面内弯矩下双弯头组合管件的极限载荷研究

针对压力管道中最常见的组合型谱(长径双弯头)构成的组合管件,采用有限元分析法,研究了其在面内弯矩作用下的力学特性,得到了长径双弯头组合管件的塑性极限弯矩,并给出工程估算式。结果表明,组合管件是一种既安全又方便的新型压力管道元件,现有管件的极限载荷估算公式不适用于组合管件,是偏危险的;通过计算结果拟合出适合于工程应用的长径双弯头组合管件的塑性极限弯矩的工程估算式精度足够。研究成果对于组合管件的工程设计与安全使用具有重要的参考价值。     

井下工艺措施经济极限费用测算模型研究

为解决进入开发后期的老气井采用什么工艺措施能确保有效益或至少达到盈亏平衡的问题,利用投入产出平衡原理,根据井下工艺措施的增产气量、最低运行费用、天然气商品率、单位天然气税金等参数建立了井下工艺措施经济极限费用的测算模型,并利用该模型对某采气厂近几年实施的各种井下工艺措施进行了测算评价,由此可对采用何种井下工艺措施提供决策参考。     

复合钢管焊接工艺

不锈钢复合钢管(00Cr17Ni14Mo2 10#)是一种新兴的复合管材材料,该产品以碳钢管为基层,具有优良的机械力学性能和价廉特征,不锈钢复合钢管的焊接质量在整体的工程质量中尤为重要.由于生产工艺的不成熟,复合管的基层和复层局部存在没有完全贴合的现象,所以先在基层与复层的结合面处,采用手工氩弧焊封端口基衬间隙,然后采用手工氩弧焊进行根部打底焊接,过渡层与基层的焊接采用手工电弧焊,通过合理控制间隙和坡口角度,保证焊接质量和焊缝耐腐蚀性能.     

低渗透油藏弹性采收率计算方法研究

低渗透油藏存在启动压力梯度,常规计算弹性采收率的方法不适用此类油藏.为了确定启动压力梯度影响下的弹性采收率,结合不稳定渗流理论和非线性渗流理论分析方法,确定了极限泄油半径.导出了弹性采收率的计算公式.研究结果表明,考虑启动压力梯度后,极限泄油半径内弹性采收率仅为常规方法计算值的1/3;弹性采收率与启动压力梯度和泄油半径成反比.该方法计算的低渗透油藏弹性采收率较常规计算方法准确,值得推广借鉴.     

塑性极限载荷分析法在圆筒接管开孔强度分析上的应用

选用大型通用有限元软件ANSYS对某筒体大开口模型进行了应力计算及评定,使用应力分类法对大开口处两条路径上的一次应力、一次加二次应力评定时,发现应力强度不能满足要求,依据JB 4732—1995(2005年确认)中的相关规定,对同一大开口模型进行了极限载荷分析,结果表明模型的设计内压小于最大允许内压,设计内压满足要求。由于应力分类法偏于保守,当对某些设备的局部部位进行强度校核时,在应力分类法不能通过的情况下,可使用塑性极限载荷分析法进行判定。     

作业井架极限承载能力研究

以QJ30-18型作业井架为例,应用大型有限元分析软件ANSYS分析了该井架的极限承载力。计算结果表明,只有采用几何和材料双重非线性的方法才能准确评估结构的极限承载力。     

焊接钢管机械扩径工艺和水压扩径工艺技术分析

详细阐述了焊接钢管机械扩径和水压扩径的定义与工作原理,结合生产实践着重从工艺技术角度分析了两者的异同,并对两种扩径设备的选用提出了相关建议.     

高温—高压—低弹性复合固井材料研究综述

首先调研对固井材料性能的要求,指出理想固井材料应该是高强度、低弹性,由于复合材料具有这方面的特性,调研了复合材料在井下的应用,指出高温、高压、低弹性是目前固井复合材料研究的前沿。为了指导研发具有高温、高压、低弹性特性的复合固井材料,调研了高温有机和无机的复合材料体系,提出了研究高温树脂复合固井材料、高温树脂改性、复合无机固井材料等研究方向。     

强碱三元复合驱颗粒调剖剂强度和弹性评价方法

随着油田开采进入中后期,尤其是近井地带多次重复调堵后,大量注入体系沿高渗透层或特高渗透层做无效和低效循环,降低了驱替效果。为了保证颗粒调剖剂的质量,增强其稳定性,提高驱替效果,结合现场实际应用情况,开展了强碱三元复合驱颗粒调剖剂强度和弹性评价方法研究。基于调剖剂颗粒在地层中运移时产生的挤压、剪切、变形等力学行为,确定了三元复合驱颗粒调剖剂强度表征方法;测定了8种不同类型调剖剂颗粒在不同膨胀时间条件下通过孔板时的突破压力和不同压力条件下的回弹系数。结果表明:调剖剂颗粒放置时间越长,其强度越低;对于同种类型不同粒径的颗粒调剖剂,粒径越大,其过孔突破压力越大;8种样品64样次测定结果中回弹系数大于20%的样品次数达到70%以上。通过研究发现同类产品的颗粒回弹系数和过孔突破压力具有负相关性,形成了综合考虑回弹系数和过孔板突破压力2个指标的颗粒调剖剂性能评价方法。     

复合钢板压力容器制造工艺

复合钢板压力容器因其良好的适用性和经济性而被广泛应用 ,但其制造具有特殊性。介绍了复合钢板压力容器制造中的板材复合、筒体下料、排版、焊接工艺及相关要求 ,按此要求制造的容器质量稳定     

双金属复合管液压成型的有限元模拟及残余接触压力计算

应用有限元通用软件ABAQUS,对双金属复合管塑性成型过程中的力学行为进行弹塑性分析,建立了不同材料复合管胀管压力与残余接触压力之间的对应关系。通过有限元模拟,得出不同材料在间隙消除阶段的最小成型胀管压力,外管弹性极限胀管压力及接触压力、外管刚发生屈服时的胀管压力和接触压力以及外管完全发生塑性变形的极限胀管压力和接触压力,卸载后的残余接触压力。结果表明,当外管材料为X65C时,内外管卸载后残余接触压力为0,当外管材料为L360QS时,卸载后内外管残余接触压力为3.495 MPa,并且胀管压力处于弹性极限胀管压力49.78 MPa和塑性极限胀管压力54.6 MPa时,外管将出现塑性变形,在胀接时,必须控制胀管压力小于塑性极限胀管压力,否则,外管将出现塑性流动,这是不允许的。     

双金属复合管缺陷微磁检测技术研究

为了将微磁检测技术更好地应用于双金属复合管的缺陷检测,针对双金属复合管结构的特殊性,提出了一种新型微磁检测技术。以人工预制腐蚀缺陷的双金属管为研究对象,采用自主研发的微磁检测仪,对复合管管体及焊缝腐蚀缺陷进行检测。研究结果验证了微磁检测技术在复合管管体及焊缝缺陷检测中的可行性,同时针对焊缝缺陷,将采集到的信号剔点、差分放大及滤波处理后,微磁检测技术仍有较好的检测效果。     

双金属复合管的技术现状和发展方向

分别从制造技术、焊接技术、检测技术、施工技术、配套管件技术、新产品开发和标准体系建设等方面对国内外双金属复合管的技术现状进行了分析,提出了国内复合管技术的发展方向:应加快制造技术的研发和自动化程度;进一步开发和完善复合管管端焊接技术,以及复合管无损检测技术;着手开展复合管的全寿命设计和评估;开展复合管件的研发、规范化和标准化工作;加快特殊环境,如油气井、海洋环境的复合管产品开发;进一步完善国内复合管标准。     

2205双相不锈钢双金属复合管焊接工艺研究

研究了2205双相不锈钢双金属复合管的焊接工艺参数,制定了相应的焊接工艺,并进行了焊缝性能检测。试验结果表明,复合管环焊焊缝性能优良,衬管组织为铁素体/奥氏体双相组织,相比例合适,各项指标满足相关标准要求。为2205双相不锈钢复合管的市场推广和应用进行了一定的技术储备。     

内衬双金属复合管紧密度测量及影响因素

介绍了双金属内衬复合管的成型工艺及主要成型方法,分析了双金属复合管在液压成型后,内、外层钢管的受力状态。根据变形协调条件,得出复合管内外层残余接触压力与残余接触应力的正相关关系式。依据滑动摩擦原理,提出了通过测量内外层间的推脱力,替代API SPEC5LD推荐的测量残余接触应力计算紧密度的方法。最后分析了紧密度的影响因素,即紧密度的大小受复合管成型液压压力、后续涂敷温度和现场试压压力的影响。     

双金属复合管焊接工艺研究

为了介绍双金属复合管采用钨极氩弧焊和焊条电弧焊组合焊接方法,以及采用镍基填充材料各焊层的焊接工艺参数及操作要点,以L245N/316L钢级Φ168.3 mm×（11+2） mm双金属复合管为例,详细介绍了双金属复合管的焊接工艺,包括焊接工艺参数、封焊及组对、焊接方式以及焊后检验返修等。并发现通过焊前检查、焊接操作过程的控制、焊后的清理等工序,可以有效防止焊接缺陷的产生,保证了双金属复合管的焊接质量。     

双金属复合管内覆（衬）层应力腐蚀开裂失效原因分析

为了促进双金属复合管线的合理设计、施工和应用,分析了双金属复合管内覆（衬）层的腐蚀失效类型,并对管道应力腐蚀开裂条件、机理及断口形貌进行了分析研究,明确了双金属复合管内覆（衬）层应力腐蚀开裂的失效原因及判断方法,指出了减少双金属复合管内覆（衬）层应力腐蚀失效的途径。研究表明,当双金属复合管内覆（衬）层材料选定后,降低应力腐蚀开裂的途径是降低残余应力和施工外力;定期对服役管线内覆（衬）层进行无损检测,确定失效部位并及时修补,是发挥管线最大使用寿命的重要手段。     

海底管线用双金属复合管3LPP防腐质量控制

针对双金属复合管的结构特性、海上特殊施焊条件以及对管端的高质量要求,分别从双金属复合管3LPP防腐前准备、喷涂、防腐后水冷、内壁检查和管端处理等环节探讨了防腐质量的控制,并提出了提高双金属复合管防腐质量的有效措施,即:采用防腐全过程管端保护;分段预热、使用2个或3个中频加热器逐步使双金属复合管表面温度达到环氧粉末喷涂要求,尽可能使温度变化缓慢,降低内衬管与基管松脱风险;严控水冷时机、水冷温度及水量;防腐后内壁空压机风干、通径检验、内窥镜检验、管端水性防锈油喷涂及保护套安装密封。质量控制措施应用于平北黄岩油气田群一期双金属复合管3LPP防腐项目上,防腐质量良好。     

脉冲钨极氩弧焊技术在双金属复合管中的应用

为了提高双金属复合管管端堆焊质量,获得高强度、高塑韧性的焊缝组织,通过分析脉冲钨极氩弧焊堆焊工艺参数对双金属复合管焊缝成形的影响,制定了相应的焊接工艺。焊接工艺试验完成后,按照DNV-OS-F101《海底石油管线》要求进行了焊接工艺试验评定。评定结果显示,无损检测Ⅰ级合格,焊缝与母材未发现气孔、显微裂纹和异常组织,拉伸及弯曲试验合格,堆焊层冲击功平均值达到259.4 J,无晶间裂纹。结果表明,该堆焊工艺在双金属复合管管端堆焊中可获得优质堆焊层,脉冲钨极氩弧焊工艺可在双金属复合管管端堆焊领域应用。     

HFW焊管静水压试验渗水缺陷分析

针对某X65级φ323.9 mm×6.4 mm高频直缝焊管在静水压试验过程中出现的渗水现象,对渗水钢管进行了压扁试验,并在SEM(扫描电子显微镜)下对断口形貌进行了分析.结果表明,焊管渗水的主要原因是焊缝中存在穿透性裂纹,而形成穿透性裂纹的原因是焊缝中心处存在焊接缺陷,这种缺陷在外力作用下,就会扩展到内外表面最终开裂.