石油钻井泵概率动力学分析

从机械设计变量随机化的观点出发，应用可靠性数学理论，将石油钻井泵基本设计变量随机化处理后，计算各构件的运动参数分布特征值及受力分布特征值。实例计算结果表明，当钻井泵活塞处于两死点邻近位置时，活塞杆和连杆的受力均值和方差急剧波动，工作可靠性严重下降。设计钻井泵时，要求对连杆两端联接轴承进行必要的静强度校核。     

F1300型三缸钻井泵机架的静力有限元分析

对F1300型钻井系机架结构按板壳单元和三维块元进行了离散；采用主从节点技术、罚单元和边界弹簧单元处理了复杂壳体结构的特有问题；应用微机版LISA结构分析程序对F1300型三缸泵机架的强度和刚度进行了静力有限元分析计算，获得了机架在额定载荷作用下各部位的应力和变形的分布规律。计算结果表明，最大应力发生于主墙板轴承座周围，最大相对位移发生在轴承座中心平面处；整个机架结构应力、变形不均匀，强度、刚度富余，从而为F1300型钻井泵的改造、减轻重量和降低成本提供了必要的依据。     

钻井柴油机曲柄连杆机构仿真研究

钻井柴油机是石油钻井的动力源,具有功率大和转速高的特点,而曲柄连杆机构是钻井柴油机的重要运动部件,直接影响柴油机的性能。文章针对石油浅地层钻井中常用直列六缸柴油机的曲柄连杆机构进行了运动和动力学的仿真研究,通过C语言编程得出了曲柄连杆机构的运动和动力特性曲线,获得了机构中主要零件的承力状况和运动规律,从而为科学地设计高性能钻井柴油机提供了重要方法。     

可拆式钻井泵双金属缸套

介绍一种可拆式钻井泵双金属缸套的结构、技术参数、受力分析及现场应用情况。     

钻井泵泵阀失效分析与机理

对失效泵阀的分析表明，由磨料磨擦损引起的失效在整个泵阀系统中不占主要地位，而疲劳磨损机制却是泵阀失效的主要机理。密封圈上的上部块状脱落的根本原因是磨损，为此提出了相应的改进措施。     

钻井泥浆泵曲柄连杆机构分析与设计

目前国内外现有的三缸单作用钻井泵一直沿用对心曲柄滑块机构。但是,从三缸单作用钻井泵的结构特征来看,采用偏置曲柄滑块机构是比较合理的。文章从活塞的最大冲程、位移、速度、加速度以及连杆小头摆动角速度几个方面进行了运动分析,并给出了有关的设计计算公式。偏距e值的确定直接涉及到十字头运动的平稳性问题,因此,文章指出最佳偏距e值的确定,应满足两方面条件,以使十字头处于无冲击的运动状态。     

钻井泵液力端易损件的失效分析及对策研究

本文讨论了钻井泵液力端易损件的失效形式，原因及机理：１．泥浆所含石英砂－钢件硬度比差大；２．浸蚀条件下的摩擦磨损与三体硬粒磨损；３．腐蚀应力作用下疲劳裂纹的形核，扩展，起层，剥离；４高压，高粘，高含沙，高速泥浆冲涮下的剥落，掉块，冲蚀乱洞，刺成小道。     

钻井泵自吸压力低原因分析及改进

介绍了3NB800，3NB1000型泥浆泵自吸压力低的使用状况，在分析主要原因的基础上，对泵进行了针对性改进。28台泵的改进及应用表明，该项技术是成熟的，有效的。     

基于小波分析的钻井泵水击监测的研究

钻井作业中三缸往复泵液力的水击有较大的危害，但由于所检测的振动信号复杂，现有的信号分析方法不能在很高的背景噪声下较有效地提取反映出水击的特征信息，因此，有必要进行新的和更为有效的特征提取方法的研究。现文将小波分析应用于往复泵水击振动特征的提取上。通过对某些频段小波变换信号的重构，结合缸内压力信号或反映活塞位置（时标）信号的相位分析，可得到更为明显的水击特征，能够较为准确地判别水击发生的时间位置。     

三缸单作用钻井泵运动学动力学电算分析

在计算三缸单作用钻井泵有关参数时,用直角坐标向量法建立基本杆和杆组的数学模型及相应的子程序,将通用子程序积木式按序搭配,可精确求出活塞和连杆的运动参数;列出机构动力平衡矩阵方程,调用解线性方程的通用程序,可求出运动副反力及曲轴上的平衡力矩。以曲轴为等效构件建立泵的等效动力学模型,用数值解法求解泵的运动方程,得出曲轴的运动规律,可判断泵运转的平稳性和进行精确的强度计算。     

有杆泵同井注采系统技术应用及节点力学分析

为了在特高含水油井实现有效的稳油控水,设计了有杆泵同井注采系统。该系统利用重力作用在井下将油水进行分离,分离后的水直接被注入到地层中,分离后的浓缩液举升至地面,从而降低采出液中的含水量。由于同井注采系统结构和受力情况复杂,基于理论力学方法,由下至上建立了注入泵、密封活塞和采出泵的力学模型,并利用现场实测数据验证了其正确性。同井注采系统现场应用15口井,采出液平均含水质量分数下降7.2个百分点。因此有杆泵同井注采系统能够有效降低采出液含水率,达到节能降耗的目的。     

泡沫钻井液在钻井泵缸套内的运动分析

从理论上分析了泡沫钻井液在钻井泵缸套内的压缩、膨胀过程,绘制了理论循环指示图;推导出了钻井泵输送泡沫液时的理论循环指示功计算式,并讨论了钻井泵的充满系数。结果表明:充满系数不仅与泡沫特征值Γ1有关,还受泵余隙容积Vc以及泡沫压缩比p2/p1的影响。     

钻井泵活塞动态分析

活塞是钻井泵的主要易损件之一,其失效主要发生在活塞运动过程中。利用有限元软件对活塞的运动过程进行模拟,得到了活塞的应力和位移云图及接触应力和摩擦力云图。通过分析得到了在不同皮碗唇部过盈量和唇角时,活塞的接触应力分布规律曲线。     

基于损伤力学的HL级抽油杆疲劳分析研究

抽油杆在使用过程中受到损伤会对其安全性能造成影响。为分析损伤对HL级抽油杆安全性能的影响程度,根据损伤力学原理建立了抽油杆疲劳损伤演化模型,采用有效应力法与ANSYS有限元软件,对裂纹损伤、蚀坑损伤和偏磨损伤3种损伤形式下HL级抽油杆的剩余疲劳寿命进行了数值模拟。通过正交试验分析了3种损伤形式下深度、宽度、角度等影响因素对HL级抽油杆剩余疲劳寿命的影响,并利用多元回归方法得到了疲劳寿命与影响因素的关系式。模拟结果表明,3种损伤形式下影响抽油杆疲劳寿命的因素,按影响程度高低排列:裂纹损伤,依次为裂纹的位置、角度、深度和宽度;蚀坑损伤,依次为蚀坑的位置、深度和半径;偏磨损伤,依次为偏磨的位置、深度和长度。3种损伤形式下HL级抽油杆疲劳寿命与影响因素回归关系式的调整决定系数分别为82.0%、94.0%和90.9%。研究结果表明:损伤位置对HL级抽油杆疲劳寿命的影响极其显著;裂纹深度、角度,蚀坑深度和半径及偏磨深度的影响显著;裂纹宽度也有一定影响。3种损伤形式下HL级抽油杆疲劳寿命与影响因素的回归关系式,可为判断HL级抽油杆的剩余寿命提供依据。      

有杆泵抽油装置检泵数据的可靠性分析

本文运用可靠性统计的基本理论,利用现场实际记录的修井检泵数据,确定有杆泵抽油装置的寿命分布规律;借助对检泵数据的统计分析对检泵作业质量给予科学地评估,井提出相应的措施,以期提高维修水平和改善有杆泵抽油装置的可靠性。     

螺杆泵井抽油杆失效原因分析

抽油杆断裂的原因主要有抽油杆热处理质量差、螺杆泵与抽油杆不匹配、抽油杆偏磨等因素;造成抽油杆脱扣的原因主要有抽油杆弹性变形能释放、液体回流影响及产能影响等因素;造成抽油杆撸扣的原因主要有产液对抽油杆螺纹的腐蚀、抽油杆螺纹加工质量差等因素.     

错断井组合钻具力学分析

建立了铣锥钻头修复过程中组合钻具和整体钻柱非线性瞬态动力学分析模型及求解方法,使钻具在井下的工作状态得以合理描述.通过对参数的多种组合工况计算,得到了钻头处侧向力和钻头轴线转角的变化规律.组合钻具经10口井的现场试验表明,扩径、磨铣工具使用寿命提高10%,修井效率提高15%以上.     

螺杆泵井杆管磨损原因分析及治理措施

针对大庆油田螺杆泵井杆管磨损日趋严重的问题,从磨损现象、杆柱结构、泵型、转速及举升液体的黏度分析入手,着重进行了磨损原因的理论分析.结果表明,螺杆泵井杆管磨损主要是由于举升液体黏度增大、流道间隙变窄和抽油杆柱设计参数不当等原因造成的;对此,提出了优化布置抽油杆柱扶正器、应用实心杆和降低抽油杆转速等治理措施.     

有杆泵采油井地面提防冲距理论分析

计算地面防冲距时,凡是影响悬点载荷的各种力量,都将影响防冲距的计算.考虑到静载荷和惯性载荷在悬点总载荷中的比例占绝对优势,为了使问题简化,只考虑静载荷和惯性载荷.有杆深井泵防冲距是根据泵挂深度取经验值.防冲距影响因素可以分为杆柱自重、液柱载荷、惯性载荷和井温4种.防冲距公式计算结果表明,杆柱自重和液柱载荷是构成防冲距的主要因素.     

可互换作业杆式抽油泵研制

长庆油田的油层埋藏深、单井产量低、油井的维护性作业量大,应用杆式泵解决了这些油井的深抽和作业费用高的问题。由于结构及密封方式的限制,传统的杆式泵在调整泵径时必须起出油管柱,增加了修井作业的工作量和费用。研制了可互换作业的杆式抽油泵,使得支承总成可以与不同泵径的抽油泵配合使用。对机械卡套的结构进行优化,统一坐封力和解封力。使用可互换作业的杆式抽油泵,在油井需调整泵径时无需起出油管柱,降低了生产成本。