35MPa采油井口装置大四通有限元分析与优化

采用ANSYS软件对35MPa采油井口装置大四通进行有限元分析,得到了应力分布状态,在此基础上以主壁厚、内圆角和外圆角这3个结构参数为设计变量,以重量最轻作为目标函数对大四通进行了结构优化,获得了满足强度条件下重量最轻的设计方案。结果表明,优化后的大四通重量减少了13.48%,最大等效应力降低了9.71%,可有效降低成本,提高大四通的工作可靠性。     

电泵优化设计软件的改进与应用

电泵采油是胜利油区仅次于有杆泵采油的第二大采油方式。电泵井优化设计软件为正确选择电泵机组,使电泵井发挥最大生产能力起到了重要作用。但随着应用实例的增多,在两种情况下计算结果出现了一些异常现象。通过分析,找出了出现这些问题的原因,并进一步修改完善了优化设计软件。改进后的电泵优化设计软件的计算结果更加合理可靠。     

井喷失火工况下钻井四通温度场分析

钻井四通是关键的海洋石油井控装备。为分析钻井四通在井控失火工况下温度响应,运用ABAQUS有限元软件对其进行热分析。结果表明:钻井四通在内腔高温作用下,温度逐渐向本体深处传导,内部及非受火面附近温升相对滞后,升温趋势平稳;钻井四通在火灾高温作用1h后内腔最高温度已经500℃以上,钻井四通会随时发生失效风险。     

140MPa压裂泵曲轴疲劳寿命有限元分析

压裂泵曲轴在压裂工况下受到周期性变化的复杂载荷作用,其疲劳寿命分析为设计主要问题。建立140 MPa五缸压裂泵曲轴精细化模型,根据实际受载工况进行约束及载荷分布的合理等效,应用ANSYS软件对曲轴工作周期内多位置工况进行有限元静力分析,得到相应曲轴应力分析结果。采用专业的疲劳分析软件FE-SAFE,通过合理提取曲轴序列静力分析结果确定载荷谱,进行疲劳寿命、疲劳安全系数计算,实现曲轴疲劳寿命定量分析。为压裂泵优化设计提供理论依据。     

基于流场分析的压裂四通管汇冲蚀预测

四通接入式压裂管汇是使用较多的一种管汇布置方式,该布置下的流场性能、冲蚀性能备受设计和现场应用人员的关注。建立了压裂管汇四通冲蚀预测模型,使用CFD方法及Fluent软件,在压力、速度流场分析基础上,研究不同粒径、入流速度、陶粒密度对管道内壁的冲蚀影响与机理,并开展寿命预测。研究结果表明,四通内壁冲蚀率随陶粒粒径、流速、密度增大而增大,且四通交汇区域冲蚀现象严重。安全范围内,预测压裂四通管汇在最大平均冲蚀速率下的最小使用寿命为30 000 min。     

分支井采油管柱激振力分析

采油过程中,油管柱始终处在一个复杂的动力环境之中,承受多种力的激励和响应,从而导致油管柱结构的损坏或加剧油管柱的破坏。而分支井采油机理更为复杂,上部井下控制阀产生的汇流处,是油管柱振动研究中一个新的振源,而油管柱的振动将引起井内流体的压力波动。正确认识分支井汇流引起的管柱振动规律,为避免发生井下油管事故有着重要的意义。基于流体力学理论,采用有限元分析方法,利用通用大型流体力学软件Fluent,建立了分支井采油管柱汇流力学模型,分析了汇流流场的流动状态以及汇流对采油管柱造成的流体激振力。揭示了分支井汇流处管内管外的压力差与井下控制阀进液孔处动压力的关系。为分支井采油管柱的优化设计提供了理论依据。     

PIPESIM软件在渭北油田电潜泵采油设计的应用

渭北油田具有低渗、低压、低温、低产、低油气比的特征,在油井生产过程中存在泵效低,压裂效果差、集输成本高等问题.为了更好的优化设计电潜泵采油,节约采油成本,文章使用PIPESIM软件对渭北油田的基本情况进行建模模拟.根据渭北油田目前的高压物性参数和油藏及流入参数,利用PIPESIM软件进行优化设计,得出了电泵特性曲线和仿...     

浅海混凝土箱筒型基础结构采油平台研究

基于SAP2000有限元软件,对软土地基上混凝土箱筒型基础采油平台结构的合理尺寸、内力、沉降以及承栽力进行了分析,结果显示采油平台的沉降以及承载力等均满足要求。在渤海地区淤泥质软土地基上,混凝土箱筒型基础结构采油平台具有可行性,可在未来浅海采油平台设计中进行考虑。     

实验设计和响应面方法在油田开发方案设计中的应用

实验设计方法(DOE)是一种确定因果关系的设计方法,可以用于任何有可量度的输入和输出的过程,响应面法(RSM)是数学方法和统计方法结合的产物,是用来对所感兴趣的响应受多个变量影响的问题进行建模和分析的,其最终目的是优化该响应值。本文在油藏工程研究的基础上利用优化设计软件对影响油田开发经济效益的5个主要参数井距、采油速度、注采比、注水时机和原油价格进行了优化设计,在优化设计的基础上利用数值模拟和经济评价软件对设计出的25种参数组合进行了经济效益计算,并进一步利用响应面方法学回归出了财务净现值计算方程,经与数值模拟和经济评价软件计算的结果对比,方程的平均相对误差为1.21%,利用响应面三维图得到了不同采油速度和不同井距下对应的财务净现值,并得到了最佳的采油速度和井网密度。在油田开发设计中运用该方法可以克服传统方法无法确定因素间交互作用的局限性。     

含腐蚀缺陷管道剩余寿命预测方法研究

以天然气加热炉管为研究对象,针对含缺陷管道剩余寿命预测问题,分别基于ASME-B31G准则和有限元分析、优化设计理论,建立了计算含腐蚀缺陷管道剩余寿命的方法,根据天然气加热炉管的检测数据,应用建立的两种计算方法对天然气加热炉管剩余寿命进行了预测计算,并对两种剩余寿命预测方法、预测结果进行了讨论分析。     

不同内压作用下连续管疲劳寿命有限元分析

为了弥补理论计算难以准确预测连续管疲劳寿命的不足,用ANSYS Workbench有限元分析软件建立了工作状态的连续管三维有限元力学分析模型,给出了连续管疲劳寿命有限元分析步骤,分析了不同内压作用下连续管的疲劳寿命,考察了壁厚对连续管疲劳寿命的影响,并与之前文献通过试验方法得到的结果进行比较。研究结果表明:不同内压作用下,不同壁厚连续管疲劳寿命有限元软件计算结果与试验结果趋势相同,最大误差小于8.46%,平均误差5.84%~7.04%,满足工程精度要求,可以采用有限元方法进行连续管疲劳寿命分析;增加壁厚不仅可以增加连续管的强度,还可以延长其疲劳寿命。     

同井抽注采油树配套技术研究

为了满足不同增产工艺要求, 解决“同井抽注”工艺难点，根据中海油渤海自营油田采油树结构及技术特点对其进行了改进，在油管挂和上法兰处按照合理的布局钻孔，分别利用油管挂矩形密封与电缆橡胶护套配合密封、配套的三铁四胶的胶块膨胀密封电缆，开辟了电缆穿越通道。使用一种由普通电缆穿越器改造后的双联式电缆穿越器，耐压等级达到20 MPa，价格只是整体固化的1/4。对同井抽注工艺，将采油树由单管采油管柱改造为同井双管柱，在原井油管四通的基础上增加1个新油管四通，通过上下2个四通内的油管挂来坐挂双管柱；对同井注气采油采用下面挂114 mmEU油管，上面挂73 mm NEW VAM油管的管柱组合，解决双管柱在采油四通的布置、悬挂问题。改进方案在现场使用过程中获得了良好的效果。     

长寿命防倒灌隔水采油工艺技术研究与应用

通过对原有隔水采油工艺存在隔采周期短、检泵时水层倒灌污染油层、多次隔采后坐封难度大等问题的分析，对井下工具进行优化组合，形成了长寿命防倒灌隔水采油技术系列，以适应不同井况的套损井。现场试验应用表明，长寿命防倒灌隔水采油工艺技术可达到一次坐封封隔器、多次检泵的目的，且有效延长了隔水采油周期，为类似套损井隔水采油提供了新的方法与思路。     

WF2000型三缸钻井泵壳体的结构设计与应力分析

海洋钻井要求钻井泵的功率大、体积小、质量轻。在受力分析的基础上,采用ANSYS软件对开发的WF2000型三缸钻井泵壳体进行有限元分析。壳体高应力区位于从动轴轴承座附近,壳体整体结构应力分布不均匀,安全裕度较大。为验证有限元分析的有效性,对钻井泵壳体进行了现场应力测试,测试结果与有限元分析结果比较符合。应用分析结果优化设计了壳体结构,使其应力分布均匀、质量轻。     

提高电潜泵采油系统效率的优化设计

针对电潜泵采油井耗电量高、系统效率低的问题,从电潜泵井产液量、动液面、配套电机功率、电泵扬程、下泵深度等参数入手,研究了电泵井系统各部分功率损失和系统效率问题,并应用电潜泵采油系统优化设计软件对18口电泵井进行了优化设计,通过现场推广应用,系统效率提高14·35%,吨液百米耗电降低1·098kW·h。     

螺杆泵采油系统的优化设计

通过对地面驱动螺杆泵采油系统的优化设计进行分析 ,收集当前油田普遍用的已成系列的螺杆泵参数 ,并对这些参数进行处理 ,拟定合理的螺杆泵采油系统的优化设计方案 ,从而降低油田生产的成本和提高经济效益     

往复泵曲轴设计及强度计算

对往复泵的曲柄连杆机构进行运动分析和受力分析;借助Pro／E Wildfire工程软件完成了往复泵曲轴的三维建模;利用有限元法将模型导入ANSYS有限元分析软件．对其进行应力分析和曲轴强度校核,为往复泵曲轴的优化设计提供参考依据。     

液氮泵内缸套有限元强度与疲劳分析

对液氮泵内缸套进行有限元强度分析和疲劳寿命分析计算,找到危险位置与应力分布状态,对液氮泵缸体的可靠性评价、指导改进设计和正确使用具有重要意义。为此,采用Solid-works Simulation有限元分析软件,对某76 MPa液氮泵内缸套进行有限元强度和疲劳计算,并分析了吸入压力对强度和疲劳寿命的影响。分析结果表明,对该液氮泵内缸套采用无相贯线设计,有效地避免了相贯线的应力集中,静强度足够,整体疲劳寿命满足设计要求。但内缸套最大应力与最小疲劳寿命均出现在内缸套大端台阶边缘处,根据入口压力与强度和疲劳关系曲线认为,适当提高吸入压力可以有效改善内缸套强度和延长其疲劳寿命。     

大庆油田抽油机节能潜力分析

抽油机采油已成为大庆油田主要采油设备,但抽油机老化现象比较严重,导致设备利用率低、能耗大,后期维护性费用高。根据抽油机井设备老化现象严重、耗电指标较高、电机功率与利用率不匹配的现状,通过对抽油机经济寿命和节能改造的潜力分析,提出了抽油机节能改造发展趋势和改造措施。     

抽油机井系统效率优化设计系统

目标：“产量、效率（能耗）、寿命”三者协调统一 方法：以敏感性分析为基础的系统参数优选设计 效果：提高抽油机井系统效率，增产、节能、延长寿命 软件：完全基于网络与数据库的采油工程专业软件