平稳运行。     

基于微纳米气泡强化的槽式超声反应器制备纳米乳液

为开发工业制备纳米乳液新技术,通过仿真实验分析在槽式超声反应器中引入微纳米气泡对声场强度和分布的影响。以花生油为油相,吐温80和司盘80为乳化剂,在乳化过程中采用基于微纳米气泡强化的槽式超声反应器制备纳米乳液。利用正交实验探索了超声时间、进气量、复合乳化剂添加量对纳米乳液平均粒径与多分散指数的影响,并优化了纳米乳液制备条件。结果表明：加入适量微纳米气泡会提高声场强度和分布均匀性;制备纳米乳液的最优条件为超声时间12 min、进气量150 mL/min、复合乳化剂添加量3%(以水的体积计),在此条件下乳液平均粒径为190.9 nm,多分散指数为0.178,较未加入微纳米气泡所制备乳液的平均粒径减小73.3%,且表现出更好的动力学稳定性。该方法制备的纳米乳液平均粒径和多分散指数均较小,且具有快速、体量大、成本低的生产优势。     

钻井施工现场风险源分析与风险控制措施

石油钻井施工现场的作业环境是非常复杂的。无论是在陆地,还是在海洋钻井平台。由于施工过程涉及工种多、生产工艺比较复杂,生产现场呈现多方位的立体交叉工作状态,同时,高空作业、近水作业、有限空间作业多。所以,要真正减小钻井施工现场的安全事故,必须充分了解影响钻井施工安全的风险源,评估风险的危害性的大小及范围,通过抓好安全生产的管理,来对风险进行控制,实现生产过程中人与机械设备、物料、环境的和谐,达到安全生产施工的目标。     

复合抽油杆旋转装置的研制

为了防治抽油杆偏磨和断脱,研制了复合抽油杆旋转装置。该装置将弹簧的弹性形变引起的垂直运动转变为旋转运动,实现了抽油杆的自动间歇旋转,达到抽油杆均匀磨损的目的。利用弹簧吸收释放能量,又避免了冲击载荷的产生,减少了抽油杆断脱现象的发生,延长了抽油杆和传动零件的使用寿命。现场应用表明,该装置可以延长油井的免修期,有较好的应用前景。     

超深水钻井简化井身结构安全性分析

建立了超深水简化井身结构的井口系统力学分析模型,研究了简化井身结构安全性分析流程,分析了简化井身结构承载能力并与常规井身结构进行对比,研究了导管和套管环空内固井水泥返高变化对井口安全性的影响;结果表明：简化井身结构不满足极限工况井口强度要求,上部需配置2根20in套管单根,仅有上部环空内的固井质量对井口安全性具有显著性影响,极限工况下固井水泥返高的最低要求为3m。     

浅谈地质构造物理模拟实验台

地质构造物理模拟试验台是实现地质构造物理模拟的实验装置,在查阅了相关资料的基础上,总结了构造物理模拟实验及试验台的研究历史与研究现状,并列举了国内外典型的实验装置,指出了当前试验台的发展特点与不足。     

酸性气田集输系统紧急关断方案设计

针对酸性气田的特殊危险性,通过设置合理的关断方案,确保紧急和事故条件下,安全保护能及时介入,对于保证高危性酸性气田的长期安全平稳运行有着非常重要的意义。为此,设计了国内某酸性气田集输系统紧急事故条件下的紧急关断方案,讨论了关断方案设计原则,对关断信息来源的探测器和消防系统的技术指标进行了分析,提出了基于泄漏、火灾的4级关断系统方案,方案采用分级启动,并将自动启动与高级人工关断相结合,可有效提高事故快速响应和防止后果扩大。同时指出酸性气田集输系统紧急关断设置是一项复杂的系统工程,应在气田工艺设计阶段就提前进行考虑,以减小建设成本、保证关断系统的适用性。     

大斜度井段低沉没度工况排采泵阀动力学特性

目前对于煤系地层天然气井所配套有杆泵泵阀动力特性的研究,主要是移植和借鉴常规油气井抽油泵泵阀的分析方法,多针对油气井开采较高的沉没度,并没有考虑低沉没度和大斜度工况下的泵阀动力学和水力摩阻等参数的影响,也没有揭示水平井泵阀顺利开启所需要的具体条件。为此,综合考虑低沉没度和大斜度等因素耦合的影响,推导造斜段泵阀随井液运动微分方程组,建立有杆泵井液流经泵阀阀隙水力摩阻数学模型,基于数值模拟的方法研究了水平井泵阀动力学、水力摩阻与临界沉没度。研究结果表明:①低沉没度和大斜度耦合作用下,增大冲程和冲次会提高造斜段泵阀阀球的升程、速度和加速度,缩短加速度趋向平缓所用的时间,并且水平井泵阀开启瞬间阀球会出现短暂的周期性波动;②受弹簧力与阀球重力的双重作用,水平井有杆泵的临界沉没度明显低于直井工况且固定阀球伴随弹簧快速复位,这有利于顺利开启水平井的游动阀球和固定阀球并提高泵效;③增大冲程、冲次和泵径会使水平井有杆泵井液流经泵阀水力摩阻及其临界沉没度变大,并且增大冲程更有利于提高低流速井液入泵流速,但同时也会显著地提高临界沉没度。结论认为,该研究成果对于保障煤系地层天然气井连续稳定排采和提高有杆泵的可靠性都具有重要的参考意义。     

机械系统可靠性的模糊分析

本文将机械系统及其单元的可靠度当作模糊数来处理,并简述了几种机械系统可靠性的模糊分析方法.     

表面脱碳对S135钻杆服役性能的影响

针对表面脱碳对S135钻杆的显微组织、拉伸性能及疲劳寿命的影响进行了研究。结果表明,表面脱碳层会导致钻杆材料硬度大幅度下降,但对钻杆整体拉伸性能的影响不明显。随着脱碳层深度的增加,疲劳裂纹萌生时间逐渐缩短,当脱碳层深度达到一定深度后,疲劳裂纹萌生时间将大幅度缩短。表面脱碳层的存在会促进钻杆表面腐蚀坑的形成,加速服役过程中疲劳裂纹的萌生,降低钻杆服役寿命。为了控制表面脱碳对钻杆服役寿命的不利影响,建议严格控制表面脱碳层的深度。