水下井口连接器密封结构性能分析

水下井口连接器在生产过程中面临的工况和环境较复杂。通过有限元计算,分析了连接器在安装预紧工况和生产工况下密封圈的密封性能。研究了轴向预紧力、密封圈接触应力和径向压缩量等参数之间的相互影响规律。通过编写Abaqus的inp程序,分析完井与修井工况下承受弯矩载荷的井口连接器密封性能,研究了金属密封圈左右接触面不同弯矩载荷下的接触应力相互影响规律。分析结果表明,连接器在承受2.02×10~6N·m的弯矩条件下,金属密封圈虽然发生面积较大的屈服,但是仍然具有密封性,能够有效密封内压。研究成果可为水下井口连接器的安全应用提供参考。     

水下采油树闸阀及连接器关键测试技术及应用

作为水下采油树系统的关键部件,水下阀门和井口连接器面临着极其复杂的海洋服役环境,必须经过测试验证其能够满足相关标准和规范规定的开启、关闭、锁紧、解锁、密封、承压、承载等性能要求。为充分模拟水下低温高压及复合加载的额定水深工况,研究了基于API Spec 17D、API Spec 6A标准的水下闸阀和液压井口连接器的关键测试技术,提出了一套复合测试的方法程序和测试系统,并顺利完成了对国产化装备的实验室测试应用。     

锁块式水下连接器技术研究及发展趋势

海洋水下连接器是保证水下操作安全、远程操控自动连接或脱离的关键技术设备。介绍了海洋水下连接器技术发展现状,重点针对GE Vetco Gray公司的H4连接器及Dril-Quip公司生产的DX系列连接器的功能原理、结构特点及性能参数进行对比分析,最后提出了锁块式连接器的发展趋势:采用应急解锁技术使结构更加可靠;采用水合物抑制技术使操作更加安全;安装方式、控制方式更加自动、快捷;工作水深不断增加,压力等级不断提高。     

螺栓连接式水下井口连接器结构性能分析

水下井口连接器是海洋油气勘探开发的重要设备,工作时面临的工况和环境较复杂。通过三维有限元计算,分析了螺栓连接式水下井口连接器在安装预紧模式、生产模式及钻完井和修井模式下的结构性能,研究了外部载荷、金属密封垫环接触力、螺栓应力应变等参数之间的相互影响规律。建模时密封垫环采用GK3D8单元来模拟接触的非线性行为,其他模型采用C3D8R单元划分网格。分析结果表明,内压循环载荷对连接器预紧能力的影响很小;钻完井和修井模式下,螺栓是毂面分离后的主要承载部件;连接器在发生塑性破坏或达到结构极限强度时,金属密封垫环仍能有效密封内压。     

深水水下连接器的对比与选择

水下连接器的选择是水下生产系统设计的关键技术.把国外深水水下连接器产品分为3类,对比分析得到每一类连接器的特点和适用性.指出在水下连接器的选择中需要考虑的要点.介绍了Gemini气田水下生产系统中连接器的选择过程.     

水下管汇水平连接器结构及安装方案分析

水下连接器作为水下跨接管与水下生产设施的连接部件,是连接系统的重要组成部分。设计了2种不同的水下管汇水平连接器方案,第1种方案选用定位锥式安装方式,定位准确;第2种方案选用支撑臂式安装方式,操作快速。分析了这2种方案的结构组成和安装过程。在连接器及其安装工具、液压系统的结构方面,定位和对中功能的准确性,二次锁紧功能的可靠性等方面进行了对比。提出了改进建议。     

水下连接器液压管线排布设计

为保证水下连接器液压系统能够正常工作,完成海底管道连接的任务,需选取合适的液压管线组合将液压执行元件和液压控制元件有效地连接起来。为了最大程度降低排布在安装工具上液压管线的复杂程度,并有效降低碰撞对液压管线造成损伤的可能性,设计了硬管和软管配合使用的排布方式,并采取设置护板、中空部件内部走线、绕后处理等方式来降低液压管线的暴露程度。利用三维布管软件Routing对水下连接器的液压管线进行了建模,证明了所设计的液压管线排布方式的可行性。     

水下连接器性能鉴定试验技术研究

深水油田的开发对水下连接器的可靠性提出了更高的要求。性能鉴定试验是检验和保证水下连接器产品的性能和可靠性的重要手段。介绍了国际标准中对于新技术的定义、分级及合格性鉴定的要求和流程,对水下连接器测试应遵循的标准进行了分析。总结了水下连接器性能鉴定试验需要进行的试验内容以及标准中对于各项试验的具体要求。指出我国应加强性能鉴定试验程序体系及试验支撑条件的建设,以促进水下连接器及相关产品的研发。     

含腐蚀缺陷的水下连接器密封圈性能分析

密封性能是水下连接器的设计难点,实现密封的核心部件是金属密封圈.为了分析腐蚀对金属密封圈密封性能的影响,利用SolidWorks建立含有腐蚀缺陷密封圈的水下连接器三维仿真模型,导入ABAQUS进行有限元分析,得到连接器在不同工况下的密封圈应力云图,进而可以得到连接器临界密封功能失效状态.只有当预紧力足够大,使得密圈接触...     

水下多功能快速接头弹性夹头的有限元分析

弹性夹头是水下多功能快速接头的重要零件,其关系到水下油气生产系统的可靠性。采用ANSYS Workbench有限元分析软件计算得出弹性夹头在被推入和脱离芯轴过程中的应力、位移、反作用力状态,证明了弹性夹头的最大应力小于材料的屈服强度,并分析得出连接和断开水下多功能快速接头时需要提供的推力和拉力,为ROV的选型提供了依据。     

卡箍式水下连接器着陆缓冲过程仿真分析

卡箍式水下连接器稳定的着陆过程将有效减小着陆时连接器对密封圈的冲击,进而避免密封失效。通过Matlab仿真软件对连接器缓冲机构进行建模,针对其关键环节进行多参数模拟。模拟结果表明,由液压系统组成的缓冲机构能够有效起到缓冲连接器平稳着陆的效果,相比没有缓冲机构的连接器着陆时的冲击减小90%;缓冲机构中节流阀对缓冲机构液压系统起到了保证压力平稳的作用,当其开度为200 mm2时缓冲效果最好,稳定时间缩短70%;减压阀能够有效降低接触时液压系统的压力峰值,当调定压力为20 MPa时连接器着陆时的接触速度降低约50%。弹簧机构的引入,虽然使缓冲时间延长近80%,但是明显减小了着陆时的冲击,改善了缓冲机构的缓冲效果。研究结果为卡箍式水下连接器着陆缓冲机构的深入研究提供了参考依据。     

国产机械连接器在海底管道维修中的应用

机械连接器在海底管道维修领域已广泛应用,由于受到国外公司的技术垄断与技术封锁,机械连接器都依赖进口。文章介绍了首套国产机械连接器在海底管道维修中的应用,包括:国产机械连接器的使用背景,安装前的准备工作以及安装程序。安装过程包含了辅助工具的准备、管道直度和椭圆度测量、就位、螺栓紧固、自密封试验、防腐处理以及保护。该机械连接器的成功应用打破了国外专业公司的技术垄断,填补了国内空白,为机械连接器的国产化奠定了基础,具有很好的推广价值。     

水下跨接电缆湿式接头多级密封结构设计

针对中国南海某油田开发项目中水下采油树及电潜泵使用的水下跨接电缆,研究了其湿式电接头在插合全过程的密封性能.根据实际工况的湿式电接头母头,设计了一种多级密封结构,对其密封结构及插合过程进行力学分析,并辅以有限元分析进行验证,用以保障湿式电接头在插合全过程的密封性能.     

水下防喷器组节流压井管线插接器研究现状

节流压井管线插接器是水下防喷器组的关键单元设备,其核心技术主要掌握在国外少数几个防喷器生产厂家。为保障我国能源安全和海洋权益,应加快开发具有自主知识产权的水下防喷器组。介绍了常用机械式和Hydril、Radoil、AXON及Shaffer液压式水下防喷器组节流压井管线插接器的研究现状,分析了它们的结构特点及优缺点。国内在开发水下防喷器组节流压井管线插接器时应在产品结构、密封材料、锁紧机构等方面加强研究。     

水下生产系统水合物防治技术研究

水下生产系统正常运行或因事故关停时,由于海水的冷却作用,易产生水合物并发生沉积,从而堵塞油气通道,严重影响油气田安全高效生产,因此有必要对水下生产系统水合物防治技术展开专题研究。分析了水合物的形成机理,重点介绍了国外水合物防治的主要方法及应用情况,包括化学注入法、隔热保温法、电加热法以及隔热保温层与化学注入相结合法。简述了水下生产系统的"冷点"管理,指出"冷点"一般位于传感器、闸阀驱动器和接头等部位。最后建议国内加大化学注入剂、隔热保温材料等的自主研发力度,并开展水合物防治工艺研究。     

丙烯压缩机气阀故障的分析及预防措施

丙烯压缩机运行周期短,带液严重,气阀的阀片和弹簧的损坏使气阀泄漏,造成气阀故障频繁发生.文章分析了故障的原因,为降低压缩机气阀的故障率,采取了相应的预防措施.     

螺杆泵故障诊断及预防措施浅析

同其它采油方式相比，螺杆泵在开采高粘度、高含砂和含气量较大的原油时，有其独特的优点，目前在各个油田已得到广泛的应用。螺杆泵工作时，杆柱不但受到拉应力，而且受到剪应力。如果设计不当或使用中监测不力，螺杆泵很容易发生故障。经过详细分析，总结了螺杆泵常见的8种故障的诊断方法及其预防措施。