井下泥浆涡轮设计及性能分析

根据已知参数进行了井下泥浆涡轮的设计，并采用FLUENT6．0对设计的涡轮进行数值模拟，对涡轮的内流场进行分析，获得涡轮的输出功率与转速、压降与转速之间的关系曲线，确保所设计的涡轮能够满足性能要求。     

叶片数对水力减速级涡轮输出性能的影响研究

在涡轮钻具中装入一定数量的水力减速级涡轮可以显著降低涡轮轴的空转转速及工作转速,但目前对水力减速级涡轮的研究较少。鉴于此,借助NUMECA软件包,建立了不同叶片数的三维定转子模型,研究了定转子叶片数对水力减速级涡轮水力性能的影响。分析结果表明:在高转速下,随着叶片数的增加,水力减速级涡轮的制动扭矩呈先增大后减小趋势,轴向力呈先减小后增大趋势,压降呈先降低后增加趋势。当叶片数为30片时,扭矩、轴向力及压降等水力性能达到最优;某型号涡轮钻具100级涡轮级定转子配合50级水力减速级定转子,能够有效降低涡轮钻具的工作转速和空转转速。所得结论对水力减速级涡轮的设计具有参考价值。     

井下发电机涡轮设计、动力模拟与性能试验

为了缩短涡轮研制周期,降低研制费用,在涡轮机械一元流理论基础上进行叶栅叶型设计,借助计算机辅助叶片造型,运用CFD软件对井下涡轮进行了全三维模型数值模拟和力学性能预测。模拟结果与试验结果对比表明,在涡轮转速低于1 000 r/min时相同转速下实测扭矩小于模拟扭矩,而高于1 000 r/min后相同转速下实测扭矩大于模拟扭矩,但两者相差不大;压降变化趋势基本相同,低转速下模拟压降稍小于实测压降;涡轮空转转速实测值稍高于模拟值。最后指出,一元流理论同计算辅助叶片造型相结合,通过合理调整相关参数满足流道、叶片型线和喉部折转角的检验要求,可以达到理论设计的预期结果。     

随钻测井用涡轮发电机叶轮组水力性能分析

采用CFD方法对某型随钻井下涡轮发电机叶轮组进行数值分析,计算叶片的水力特性,预测叶轮的输出性能。首先,提取叶轮模型的几何特征参数,采用CFD分析软件FINE/Turbo建立仿真模型,并对叶轮组进行全三维数值仿真模拟,得出静子叶片出口流动角和转子叶片进口流动角沿径向分布规律,以及转子叶片压力系数沿径向分布等水力特性参数。然后通过计算得到叶轮的输出功率、输出扭矩和效率等宏观特性参数,并解释了叶轮输出特性与叶片水力特性之间的关系。最后通过试验验证数值仿真叶轮的转速误差在6%以内。研究结果可为叶片改型和叶轮输出性能的改进提供参考。     

旋转阀泥浆脉冲器转子水力特性研究

利用流体仿真法对所建立的泥浆脉冲发生器进行三维流场仿真,分析了定子、转子间隙及钻井参数等因素对泥浆脉冲器性能的影响;总结了这些因素对转子水力转矩和脉冲强度的影响。     

混合励磁井下涡轮发电机设计及试验研究

针对现有井下发电机功率小、耐高温性能差的问题,设计了一种混合励磁井下涡轮发电机。给出了该发电机的设计方案和计算步骤,分析了高温环境对涡轮发电机的影响及采取的措施,并对其导轮及涡轮型式对发电量的影响做了分析。通过试验研究了高温、高压、钻井泵排量与涡轮发电机性能的关系。结果表明,高压对发电机输出功率无影响,效率随温度的升高而明显下降,在实验室条件下,发电机功率能够满足系统供电要求。     

井下水动力轴流涡轮设计与试验研究

通过井下水动力涡轮的设计和试验,发现流道中线决定涡轮设计工况的液流平均流动,而不是沿叶片骨线进口结构角方向。指出传统平面叶栅轴流涡轮设计方法存在的局限性,并提出了最高效率点的平均液流进口方向沿流道中线进口结构角方向的观点,从而较好地解释了理论设计的机械性能与实际机械性能存在差异的原因。根据该观点,建议在涡轮叶栅叶型造型设计时,应检查流道中线在前、后缘额线处的切线,保证与设计液流方向基本相同,以提高涡轮设计的正确性和质量。对其他同类型的涡轮机械设计具有参考价值。     

动态水力旋流器分离性能的试验研究——分流比及转数对分离性能的影响

利用改造后的试验装置试验研究了分流比和电动机转数等主要操作参数对动态水力旋流器分离性能的影响。试验用样机旋转外壳采用透明的有机玻璃制成 ,可以在取样分析的同时 ,观察到旋流器内油水混合液的流动状况和油水分离状况。试验研究表明 ,加大分流比有利于提高分离效率 ,但必须将分流比控制在一个合理的范围内 ,以保证获得足够高的综合分离效率 ;电动机转数的提高加快了油核的形成 ,除共振区外 ,有利于油水的分离 ,但考虑到共振的影响 ,应当在转数加大后适当提高分流比 ,以改善分离效果。     

高密度泥浆与井下复杂

高密度泥浆既能消除某些井下复杂事故,但使用不当又会使事故复杂。通过理论和实际应用说明。必须使用高密度泥浆时,要控制井眼稳定,应使用低于井壁稳定的临界泥浆密度,并推荐了亚肯区块应使用的泥浆密度。     

强化聚合物泥浆抑制性能的途径探讨

用正交试验法研究了聚合物泥浆的各项性能及抑制性能与其它性能之间的相互关系，提出了复配型聚合物泥浆内部结构的形成机理。结果表明：聚合物泥浆内部结构的性质是影响抑制性能的关键因素；复配KHm、CMC、SPC等含有丰富水化集团和吸附基因的处理剂，要中有效地改善聚合物泥浆的内部结构，是强化聚合物泥浆抑制性能的基本途径。根据室内试验结果优选出的聚合物泥浆体系在矿场试验中取得了良好的效果。     

泥浆发电机用磁力传动机构的性能实验研究

磁力传动技术应用在泥浆发电机上能避免高速轴承等关键零部件被钻井液磨损冲蚀,提高使用寿命。为了研究泥浆发电机用磁力传动机构的性能,利用磁力传动性能测试实验台,对磁力传动机构进行了静态和动态性能实验,获得了不同的性能参数,并结合理论计算和有限元仿真进行了对比分析。分析表明,磁转矩随静态转角的变化为正弦曲线,最大磁转矩随耦合长度的增加呈线性增长,理论值、仿真值和实验值基本一致。磁力传动机构的启动转矩大于工作转矩,转速从100 r/ min 增大到 1 500 r/ min 时,驱动端的转矩增加了2~ 3 N·m,隔离套的涡流损耗增大,传动效率下降。该实验结果可为磁力传动机构在泥浆发电机上的工程化应用提供指导。     

加氢裂化装置液力透平机械密封系统改造

介绍了液力透平机械密封结构、密封辅助系统组成及机械密封泄漏对加氢裂化装置安全生产的影响。通过对机械密封结构、工作环境温度的详细分析,找出了机械密封泄漏的主要原因。机械密封系统改造后．液力透平的同步运行率由53．2％提高到98．0％,每年可节电1．94×10^6kW·h,节约资金113．6万元。     

深水控制泥浆帽钻井水力参数设计与计算

深水控制泥浆帽钻井技术可以应对严重漏失地层和高压、高含硫地层的钻井问题,但钻井水力参数的设计与计算较为困难。为此,结合深水钻井工艺流程,建立了深水控制泥浆帽钻井井底压力计算模型,给出了深水钻井不同工况下的钻井液密度确定准则和钻井液当量循环密度计算方法,并基于井筒内循环压耗分析得到了水面泵和水下泵的泵压计算方法;针对严重漏失地层和高压、高含硫地层的井筒压力分布特点,给出了该工况下的泥浆帽高度计算方法;结合井眼清洁准则和漏失量与漏失压差的关系,给出了牺牲流体排量计算方法,并以此为基础提出了深水控制泥浆帽钻井水力参数设计流程。以一口深水井为例,对控制泥浆帽钻井水力参数进行了算例分析,结果表明:泥浆帽高度主要由井底压力的大小决定,钻井液密度与排量的大小可对其产生一定影响,所以通过调节泥浆帽高度可以控制井筒压力。      

一种井下发电机的涡轮设计及其测试

根据涡轮机械一元流理论设计井下发电机涡轮的叶栅参数,叶片造型设计实现计算辅助设计,对所设计涡轮进行了三维建模和涡轮机械性能的CFD预测,其预测结果与试验基本一致,表明预测结果可作为设计决策的重要依据.在CFD流道建模中,流道模型包含了径向问隙,克服了跨叶片流道模型需要引进容积效率经验系数的局限性,提高了预测涡轮机械特性...     

影响抗磨液压油使用性能的因素

文章介绍了一种重要的工业润滑油——抗磨液压油在实验室配方研制、调合生产、灌装包装及储存过程中经常出现的问题,分析了基础油质量对满足成品油性能的重要性以及提高基础油精制深度可能的途径,阐述了基础油理化性质、抗泡剂和破乳剂等的配伍性研究、添加剂的加入方式、灌装包装等多种因素对抗磨液压油性能的影响,分析了可能存在的原因,并给出了解决问题的办法供参考,以确保抗磨液压油的质量稳定性。     

涡轮钻具水力设计与分析方法应用现状研究

涡轮钻具是一种重要的钻井工具,涡轮叶型线特征是其水力性能设计与分析的关键因素。在分析涡轮钻具水力工作原理的基础上,研究了涡轮钻具水力性能设计研究现状,详细比较分析了涡轮钻具水力性能设计的理论方法、计算机建模与仿真及水力性能试验分析方面的研究现状与发展水平,提出了计算机辅助设计及理论分析。与试验修正相结合的综合研究方法是涡轮钻具水力性能设计与分析的重要方法,对涡轮钻具水力部件的主要问题与发展趋势进行了展望,为涡轮钻具的水力设计提供参考。     

汽轮机油防锈性能影响因素

采用液相锈蚀实验方法(合成海水)考察了常用防锈剂和不同汽轮机油复合剂在不同基础油中的防锈性能。采用柱色谱分离技术对加氢基础油进行组分分离,得到饱和烃、芳烃和胶质组分,并考察了芳烃和胶质组分的防锈性能。结果表明,基础油组成不同,防锈剂和汽轮机油复合剂的防锈效果差异很大,并且某些类型防锈剂对汽轮机油的破乳化性能产生负面影响。加氢基础油中的芳烃组分对防锈性能有负面作用;加氢基础油光照后的氧化产物中含有羰基基团,对汽轮机油的防锈性能具有改善作用。     

Maintaining Optimum Pump Performance with Specially- Formulated Hydraulic Fluids

1IntroductionToday’s hydraulic fluids must last longer , providegreater protection and perfor m better than their predeces-sors . Construction equipment ,injection molding machines ,steel mills ,forestry equipment and many other types of in-dustrial and off-road operations rely on hydraulic fluidswith special chemical properties to keep machinery runnings moothly and lasting longer .The mission of modern-day hydraulic fluids is to pro-vide better perfor mance ins maller , more efficient indus…     

井下震源发生器动力学研究及性能优化

在开发新油田和调整老油田时,为了减少井眼相碰带来的经济损失,采用了井眼轨道设计、随钻测量和防碰扫描等技术,但这些技术均存在一定的不足,不利于井眼间防碰监测。为此,设计了一种井下震源发生器。该工具的基本工作原理是通过液压装置蓄能,利用弹簧力驱使冲锤冲击铁砧产生理想的震击力。以冲锤为研究对象,建立了井下震源发生器的动力学模型,通过MATLAB GUI进行数值模拟程序编制,求解冲锤速度、加速度和位移与时间关系的微分方程,获得井下震源发生器输出性能规律,通过改变弹簧刚度、冲锤质量、节流面积和钻井液密度等,研究了井下震源发生器设计参数对冲锤输出性能的影响。研究结果表明,当钻井液密度为1100 kg/m^3,弹簧刚度为76.26 N/mm,冲锤质量为80 kg,节流面积为2875.19 mm^2时,井下震源发生器冲锤的输出性能最好。研究内容与结果可为井下震源发生器的现场应用提供指导。