深水钻井隔水管伸缩装置动密封试验研究

为了验证深水钻井隔水管伸缩装置设计原理的正确性、补偿功能和密封性能的可靠性,采用1∶3隔水管伸缩装置原理样机对其动密封进行试验研究。阐述了原理样机的密封设计原理和试验内容,在对试验工况进行分析的基础上,形成了试验总成方案;设计了由动力系统、补偿系统、加压系统、密封驱动系统和连接架体组成的动密封试验装置。利用该试验装置成功开展了深水钻井隔水管伸缩装置原理样机的动密封试验,验证了其密封设计原理的正确性和密封可靠性。试验结果为成功研制深水钻井隔水管伸缩装置奠定了基础。     

工程设备密封润滑脂抗水性能的评价

模拟工程设备密封润滑脂的实际工作特点。设计了密封润滑脂抗水性能试验装置,建立了工程设备密封润滑脂抗水性能的评价方法。该方法具有良好的重复性和区分性,可以用于评价工程设备密封润滑脂的抗水性能。     

非海洋平台环境下海洋双井口井架载荷试验装置设计

通过对海洋双井口井架的设计原理、使用工况和功能特点进行分析,设计了非海洋平台环境下海洋双井口井架载荷试验装置。该试验装置包括安装底座、双井口加载系统和控制系统。介绍了双井口井架加载试验装置主承载部件的结构设计特点和强度计算。双井口载荷试验装置可用于非海洋平台环境下双井口井架在满载工况下的型式试验研究。     

单点系泊输油旋转接头结构设计与分析

单点系泊系统中,旋转接头由于设计难度大、制造工艺复杂以及密封性能要求高等特点,一直被国外公司作为核心技术而长期封锁,国内目前还没有自主设计制造的单点系泊旋转接头投产使用。鉴于此,根据单点系泊输油终端的功能需求总结了输油旋转接头的结构设计技术要求,并根据规范设计了一种单通道轴向旋转接头,对该旋转接头的结构型式进行了论证及壁厚计算;通过有限元分析计算了旋转接头结构所受应力及变形,验证了装置的本体结构所受应力小于其许用应力,轴承安装螺栓所受最大应力在其屈服强度范围内,密封间隙的最大变形量在密封件要求的范围内,从而有效地保证了旋转接头装置密封性能的可靠性;最后采用设计的旋转接头台架试验装置对旋转接头原型样机进行了旋转效用试验、静态密封试验和动态密封试验,试验中未出现密封泄漏,进一步验证了旋转接头结构设计的可靠性。该项研究提供了单点系泊旋转接头的设计与验证方法,对旋转接头的国产化应用具有一定的借鉴意义。     

深海管道保温性能试验装置的设计研究

深海管道保温性能试验装置是进行深海环境下管道保温性能研究的前提,为了对深海管道的保温性能进行研究,对高压试验装置进行了设计和模拟试验研究。设计中的关键技术问题包括试验管件端部效应的消除、试验装置的密封和数据采集及控制系统的设计。通过FLUENT软件对试验管件两端不进行保温处理的极端情况进行模拟,得出试验管件越长,受端部效应影响越小,试验数据测量越准确;为消除端部效应影响并保证试验数据测量准确性所需要的最小管件长度为2 m。研究结果对于深海油气管道的安全运行具有一定的指导作用。     

水下卧式采油树静水压试验装置设计

基于水下卧式采油树使用工况和结构特点,确定了水下采油树静水压试验方案,完成了水下卧式采油树静水压试验装置设计和关键结构设计,在此基础上拓展了试验装置的功能和用途。该试验装置具备采油树静水压试验时所需的连接、密封、承载等功能,装置中螺纹式连接接头可用于金属密封垫环预紧力的测试,建立的金属密封垫环工作内压与预紧力之间的对应关系可用于研究海洋水下设备之间金属密封垫环的连接、挤压、变形和密封等问题,从而为现场使用提供参考依据。     

自动化水密封试验装置在石油井控装备检测中的应用

水密封试验装置广泛应用于钻采设备、井口装置以及井下工具的检测，自动化水密封试验装置通过计算机操作，实现开机、升压、卸压、生成试验报告等自动控制和远程控制功能，不仅保证了水密封试验的可靠性，而且提高了工作效率。同时采用工业级摄像机远程监控系统．使工作人员远离高压区域，保证了人身安全。     

气体钻井连续循环短节主通阀的设计与分析

气体钻井连续循环短节主通阀可能会遇到阀本体强度失效、阀球转动失效和密封失效等问题。对气体连续循环短节主通阀阀球进行了力学分析,计算出靠人工转动阀球打开主通阀时阀体上、下所需的压力差。对主通阀阀体进行了局部三维分析,分析结果表明,最大应力出现在4个上开口挡圈与阀体的作用面上靠近凹槽根部,最大应力达192.8 MPa,满足强度条件。对主通阀密封进行了设计和计算,主通阀在内、外压差从5 MPa到35 MPa的变化过程中,主通阀的密封副所受作用力都大于密封面必须作用力,保证了所设计的主通阀满足密封性能要求。     

超高压管道自增强处理密封有限元分析

对超高压管道进行自增强处理可以延长其疲劳寿命,提高其结构强度。结合超高压管道的结构、自增强处理压力及加工工艺,提出了一种以组合锥环硬密封和环孔轴向组合挡圈相配合的自紧密封结构。通过对组合锥环密封和轴向组合挡圈部件的有限元分析,并结合密封材料的结构强度和密封比压,得出了组合锥环密封的最佳锥角为30°。对组合挡圈的厚度及结构进行了设计计算,得出了最佳挡圈厚度及结构形式。该密封结构可很好地提高管道密封可靠性。     

油田管类复合外载强度试验装置

利用本文所介绍的两种西德管材强度试验装置能够测定在同时作用有轴向力、外压力及横向力等多种载荷下的管类实际强度。这些试验结果和数据可作为工程设计和施工的依据。利用这两种试验装置还可以进行井内管类在各种受力状态下的模拟试验,用以研究管类损坏的原因及预防办法。本文介绍了这些试验装置的设计原则、结构特性、使用要点及一些初步试验结果。