一种新型闸阀传动方式的开关扭矩分析

介绍了一种新型闸阀的传动方式，并与传统的明杆闸阀进行比较，通过建立等效力学模型对两种不同传动方式闸阀的开关扭矩进行了分析和计算，为阀I＇1的设计、制造与选用提供参考。     

热采井口双阀杆闸阀研制与应用

针对热采井口应用的单阀杆明杆闸阀存在的不足,设计了热采井口双阀杆闸阀。该阀主要由阀体、盘根、下阀杆、连接装置、弹性挡圈、推力轴承、上阀杆和支架等组成,具有减小闸阀开关扭矩、减小闸板与阀座之间的摩擦、减小腐蚀性介质对阀杆的影响等特点。在整个启闭过程中上阀杆既旋转又升降,下阀杆只有升降动作,从而保证下阀杆对闸板不产生扭矩作用,减小了闸板与阀座之间的摩擦和磨损。现场应用中该阀效果良好,得到了用户好评。     

特殊螺纹接头扭矩的分析

简要介绍了特殊螺纹接头的基本结构和特殊螺纹接头扭矩计算的重要意义。在试验与有限元分析的基础上,建立了特殊螺纹接头的扭矩计算方法。该方法是将特殊螺纹接头扭矩分成螺纹与台肩两部分,采用不同的摩擦系数对有限元模型计算上扣后对应的螺纹与台肩扭矩。最后验证了该计算方法的可靠性,结果表明,该方法的计算结果与试验结果相吻合,可以用于特殊螺纹接头扭矩的计算与预测。     

螺栓定力矩紧固的应用研究

采用扭矩法紧固的螺栓依靠传统经验公式计算出的扭矩数据,已经无法指导在各种载荷、高温及螺纹变形等情况下的螺栓定力矩紧固作业,需要寻找新方法,计算各种不同的螺栓在同一扭矩下的预紧力误差,从而制定出切实可行的定力矩紧固施工标准。     

几种特殊套管螺纹接头

文章对3种特殊套管螺纹接头进行分析，阐述了其螺纹形式、密封形式、扭矩台肩等结构特点，并给出了使用特殊螺纹套管应注意的事项。     

高压井口装置阀体端部螺纹法兰设计中的问题

重点讨论了高压油气井口装置阀体端面采用螺纹法兰加钢制密封垫环结构的强度与密封设计计算中,如何正确应用GB150—1998及HG20582—1998标准的问题;指出螺纹法兰与整体法兰的力学性能上的差异且二者不能“接轨”,并给出详细的实例计算。计算结果表明,目前生产的装有螺纹法兰闸阀的高压油气井口装置存在着安全隐患,建议对现有井口装置进行降压使用,并推荐了降压后的额定工作压力。     

电潜泵倒扣原因与对策

在对现场失效事故进行了大量调查分析的基础上,分析了造成电潜泵倒扣失效的主要原因是其工作中存在倒扣扭矩和电潜泵各管螺纹联接的预紧力矩不够,进而提出了防止电潜泵倒扣的措施。     

井口装置阀门开关力矩的计算

螺纹啮合接触面的摩擦角ψ对不同形状的螺纹应有不同的计算方法。过去在井口装置上计算ψ角所沿用的计算公式只能适合于矩形螺纹。为了适用于计算各种形状的螺纹ψ角,作者推出一个通用式。由此而算出的摩擦力矩与实侧值相符,精确度较前大有提高。     

偏心金属硬密封球阀及其在炼油装置中的应用

偏心金属硬密封球阀的开关形式和闸阀一样 ,是靠扭矩来实现的 ,扭矩越大 ,阀座的密封性能就越好 ;同时它开关时仅需将球体旋转 90° ,关闭时间短 ,操作灵活 ,因此具有流通能力大、可调范围广、安全可靠、启闭速度快等优点。偏心金属硬密封球阀已在一些新装置建设和老装置改造中取代了一部分闸阀而得到应用。     

抽油泵螺纹旋紧扭矩测控系统研究

针对抽油泵螺纹旋紧扭矩由人工给出的不科学性,研制了抽油泵螺纹旋紧扭矩测控系统。文中给出了该系统原理框图和工作流程。对于旋螺纹扭矩的测量,作者根据力矩平衡原理,提出了测量旋螺纹电机相电流和转速的新方法测量扭矩。同时给出了用C Builder程序设计的人机界面和部分程序。该系统目前运行正常,各项技术数据满足设计要求。     

大位移井摩阻/扭矩预测计算新模型

井下摩阻/扭矩预测是大位移井钻井成功的关键技术之一。常用的预测模型大都忽略了井眼的间隙,因此无法判断钻杆接头和本体与井壁的接触情况。通过假设井壁对钻柱的支承点按一定的间隔分布,将钻柱在支承点处断开,相邻两断点间的钻柱作为一跨,根据加权余量法在每一跨内计算出钻柱的转角与弯矩的关系;根据相邻两跨在断开点处的转角相同,求出弯矩的迭代方程;再由已知的边界条件计算出各点的弯矩;进而计算出各支承点处支反力的大小和方向,根据这一方向逐渐调整钻柱在井眼中的位置;推导出一套新的没有忽略井眼间隙的摩阻与扭矩计算公式。新模型能够计算出钻柱与井壁的接触情况,为合理的确定减扭接头或钻杆保护器等工具在钻柱上的安放位置提供更准确的依据。     

通风型气动摩擦离合器研究

在石油钻机中,气动摩擦离合器是一个关键的传动元件。尤其是绞车滚筒轴低速离合器,由于摘挂频繁,负荷重,它的工作条件更为繁重,所以这种离合器性能的好坏及选型合理与否直接影响着钻机的工作能力和钻井时效。     

油气测试管柱力学分析与优化设计软件及应用

在油气井测试过程中,特别是高温高压气井、超深井、水平井的测试,测试管柱在轴向力、管内外压力、弯矩、扭矩及温度等因素的作用下,会形成复杂的应力和应变,有时会造成管柱断脱和屈服破坏。为此,开发了油气测试管柱力学分析与优化设计软件。该软件考虑井眼轨道、测试管柱结构、测试阀类型、井内外流体性能、管柱内外压力、管柱与井壁间的摩擦因数、管柱温度及地层温度,可计算出油气测试过程不同作业阶段管柱的受力状态,包含管柱的轴向拉力、扭矩、应力、安全系数、稳定性状态及伸长等参数,可以对多级管柱组合的各级长度进行优化。现场应用结果显示,软件的计算精度满足工程作业需要。     

大斜度井钻柱动态摩阻扭矩快速求解方法

中国正在逐渐加大滩海油气资源的开采力度，大斜度井是滩海油气开采的主要井型，大斜度井极限延伸钻进长度在很大程度上决定了其开采效益。钻前与钻井过程中摩阻扭矩的精准预测和准确快速计算是确保大斜度井极限延伸钻进的关键。目前基于有限元框架的动态摩阻扭矩计算方法，既能计算稳态摩阻扭矩又能计算瞬态波动量，同时与解析解相比，还可以更好地处理边界条件，有效提高摩阻扭矩的计算精度，但计算速度慢，现场使用不便。为确保动态摩阻扭矩的计算精度并提高计算速度，笔者基于大斜度井动态摩阻扭矩参数敏感性分析和相似度原理，建立了各系统参数影响摩阻扭矩的快速插值模型，并开发了一套高精度和高计算效率的摩阻扭矩计算软件，该方法和软件已在冀东油田的大斜度井中推广应用。     

水平井管柱下入摩阻分析及应用

水平井造斜后井迹弯曲,使管柱入井时受到的阻力远比直井大,给钻井作业增加了难度,因此对管柱摩擦阻力的分析计算是保证管柱顺利入井的关键。通过建立管柱受力平衡方程,推导出水平井管柱入井时摩阻计算的力学模型,分析计算了在稳定和旋转方式下管柱入井时的大钩载荷和井口扭矩等重要技术参数的解析公式。实例计算分析表明,摩擦阻力计算结果可为钻井设备选型、优化管柱参数和井身结构以及选择下入方式提供可靠依据。     

闸阀阀座变形原因分析及改进措施

针对一起闸阀阀座变形失效事故,采用理论与试验相结合的方法,对闸阀进行了宏观分析、微观分析、阀板厚度分析以及材质理化性能检验。结果表明,阀板加工质量差和阀座装配不当导致阀座受到阀板大的挤压力和摩擦力作用产生变形。提出了改进措施,取得了良好效果。     

钻铤螺纹联接处载荷分布规律研究

根据弹性力学理论，通过对钻铤接头螺纹的受力分析，分别建立了上扣扭矩、轴向外载和内外水压力作用下的螺纹载荷计算模型。依据此模型，详细分析了钻铤螺纹的载荷分布规律，提出了改进钻铤接头受力状态，减少应力集中的主要措施。     

闸阀参数化设计方法的研究与实践

长期以来，我国大多数闸阀设计和生产单位采用半经验和半理论传统设计方法设计制造闸阀，与先进的国家相比还有一定的差距。为此，提出用计算机进行参数化设计闸阀的思路。在分析对比目前CAD软件中的各种设计方法基础上，详细分析了参数化设计的DXF文件、SCR文件、ADS和Autolisp等4种方法，综合这4种方法的优缺点提出用Autolisp为工具实现参数化设计。各零件的设计为参数驱动的概念模式，可由系列化的尺寸参数驱动产生具体模型，并以阀座为例阐述了构型设计的过程。计算实例说明，采用参数化设计方法，通过输入闸阀的公称通径和最大工作压力，就可自动完成闸阀的设计、图纸的绘制和相关的计算。     

基于MATLAB的井口闸阀阀体优化设计

针对目前在用的闸阀普遍笨重,运输、安装不便等问题,对其进行了基于MATLAB的阀体优化设计。以阀体内径、壁厚和高度为设计变量,以阀体实心部分体积最小为目标函数,以强度、变量非负等为约束条件建立优化模型。使用MATLAB优化工具函数,按照所建模型的约束条件和目标函数建立.m文件,调用优化工具函数fmincon对问题进行求解。优化算例表明,所得的最优点位于所有约束条件交集上,阀体体积减小了28.65%。