我国浮式生产储油装置的研制与开发

我国自主研制了8艘浮式生产储油装置(FPSO)。依托这8艘FPSO,成功开发了10个海上油田,其中7个为年产油100×104m3以上的油田。在FPSO研制过程中,共申请了12项专利,制定了多项技术标准。FPSO的研制促进了相关学科的发展与人才培养,FPSO已成为海洋石油开发的战略性技术。目前中国海油3 900多万吨油当量的年产量中,75%的产能依靠FPSO支持。在研制FPSO过程中,已掌握了FPSO设计、建造的许多关键技术,并取得了多单元复杂系统总体优化设计技术、大型浮体浅水效应技术**、抗冰设计方法和抗强台风永久性系泊系统设计技术等4项核心技术的重大突破。这些关键技术与核心技术的掌握和突破,以及它们的成功应用,使FPSO在我国海洋石油工业发展进程中起到了关键作用。我国已成为世界上使用FPSO最多的国家之一,也是设计与建造FPSO最多的国家之一。我国的FPSO总体技术已达到当今国际先进水平。     

PDC钻头水力结构优化设计研究

在PDC钻头工作过程中，钻井液对钻头体表面的冲洗、冷却和润滑是保证钻头正常工作的一个非常重要的条件。对PDC钻头而言，水力结构（主要是中心水眼和冠部水道）设计的重要性尤其突出。以前,对钻头水力系统研究只能通过实验的方法进行,研究周期长、成本高、结构调整不方便，而数值模拟的方法在几年前还不成熟，甚至静态的复杂结构流场问题基本无法解决。为此，在提出PDC钻头水力结构优化设计原则的基础上，对PDC钻头的三维流场进行了数值模拟。模拟中考虑了钻头的喷嘴布置位置、直径、数量以及切削齿对流场的影响。计算结果表明，原设计在喷嘴布置位置和喷射角度上存在不足，以此为基础进行了水力结构的优化设计。文中的研究成果成功地应用在新型钻头水力结构的设计中，研究方法为PDC钻头水力结构优化分析奠定了理论基础。     

金刚石双心取心钻头首次试验获得成功

川石·克里斯坦森公司根据川中矿区的需要,设计、制造了?152mm(6in)C201B双心取心钻头,经角57井在3025~3066.48m井段连续取心3次,岩心收获率为98.48%,井径扩大率为7.5%,与普通取心钻头和牙轮钻头相比,井径扩大率提高了6.47个百分点,符合设计要求。     

适用于特定地层的PDC钻头个性化设计

破碎性地层的井下掉块常常导致常规设计的PDC钻头出现卡钻现象,严重的甚至会造成钻头掉齿、断刀翼等井下事故,严重影响了PDC钻头的推广使用。为此,对Φ215.9 mm六刀翼PDC钻头进行了全面改进设计：冠部形状为“直线-圆弧-直线”,相邻刀翼之间夹角约为60°;主切削齿直径为16 mm且按照“中密度”方式布置;将刀翼尾部的保径块整体上移一定距离,且4个保径块围绕钻头轴线成90°。之后采用PDC钻头数字化钻进仿真系统和CFD软件对设计方案进行了力平衡和井底流场优化分析：优化布齿参数的钻头横向力约为钻压的3.9%;高的流速分布在1号、5号刀翼工作面鼻部位置及2号、3号、4号、6号刀翼背面,有利于岩屑及时清除出PDC齿表面。改进后的新型Φ215.9 mmPDC钻头在吐哈油田破碎性地层中应用总进尺1 339 m,与邻井同井段相比,节约了5次起下钻工作量和作业时间,钻头出井后,仅两颗齿损坏,其余PDC齿磨损均衡,冠部冲蚀情况与钻头的井底流场分析的结果完全吻合,说明PDC钻头的个性化设计能够为此类地层钻井提速提供切实可行的技术思路。     

3000米深水半潜式钻井平台运动性能研究

应用SESAM程序系统研究了4种深水半潜式钻井平台的运动性能。首先建立深水半潜式钻井平台的三维水动力模型,然后采用Morison公式和势流理论相结合的方法进行计算分析,获得了半潜式钻井平台运动响应的传递函数和固有周期。在此基础上,结合我国南海海况资料,应用频域分析法对深水半潜式钻井平台运动响应进行了短期预报。研究结果对深水半潜式钻井平台船型的选择有参考意义。     

PDC钻头水力结构优化设计专用软件研究

利用计算流体动力学技术优化PDC钻头水力结构是一种经济有效的手段。通过对PDC钻头在井底的三维流场数值模拟,考虑喷嘴布置的不同位置、间距及喷射角度等因素的影响,研究流体在井底的流动特性及井底净化机理,优化PDC钻头的水力结构。从工程设计便捷、高效的原则出发,以VB.NET为工具对Phoenics软件进行二次开发,建立专用平台,对不同工况条件下的PDC钻头进行数值模拟。     

中温气体渗碳

传统渗碳温度为920t，一般认为，这有利渗剂的充分裂解，减少形成碳黑的机会．我厂现采用快速渗碳工艺，渗联温度为940oC，强渗时煤油滴量为250d／min。由于渗剂过多，渗剂裂解产物中的【cj不能充分地与Fe结合。就会转变成碳黑，碳黑附着在零件表面而影响渗碳过程的正常进行．另外，由于渗碳温度高，碳化物易于聚集长大，零件热处理后变形大，严重地影响产品的质量。为了解决零件渗碳淬火变形大，碳黑多等问题，我们进行了中温气体渗碳工艺的试验。一、试验方法（l）试验零件：摩托车主动齿轮，（2）试验材料：20CrMnTi（3）工艺参数的选…     

CFD在PDC钻头水力结构优化设计中的应用

PDC钻头水力结构优化设计的目的在于有效地清除井底岩屑和冷却牙齿,用计算流体动力学(CFD)方法,对其在PDC钻头水力结构优化设计中的应用进行了阐述。在提出PDC钻头水力结构优化设计原则的基础上,对φ311·2mm(1241)英寸GS605P型PDC钻头的三维流场进行了数值模拟,发现原设计在喷嘴布置位置和喷射角度上存在不足,以此为基础进行了水力结构的优化设计。事实证明,利用计算流体动力学技术,优化PDC钻头的水力结构设计是一种经济而有效的手段。