基于ANSYS有限元法的含双点及组合腐蚀缺陷管道应力分析

以大庆采油六厂埋地管道实测腐蚀缺陷为依据,用ANSYS有限元软件模拟了含双点及组合腐蚀缺陷管道表面的应力状态,研究方形、椭圆形两种双点腐蚀缺陷及组合腐蚀缺陷尺寸对管道最大等效应力的影响规律。结果表明:双点方形、椭圆形腐蚀缺陷间距分别大于60、40 mm,两缺陷相互独立,对管道剩余强度无影响;在干涉距离内,双点方形腐蚀缺陷深度对等效应力影响最大,而双点椭圆形缺陷的深度、长度和宽度影响均较大;随组合腐蚀缺陷深度增加,管道模拟等效应力增加,大尺寸缺陷深度对等效应力影响程度较大。     

配注器接头与连接套剩余强度有限元分析

结合大庆油田某采油厂注水井的实际工况,利用有限元分析软件ABAQUS,以实测缺陷情况为依据,模拟研究了缺陷位置和缺陷尺寸对配注器接头与连接套剩余强度的影响。结果表明:配注器连接套外壁的球形蚀坑缺陷对螺纹齿连接强度影响较小,主要影响连接套内离端面最近的一扣啮合螺纹所在的截面;蚀坑所在位置对等效应力的影响较大,距连接套端面17mm处的蚀坑对危险截面影响最大,腐蚀坑深度和工作压力是影响接头与连接套剩余强度的主要因素。     

井下气液分离及产出水回注技术应用研究

排水采气是解决气井积液的有效方法,应用常规排水采气工艺是将井下气液共同采至地面,在地面经处理后,再回注地层,存在诸多弊端.因此,从低污染、低投入、高效、可靠度出发,提出了一种经济有效、简单易行,能够实现井下气液分离及产出水回注的新工艺系统.采用改进的空心螺杆泵作为动力泵、2台气液分离器作为分离设备,并在系统中增加了返气装置.采出气经套管采出,分离后的水经空心转子和空心抽油杆回注.该工艺在辽河油田的沈14-6水淹气井进行限产试验,得到了较好的应用效果.     

井下氮气泡沫发生器结构设计及发泡性能数值模拟

针对氮气泡沫辅助蒸汽吞吐开采中存在地面发泡质量不佳、泡沫注入井下过程中消泡严重的问题,设计了一种新型井下氮气泡沫发生器.该泡沫发生器由外部配套油管和内部可投捞发泡芯体两部分组成,能够在一趟管柱中完成注泡沫和采油两个工艺.外部配套油管通过螺纹连接在特定的工艺管柱中,可投捞发泡芯体能够实现在工艺管柱内部的投捞及卡定.发泡结构由轴流式变螺距导流片和搅拌桨片组成,该结构能够使气液两相高速螺旋流动,并对其进行搅拌剪切.对发泡结构进行了内部流场的数值模拟,结果表明:气液两相经过变螺距导流片加速形成高速螺旋流,经搅拌桨片的剪切扰动,形成多尺度涡旋流动和强烈的湍流脉动,气液两相混配均匀.数值模拟结果表明:该发泡结构设计合理,发泡效率高,可用于不同工况下气液两相混合发泡,具有很好的实用和推广价值.     

考虑土-储罐-液体相互作用的隔震储罐简化力学模型及地震响应研究

为了寻求一种既能减震又能降低成本的储罐结构,提出一种隔震储罐结构体系,根据力的平衡原则推导了滚动隔震装置恢复力模型,得出了复合滚动隔震装置的恢复力模型。基于三质点模型和场地土模型,提出了考虑土-储罐-液体相互作用（STLI）的隔震储罐的简化力学模型和运动方程,并研究了考虑STLI效应和不考虑STLI效应时抗震储罐和隔震储罐在不同场地的地震响应。结果表明：隔震储罐能够有效地降低其基底剪力及倾覆弯矩,但对晃动波高的控制有限,建议在高烈度区,满足晃动波高的前提下,隔震储罐在设计时可以降低烈度。考虑STLI效应后,抗震储罐的基底剪力和倾覆弯矩明显降低,且从Ⅰ类场地到Ⅳ类场地差异率逐渐增大,软土场地降低最为显著。隔震储罐地震响应受STLI效应的影响较小,可以有效地隔断上部结构与场地土之间的耦联,弱化STLI效应对上部结构的影响。     

基于K-近邻隶属度模糊支持向量机的再造抽油杆损伤等级磁记忆定量识别

针对磁记忆技术在再造抽油杆损伤等级定量评价中小样本和分散性的难题,从再造抽油杆疲劳损伤实验出发,通过获取损伤演化过程的磁记忆特征规律,提取五维磁记忆特征向量,首次引入基于K-近邻隶属度的模糊支持向量机多分类算法,结合参数组合寻优方法,建立再造抽油杆损伤等级的多分类磁记忆定量识别模型。结果表明:利用K-近邻隶属度将分散性和模糊性加以量化,结合支持向量机的小样本优势,构造的K-近邻隶属度模糊支持向量机多分类磁记忆模型,可以进行再造抽油杆损伤等级的磁记忆定量识别,并进一步进行参数组合寻优,避免了盲目选择固定参数导致模型精度过低,具有较好的抗噪性和鲁棒性,为再造抽油杆损伤等级定量评价提供了一种新的方法。     

动态水力旋流器圆管螺旋流场特性研究

对动态水力旋流器圆管螺旋流场结构及形成原理作了简要描述。在深入研究动态水力旋流器分离机理及分离性能的基础上,运用圆管螺旋流动方程式进行了动态水力旋流器内部螺旋流动分布理论研究,得到旋流器内部流场按强制涡、自由涡、组合涡及螺旋涡的分布特性。同时利用直圆管柱模型,模拟计算出了圆管螺旋流的理论分布结果。研究和掌握动态水力旋流器内部流体螺旋流的运动及分布规律,为今后深入进行其分离机理、流场测试及分离性能研究打下了一定的基础。     

静态水力旋流器压力场分布测试研究

介绍了静态水力旋流器压力场的理论分布规律,研究了旋流器内部受到离心力、径向作用力及切应力的情况.同时设计了压力场测试的实验工艺结构,利用高精度动态压力测量装置,测试出不同操作参数下静态水力旋流器旋流腔、大锥段、小锥段及尾管等不同轴向位置的压力场分布情况.对测得的压力场分布结果进行了分析,验证了压力场分布规律的可靠性.     

气液分离旋流器试验研究

针对气井积液停产,设计了一套井下气液分离产出液回注系统,系统采用气液旋流器进行气、液分离,并在井下应用旋流器进行地面模拟试验;根据气动式雾化喷嘴原理,设计了气液混合雾化装置,在实验室模拟了井下气、液的存在状态;通过对供液流量的控制,分析了不同气、液比情况下的分离效率、分流比和压力损失.     

新型水处理装置——动态水力旋流器的试验研究

介绍了新型水处理装置－动态水力旋流器的结构,特点及现场的试验结果,证明其分离效率较了装置高,是工业水处理技术中又一个新的研究发展方向。