Φ177.8mm偏梯形螺纹接头套管脱扣原因分析

对Φ177.8mm偏梯形螺纹接头套管脱扣原因进行了详细的试验分析,认为套管脱扣与套管材质无关也不是过载所致。模拟现场脱扣时的受载情况,采用套管实物进行验证试验。通过对套管脱扣之前的上扣配合状态、脱扣时所受载荷和实物验证试验的综合分析,认为套管脱扣的原因是由于上扣不到位,在后续洗井作业过程中套管接头受到振动等载荷后首先发生松动,随后在碰压作业过程中发生脱扣。     

风机机壳扩径旋压过程的数值模拟

采用双辊夹持扩旋成形新工艺来加工风机机壳零件,利用ABAQUS软件建立了风机机壳双辊夹持扩径旋压成形过程的三维有限元模型,并利用该模型进行了风机机壳扩径旋压成形过程的数值模拟。获得了成形过程中等效应力、应变及壁厚的分布,并对旋辊进给率对成形件应力应变及壁厚差的影响规律进行了研究。结果表明,等效应力、应变随着旋辊进给率的增大而减小,而最大壁厚差随着旋辊进给率的增大而增大。最后综合考虑得到旋辊进给率的建议取值为0.16 rad.r-1。     

二氧化碳腐蚀环境下套管选材新方法及应用

目的在油田生产过程中,腐蚀的危害性极大,所以套管材质选择至关重要。生产套管材质选择级别低,二氧化碳腐蚀可能导致套管腐蚀穿孔,严重则会影响正常生产,出现安全和环境问题等。如果套管材质选择级别过高,会造成经济上的浪费。为了使材质选择更加合理,所以进行研究。方法以De.Waard预测腐蚀模型计算的不同材质的长期腐蚀速率为基础,提出了一套新的套管选材新方法。通过该方法对渤海油田A井进行了设计,并通过室内实验对设计结果进行了验证。结果根据实验得到的管材选择结果与管材设计新方法设计的结果一致,验证了该方法的准确性。结论提出了一套适合于CO_2腐蚀环境下套管材质优选的方法:计算不同材质的腐蚀速率,进而转化为长期腐蚀速率,根据套管强度要求,计算出套管最大允许磨损量,最终确定套管选择材质。该套管选材新方法能够在保证井筒完整性和井控安全可控的前提下,有效降低套管材质选择的成本,有利于保证油田开发的经济性。     

GH909平板在模拟叶片冲击下失效模式分析

针对航空发动机燃气涡轮机匣典型材料GH909，设计平板打靶试验件。以定向凝固柱晶高温合金DZ406模拟叶片为弹体，开展冲击打靶试验，得到GH909平板在模拟叶片冲击下的变形、失效模式和临界穿透速度。结果表明:模拟叶片冲击平板过程中，随着冲击速度的增加，平板变形破坏会产生弹痕变形、临界击穿、完全击穿等不同失效模式；以0°角垂直冲击平板时，低速时不会产生裂纹，当速度较高时，冲击部位会被撕裂，弹痕两端向垂直方向延伸出共4条裂纹，当速度较高时，叶片会穿透平板，弹坑周围向外延伸5条裂纹；以45°角冲击平板时，在高速冲击下平板产生呈T型3条裂纹。该研究结果对航空发动机机匣包容性设计有借鉴意义。     

新型套管防磨器的设计

在深井、定向井和大位移井钻进过程中,套管和钻柱摩擦与磨损问题越来越突出,尤其是技术套管的磨损已成为钻井界的技术难题。分析了常规套管防磨器的缺点,在此基础上设计了新型的套管防磨器即将套管防磨器的摩擦副设计成连续的耐磨材料带,这种摩擦副的内摩擦力相对非常小,可大大减小钻杆接头对套管内壁的摩擦磨损。对采用两种方案设计的新型套管防磨器的平均磨损率及平均硬度进行了分析对比,结果表明:采用方案Ⅱ设计的新型套管防磨器的平均寿命较常规套管防磨器的使用寿命提高50%。     

小型薄壁套管多工位冷镦挤工艺

小型薄壁套管类零件,整体尺寸较小且内外结构复杂,加工方法的选择和成形工艺设计方面是生产该类零件的重点和难点。针对上述难点,采用适合中小型零件批量加工的多工位冷成形加工方法,并根据成形理论分析,初步设计出两种较合理的六工位冷成形方案,对成形过程采用Deform-3D软件数值模拟。得出先反挤压成形薄壁端的最大载荷为5.6×104N,远小于先镦粗成形凸缘的最大载荷;台阶深孔的成形采用杯-杯复合挤压,其损伤值远小于材料的临界损伤值。最终通过生产试验验证模拟结果的最佳工艺,且成形后小型薄壁套管的内部组织分布合理,无冷镦缺陷。     

Φ273.05mm套管裂纹原因分析

对某井Φ273.05mm套管产生裂纹的原因进行研究分析。通过对井况、地层岩性、井身质量要求、钻井施工情况和测井结果等进行调查研究,认为起下钻遇阻和挂卡导致套管严重磨损,套管磨损后产生穿透裂纹;通过对材料强度和韧性的关系进行论证分析,认为材料强度越高,匹配的韧性应当越高;通过对套管材料的化学成分、力学性能和金相组织进行试验分析,认为套管材料不符合油田订货技术要求,材料韧性不足降低了套管抵抗裂纹萌生和扩展的能力。     

海上热采井套管热应力强度衰减与高温腐蚀叠加条件下的管材优选研究

目的探究不同材质套管在高温腐蚀环境下的适用性。方法采用高温高压釜,以渤海某稠油油田岩心、地层水样为腐蚀介质,对不同材质的套管进行模拟评价。结果利用气相色谱技术分析确定了该油田的腐蚀环境:CO2分压最高值为0.2 MPa,H2S分压最高值为0.0023 MPa。用最高的腐蚀气体分压进行了腐蚀模拟实验,测定出不同钢材在此腐蚀环境下的腐蚀速率,并建立了长期腐蚀速率预测模型,得到100H、80-1Cr、110-3Cr的长期腐蚀速率分别为0.24、0.20、0.05 mm/a。综合腐蚀实验结果和稠油热采套管强度衰减规律,对热采套管进行了强度设计,80-1Cr、100H、110-3Cr的安全寿命分别为3.8、6.5、11.2 a。结论高温会引起套管强度衰减,且腐蚀会导致套管径厚比变化,而多轮次注蒸汽会加速腐蚀进程,降低套管的使用寿命。研究结果对腐蚀环境中稠油热采套管的选材具有重大指导意义。     

薄壁变形机匣件限位检测机理分析与预测

为了研究带有一定公差的薄壁机匣件二次装夹变形规律,以约束表面和相关表面为研究对象,建立了机匣件约束表面与相关表面变形关系的数学分析模型。使用有限元法模拟变形机匣件的限位装夹过程,将模拟产生的数据作为BP神经网络的训练样本,借助神经网络的非线性映射能力建立了装夹变形的预测模型。通过对某航空材料7075机匣件作试验分析,验证了所构建的三维有限元模型与神经网络预测模型较为合理,能够为机匣件的加工制造提供反馈,为机匣件的装配分析提供良好的校验。     

侯8-11井套管腐蚀开裂分析

对侯8-11井发生腐蚀开裂的套管进行化学成分分析、盎相结构及残余应力分析。结果表明，该油井套管腐蚀开裂是由外向内发展的．其主要原因是腐蚀介质中的Cl-、HCO2-和H2S及表面残余应力共同作用引起的应力腐蚀。     

带钢制保护套管的钢管腐蚀缺陷的脉冲涡流检测方法研究

流体输运钢管外部加一层保护性钢套管,会使从外部检测内管腐蚀更加困难。本研究基于脉冲涡流检测技术,设计一种扁平U型结构传感器,可在双层钢管间隙中检测内管腐蚀情况而不受套管影响,且该检测方法一次扫查可同时获得内管的内壁和外壁减薄信息。使用圆柱型探头和U型探头检测试件3处缺陷,同时将钢管间隙减小到25、35 mm,与不加套管时的检测缺陷结果进行对比。结果表明:和传统同轴式圆柱形探头相比,U型传感器对外部保护钢管有着较强的抗干扰的能力,对衰减曲线影响较小,在间隙间检测内管腐蚀缺陷有较高的灵敏度,能够满足工业现场要求。     

套管滚压整形力学分析及单次整形极限研究

滚珠整形器在变形套管修复中应用越来越广泛,而整形时常凭经验确定整形量,若单次整形量过大极易造成套管损坏。为此,给出套管单次整形极限研究方法,采用多线性等向强化模型,考虑套管的材料和接触双重非线性特性,建立了滚压整形缩径变形套管有限元模型,给出了求解策略,并采用试验研究的方法验证了数值模型的合理性。揭示了不同整形量对套管塑性位移及应力分布的影响规律,研究了不同轴向变形长度套管单次整形极限。结果表明:随着套管整形量的增大,套管最大等效应力、塑性位移和残余应力均增大;随着套管轴向变形长度的增大,单次整形极限有减小的趋势,单次整形量最大值不能超过3.6 mm。研究结果可为滚压整形变形套管现场施工提供理论指导。     

海洋油井套管断裂原因分析

涠洲11-4油田A5井发生9-5/8"套管断裂.对发生断裂的9-5/8"套管进行宏观和微观检验、XRD分析、化学成分分析、和力学性能分析.结果表明,套管发生腐蚀的主要原因是隔水管泄漏,套管与海水直接接触,在海平面处形成宏观氧浓差电池,发生氧腐蚀,导致断裂失效.     

低Cr经济型抗腐蚀油套管的开发与腐蚀试验研究

介绍了CS80-3CrSS经济型抗腐蚀油套管的研发及应用情况;在模拟油田CO2腐蚀环境下,研究了不同腐蚀影响因素对N80Q钢和CS80-3CrSS钢的作用规律,利用扫描电镜研究了N80Q钢和CS80-3CrSS钢腐蚀产物膜的特征;CS80-3CrSS钢的管体和接箍均通过抗SSC试验。结果表明:CS80-3CrSS经济型抗腐蚀油套管产品各项性能指标良好,适用于中/轻度CO2腐蚀环境或CO2、H2S共存腐蚀环境下的油气田。     

FEM simulation for friction spot joining process

Friction spot welding (FSJ) process is very complicated in the aspects of material flow, heat generation and joining mechanism. Compared with the friction stir welding (FSW) process for a butt joint, the FSJ process is used to join two pieces of plate in the direction of thickness. Although there are several papers describing simulation models for the FSW process, we cannot find any papers relating to simulation models for the FSJ process.

In order to simulate the FSJ process efficiently, an axis-symmetric two-dimensional FEM model with an adaptive re-meshing algorithm is proposed. By using the proposed model, temperature distribution, joining shape of the transverse section including toe flash on the surface and hook on the joining interface, can be simulated. The simulated results agree well with those of the experiment. Furthermore, effects of clamp position and stirring direction on material flow and joining shape are investigated.     

镁合金壳体热挤压成形工艺研究

结合非对称锥形壳体零件，研究了镁合金材料MB2的热挤压成形工艺。通过实验研究发现，镁合金材料MB2在适当的温度下，具有较好的成形性。结合理论分析和试验，优化了非对称锥形壳体零件反挤压毛坯和冲头形状，成功生产出合格样件，并进行了小批量生产。     

电冶碳化钨钢结合金在螺纹钢丝轧辊上的应用

介绍了用废弃的粉末冶金碳化钨基钢结合金作原料,采用电冶熔铸工艺制备出新型的电冶碳化钨基钢结合金,并将其用在冷拔轧螺纹钢丝轧辊上。结果表明,电冶钢结合金组织致密、强度高、韧性好,尤其是具有高的抗磨损性能,用其所制的钢丝轧辊成本低、使用寿命高。     

Corrosion of steels in potable groundwater Part II – Experimental analysis

We have found that some bacteria able to induce metallic corrosion were present in water cells used by heat pumps. After the appearence of different problems encountered on these installations, we have decided to study the behaviour of steels commonly used for casing. To reproduce short and long term corrosion, we have followed these materials during 18 months with different analyses at 3, 8 weeks and at 12 and 18 months. The two stainless steels (AISI 3041, and 430) have similar behaviour. On the other hand, the low carbon steel (NF F-24) and the low alloyed steel (APS20A) present important similarities. DC and AC analysis show that E24 and APS20A have a complex behaviour. But both can be simulated by elementary electrical analogues as a one time constant circuit in the early stage and by a two nested time constant circuit after 18 months with a diffusional process (Warburg). SEM observations and X-ray diffraction spectra have given important informations on the chemistry and the geometry of the surface (bacteria, crystals…).     

TP65石油套管在模拟井条件下的射孔试验

介绍了 TP65套管在大庆油田模拟井条件下进行的两种射孔试验的原理及过程,并根据试验结果分析了管体韧性对射孔开裂性能的影响。     

Workpiece debris deposition on tool electrodes and secondary discharge phenomena in micro-EDM

During electrical discharge machining (EDM), ablated workpiece material is rapidly solidified upon ejection into the dielectric and thought not to become reattached to the electrode surfaces. This work furthers the understanding of the little understood discharge gap phenomena by investigating the attachment of machined material back onto the tool electrode surface and explains the mechanism of this attachment. After the machining of high-aspect ratio slots, SEM and EDS techniques along with single discharge and cross-sectional analysis were used to explain that debris reattachment onto the tool electrode does not occur randomly but is dependent on its remelting in the dielectric by the secondary discharge process. The subsequently bonded material is present mainly in the centre of the discharge crater, with no attachment occurring outside of discharge affected regions. The surfaces of electrodes subject to intense secondary sparking are therefore liable to transient surface properties dependent on the composition of the deposited material. It is also observed that the deposited material on the tool electrode can offer a protective effect against wear from further secondary discharges and so potentially enhancing tool life.