用于封隔不稳定地层的膨胀管技术研究与应用

在地层十分复杂的深井以及超深井的钻井过程中,如果井内的套管下入层次不断增多的话,就会缩减井眼直径,有可能导致最终不能钻入到目的层位.文中建立了实体膨胀管胀形力学模型,通过有限差分法对模型进行求解,并进行了仿真计算.仿真结果表明实体膨胀管膨胀率越高,所需的膨胀力就越大;实体膨胀管屈服强度越高,套管膨胀所需的膨胀力就越大.现场应用表明,文中建立的有限元模型是合理的,有限元分析结果可以为现场实体膨胀管施工提供一定的指导作用.     

基于DPM模型的U形管道内燃油压降及换热特性研究

为探究民用航空器燃油系统换热器内燃油流动特性和换热特性的规律,本文建立了换热器的U形管道简化模型,利用DPM模型进行了数值模拟研究,对比了附加质量力和含水率对管道压降与传热的影响.研究结果表明,压降计算受到附加质量力和含水率的影响,加入附加质量力和含水率增高会使压降计算升高,但附加质量力和含水率对管道出口温度影响较小....     

谐波齿轮传动侧隙计算探讨

以柔轮变形理论为基础,建立齿侧间隙计算数学模型,该模型通过柔轮附加扭转角形式对侧隙减小量进行补偿,弥补了以往设计中将侧隙减小值直接放在目标函数侧隙值中的缺点。并针对四力作用型谐波齿轮传动实例进行了有限元分析,所得附加扭转角参数为侧隙计算提供了可靠依据。     

特殊螺纹石油套管连接性能力学分析及计算

应用弹性力学、结构力学等经典力学知识,以20in-ZSB螺纹套管为研究对象,对其相关的连接性能进行力学分析及计算,计算内容包括:螺纹连接的自锁性、拧紧力扭矩、拧紧所需的圈数、抗拉强度、抗弯强度、抗内压强度等.计算结果表明:ZSB螺纹套管具有较强的抗挤压、抗拉伸、抗弯曲载荷的性能和装拆效率高等特点.计算方法和力学模型的建立,对今后特殊螺纹石油套管产品设计计算,有一定的参考价值.     

钻柱振动作用下的定向井井眼轨迹分析模型

针对定向井井眼轨迹研究现状和横向振动对钻柱受力影响,进行了钻柱振动作用下的定向井井眼轨迹分析。首先,结合定向井钻井过程,建立钻柱横向振动模型,在此基础上,得到钻柱振动下定向井井眼轨迹分析模型,以及钻头侧向力和钻头转角的关系式。然后,利用钻井现场的有关参数,结合算例分析分析,验证计算方法和分析模型的可靠性。研究结果表明:钻柱中点处横向位移、钻柱与井壁的接触力、钻头侧向力和钻头偏移角有着密切的联系,它们有着相同的变化周期。当钻柱中点处横向位移处于正方向最大值时,钻头转角达到正方向最大值,而钻柱与井壁的接触力、钻头侧向力达到负方向最大值。     

微扩眼工具在渤海某油田使用效果分析

钻井靶点前位移不足的水平井普遍存在设计造斜的全角变化率过大,井眼轨迹复杂等问题,钻进过程中容易发生复杂情况,完钻后下套管容易发生遇阻问题。常规处理这些问题的方法是优化井眼轨迹和进行扩眼。某公司设计的能够随钻使用、简易可靠的偏心扩眼器,解决了轨迹复杂井的井底岩屑不易携带、钻井复杂情况高发、完钻后套管不易到位等问题,有效降低了钻井成本,节省大量作业时间。     

缩径变形套管径向修复力的研究

采用液压滚珠整形器对发生缩径变形套管进行碾压整形,选取套管、水泥环和地层为研究对象,采用弹塑性和大变形有限元分析方法,建立了缩径变形套管弹塑性力学分析模型及数值计算方法,在水泥环完全损坏的情况下,计算了发生缩径变形时套管通径为ll0mm所需的径向修复力,并与理论值进行对比,验证了数值模拟方法的正确性.此外还研究了不同通径下变形套管达到整形要求的径向修复力,得出随着套管变形通径的增大径向修复力逐渐降低的结论.     

随钻扩眼工具的研究与优化策略研究

随钻扩眼工具在常规直井和小尺寸井和大斜度井中都具有较好的使用效果，其优势作用是：可钻比套管通常所允许的更大直径的井眼，可完成从直井到水平井的各种井身结构的随钻扩眼，可获得套管与井壁间的最大间隙，改善固井质量，扩大生产井段的直径，有效保证了油气质量，减少在大斜度井眼、膨胀性地层、蠕动性地层以及枯竭性砂岩中卡钻的风险等。本文首先介绍了随钻扩眼工具，其次论述了随钻扩眼工具结构设计的优化。     

深水采油井口竖向稳定性分析

深水采油水下井口在竖直方向上受到巨大水压、深水采油树及套管柱的重力作用,这些力的共同作用可能使井口竖直方向上超过地基承载能力从而失去稳定性。文中根据桩基及单桩轴向受压极限承载力经验公式,建立了深水采油井口竖向承载能力分析模型。结果表明,增加入泥长度,可以显著提高地基的竖向承载能力从而提高稳定性;地层类型对套管柱的竖向承载能力影响很大,所以有必要对现场区域土层资料合理选择。     

上肢康复机器人管线传动位姿分析与布线特性

根据6自由度上肢康复机器人线管钢丝绳传动系统中活动区域套管挠度变化较大的特点,建立线管钢丝绳传动静力模型,分析套管与钢丝绳间相互作用关系,研究套管钢丝绳传力特性。通过有限元法对套管钢丝绳传力特性的直接影响因素之一——套管传动空间位姿进行分析,提出了线管钢丝绳传动的布线方式,并给出了一种确定钢丝绳套管各近似圆弧段对应圆心角之和的方法。