智能自适应振动筛控制系统机理研究

结合流入自适应振动筛的泥浆动态性能参数的变化控制信号,叙述了自适应振动筛控制理论。在分析研究自适应控制系统的核心和结构的基础上设计出自适应控制系统。     

钻井液直线振动筛的机理研究

针对ZSZY系列钻井液直线振动筛应用中存在的问题,从分析国内外钻井液振动筛的发展情况、振动筛的机理开始,优选了筛网、振动筛振型、抛掷指数、筛面倾角以及振幅和激振频率等参数,在此基础上进行了结构设计及样机试验。样机经室内试验及现场试验、与国内外同类产品对比结果表明,试制样机的综合技术性能指标接近和达到了国内同类产品的先进水平,与国内外现有振动筛相比,具有结构简单、性能价格比高、工作可靠、寿命长等特点。在现场推广应用中,取得了较好的效果,并对今后的发展方向提出了建议。     

自同步直线振动筛的研制与应用

目前,国内所使用振动筛多为单轴惯性振动筛,其运动轨迹为圆形或准圆形。该筛结构简单,但其筛分效率低,筛网使用寿命短,并且钻井液损失量大。     

水泥自同步直线振动筛

针对目前固井水泥中结块、杂质等过多,严重影响固井质量的问题,根据钻井液直线振动筛的工作原理,研制出水泥自同步直线振动筛。经过一年多的跟踪监测及现场操作人员反馈的信息表明,这种振动筛可除去水泥中直径８ｍｍ以上的结块与杂质,提高了固井水泥的质量;工作效率提高了近６７％;减轻了工作人员的劳动强度,改善了工作环境;过滤筛网和激振电动机工作性能可靠,使用寿命长。     

基于运动合成原理的三电机自同步椭圆振动筛同步稳定性研究

根据基于直线运动和圆运动合成原理的三电机激振的自同步平动椭圆振动筛工作原理,在不计弹性力和阻尼力的条件下,考虑了振动筛产生直线运动的同步相位差角1α和圆运动的同步相位差角2α,建立了动力学方程,运用Hamilton原理建立了振动筛的自同步条件和稳定运转条件。结果表明:在满足自同步条件和稳定运转条件的情况下,振动筛能够实现自同步和稳定运转,为该类产品提供了理论依据。     

多电机激振自同步振动筛的分析与测试

通过理论推导得出了多激振电机实现自同步和同步状态稳定性的备件,并通过试验进行了验证,得出如下结论：通过激振电机的不同安装方式,振动筛可以实现不同的运动轨迹;多电机激振振动筛只要满足了多电机自同步运转和稳定运转的条件,就能够实现自同步稳定运转。上述结论已应用于XJSD-1型振动筛新产品的开发设计中。     

不等质径积同向回转自同步振动筛的同步理论

通过对平面单质体不等质径积同向回转振动系统的运动分析 ,运用Hamilton原理建立了该系统实现自同步运转和自同步稳定运转的条件。根据力心理论简要介绍了这种同步理论在设计大型的圆运动振动筛时的应用。分析表明 ,平面单质体不等质径积同向回转振动系统在满足一定的条件时可以实现自同步且稳定运转。用这种理论可以设计出结构简单、激振力大、噪音小的圆运动轨迹大型振动筛。     

GW—S1型自同步平动椭圆振动筛动力学

自同步平动椭圆振动筛具有处理能力大、工作噪声小、结构简单和维护保养方便等特点。介绍了一种工作噪声小于75dB,利用两具有不等质径积的激振电动机激振的GW—S1型自同步平动椭圆振动筛,建立了其动力学模型;根据Hamilton原理,导出了该型振动筛的自同步条件和稳定运转条件;讨论了影响振动筛同步性能和稳定性的因素,给出了要实现平动椭圆运动的条件。分析结果表明,在满足自同步条件和稳定运转条件时,振动筛能够同步稳定运转,且影响振动筛同步性能和稳定性的因素是一致的。设计时保证“力心”与参振质量的平均质心重合,就能实现振动筛的平动椭圆运动。     

ZZS型钻井液自同步直线振动筛及其工作原理

介绍了ZZS型钻井液自同步直线振动筛的特点及性能，给出了该振动筛的简化力学模型，从力学角度分析了该振动筛的工作原理、动力学特性及自同步原理，提出直线筛工作时，直线振动条件是相位差角△α为零，若不满足该条件，振动将是直线振动与摇摆振动的组合。还推导了直线筛自同步条件，两电动机特性愈接近，其摩擦阻矩愈接近相等，两筛愈容易实现同步运转。     

自同步平动椭圆振动筛的理论研究

对新研制的双激振电动机驱动平动椭圆振动筛做了理论研究 ,建立了自同步平动椭圆筛的力学模型 ;通过对该型筛的动力学分析 ,确定了平动椭圆筛力心 ,并用解析法证明了力心的唯一性。该型筛的电动机位置和其内部结构完全不同于美国BEM振动筛 ,它通过调节上、下偏心块的夹角 ,可实现力心与筛箱质心的重合 ,从而也形成平动椭圆振动轨迹。与GW - 1型和BEM型平动椭圆振动筛相比 ,该型筛节省占地面积 ,噪声小 ,运转平稳 ,钻井液处理量大大增加     

振动筛

钻井液振动筛作为最关键的第一级钻井液净化设备,其优劣决定着整套固控设备的处理效果。介绍了平动椭圆振动筛、直线振动筛、双轨迹振动筛的原理、结构及技术参数,其中,S250-2平动椭圆振动筛巧妙应用了"力心理论",利用两个成角度的振动电机在筛箱上方同步反向旋转,形成平动椭圆运动轨迹,提高了净化效率;S250-5双轨迹振动筛由两个电机组成,用以实现两种轨迹的转换,结构更简单、可靠性更高。该系列振动筛综合性能良好,应用中减少了钻井液损失,提高了钻井时效,缩短了钻井周期,可广泛推广。     

基于Matlab的三轴惯性振动筛力心解析

在振动筛设计中,力心与质心的位置关系直接决定着振动筛的运动轨迹,因此力心的存在性及其位置确定非常重要。给出了三轴惯性振动筛力心的定义,建立了三轴惯性振动筛的简化模型,借助Matlab软件采用解析方法证明出其力心的唯一存在性,并进行了3个实例的力心位置计算。结果表明:三轴惯性振动筛有力心存在,且是唯一确定的。     

筒式网钻井振动筛湿固相颗粒运移模型

筒式筛网是近年来提出的一种新型圆筒结构筛网,其工作时除与筛箱一起振动外,同时还绕自身轴线作旋转运动,具有自洁作用,可大大提高筛分效率。通过湿固相颗粒在筒式筛网上的非淹没区受力情况分析,建立了其单颗粒运移模型,提出了筒式筛网湿颗粒的抛掷指数、抛掷运移速度及计算方法。研究结果可指导筒式网振动筛设计和选择。     

2ZZS1120型钻井泥浆振动筛

２ＺＺＳ１１２０型钻井泥浆振动筛是一种新型的以振动电机驱动的直线振动筛，在激振机构、筛框筛网及涨紧机构的设计上均有创新，技术经济指标先进，居国内领先地位。经辽河油田３２８５等三个井队２５口井的使用，具有良好的除矽效果，且筛布寿命高。     

基于DEM的钻井振动筛筛面固相颗粒运移规律

基于软球模型和Hertz-Mindlin接触模型建立了钻井振动筛的DEM分析模型,结合三维离散元分析软件EDEM对固相颗粒群在筛面上的运移过程进行仿真。选取了6种不同粒径颗粒,针对固相颗粒在筛面上的抛掷运动、运移速度及透筛率进行了分析。分析结果表明,固相颗粒在筛面主要通过抛掷运动来实现向前运移,且抛掷指数是一个动态变化值;随着振动筛工作的进行,颗粒运移速度逐渐趋于一个稳定值,粒径对运移速度的影响很大,粒径越小,运移速度越小;透筛率在颗粒入口处最大,且沿着筛面逐渐降低,因此在入口处应该让颗粒通过抛掷运动尽快向前运移,以减少颗粒堆积情况,降低透筛率。     

直线钻井液振动筛结构的应力计算

应用计算机辅助设计和Ⅰ－ＤＥＡＳ分析程序对直线钻井液振动筛结构进行了三维有限元应力计算，获得了整体结构的应力分布规律，找出了结构受力较大的部位。在计算工况下，侧板上部受拉，下部中间部位受压。在侧权转角处有一明显高应力区，应力分布不合理，应改进设计。此外，激振横梁中部横截面上应力值较大，应提高激振横梁疲劳强度。     

页岩气和根缘气成藏特征及成藏机理对比研究

页岩气和根缘气是非常规天然气藏的重要类型。对比分析表明,这2类气藏在成藏条件、成藏特征、成藏方式上具有相似性,表现为储层低孔低渗、气藏邻近源岩、气藏面积大、丰度低、不依赖常规圈闭存在等。同时,这2类气藏在储集层岩性、保存条件等方面也存在着明显区别;分析认为,这2类气藏在成藏机理和成藏过程上既有明显的区别,也有着密切的联系。进一步结合具体地区分析,指出页岩气和根缘气藏在分布上具有一定的序列性。     

页岩二氧化碳压裂裂缝扩展机制及工艺研究

针对目前不同状态二氧化碳压裂裂缝扩展机制及二氧化碳压裂最优模式研究欠缺的问题,设计并开展了不同状态二氧化碳压裂物理模拟实验,同时进行了相关数值模拟,研究了不同状态二氧化碳对裂缝起裂及扩展的影响,对比分析了不同工艺下的压裂效果,并对二氧化碳压裂相关工艺的参数进行了优化。研究结果表明,二氧化碳作为压裂介质可降低破裂压力,提高裂缝复杂度;破裂压力由小到大排序为：超临界二氧化碳 ＜液态二氧化碳 ＜二氧化碳泡沫滑溜水 ＜滑溜水;二氧化碳复合压裂方式有利于增产、稳产,前置液 ＋后半程伴注液态二氧化碳／二氧化碳泡沫复合压裂工艺有助于提高改造效果;二氧化碳复合压裂工艺中起泡基液黏度应控制在3~6 mPa·s,泡沫质量应大于 75％,施工后半程泵入泡沫段塞更有利于提高改造体积。