海上砾石充填新式滑套作业性能分析

充填滑套主要应用于砾石充填完井防砂作业中,为解决现有滑套误打开和无法关闭的问题,研究新式滑套结构和力学性能。基于受力分析和有限元模拟,建立新式滑套滑动爪力学理论模型和三维有限元分析模型,研究滑动爪结构应力分布与作业性能,并进行功能试验验证。研究表明,理论计算方法存在一定的误差,有限元模拟结果相对比较精确和可靠,功能试验发现若滑动爪最大应力超过屈服极限,作业过程中结构本身会发生一定的塑性屈服变形,试验结果值偏小,设计滑动爪结构时应特别注意。     

钢结构模块吊装平衡梁负荷试验及有限元分析

某气化装置钢结构模块吊装平衡梁在实际吊装过程中承受巨大载荷，进行负荷试验可以保障其安全稳定运行。根据载荷内力计算获得平衡梁结构中最大轴向拉力的位置。基于杠杆原理，对平衡梁最大负荷处进行应变测试试验和有限元模拟。试验测点的最大微应变与有限元模拟结果基本一致，最大应力均小于平衡梁结构材料的屈服强度，材料处于弹性变形区状态。负荷试验后焊缝外观完好，试验结果满足钢结构模块吊装的安全及使用要求。为大型化工装置钢结构模块吊装的安全校验提供了一种方法。     

新型地层隔离阀的研制与试验

球式地层隔离阀内通径小,阀的开关机构易被误打开且需单独一趟钻下入,适用防砂井范围小;简易板式地层隔离阀虽然通径大,但阀板只能打开一次,影响后续作业。鉴于此,研制了可重复开关、大通径的新型地层隔离阀。该阀采用机械式开启,主要通过专用开关工具的开关爪与阀内部开关机构台阶的配合,来控制阀板机构的开关;特有的压力平衡机构能够保证在较大压差下打开阀板,可靠性高,同时开关操作方便。模拟计算开关爪和锁定爪最大轴向载荷分别为34. 184和29. 860 kN,最大应力分别为61. 297和149. 420 MPa,结构强度满足要求。试验中,该地层隔离阀开关性能稳定可靠,阀芯破裂压力为17 MPa。新型地层隔离阀为海上油田储层保护提供了工具支持,可适用于不同的防砂作业,具有广阔的推广应用前景。     

裸眼充填完井用反循环单流阀研制与应用

海上水平井裸眼充填防砂作业中,通常利用反循环单流阀的开关实现流道转换,完成封隔器验封和循环充填等作业。针对渤海油田开发过程中小井眼充填防砂要求,研制了一种新型反循环单流阀,结合工具结构原理和管柱施工工艺,给出了工具设计准则。采用有限元分析方法研究了槽长、槽宽和槽个数对工具负荷卡爪和弹性卡爪开关力的影响,并优选出工具结构参数方案。通过室内整机试验对优选方案进行开关力和开关性能测试,室内测试表明,在推拉速度0.1～0.2 m/s、开关次数15次的情况下,实现负荷卡爪过密封筒的力为30～35 kN;弹性卡爪的开关力为18～21 kN;负荷卡爪过密封筒的摩擦力为3～5 kN,工具开关测试成功率达到100%。现场应用结果显示：新型反循环单流阀成功完成3次开关动作,开关负荷显示明显,开关力及开关性能与室内试验结果吻合,技术指标满足海上油田的需求,具有一定的推广价值。     

HYDRIL环形防喷器壳体的有限元分析

用PRO/E Mechanical对FH35-70环形防喷器壳体建模,用ABAQUS有限元分析软件对其受力进行数值模拟。计算结果表明:在105MPa静水压力试验工况下,最大等效应力和最大位移都出现在防喷器壳体环形腔体的最上面区域;在70MPa额定工作压力工况下,最大的等效应力和最大位移也出现在同样位置,最大等效应力小于屈服极限,壳体安全系数为1.21,满足API规范设计要求。     

海上插入锚定密封弹性爪结构优化研究

对插入锚定密封的弹性爪结构在插入封隔器过程中的插入力进行了理论分析,并将该受力结构简化为一端固定非端部受集中载荷的悬臂梁模型,通过对该模型的力平衡方程求解,建立了弹性爪插入力求解的理论计算公式。对理论公式参数化分析,优选了弹性爪的插入角、插入挠度参数,结合对弹性爪长度、爪厚度、爪切槽宽度等参数,使用Workbench参数化设计方法,得到不同弹性爪结构的弹性爪插入力、最大等效应力; 结合弹性爪金属材料的最小屈服强度参数,选择弹性爪长度为142 mm、爪厚度为4.5 mm、爪切槽宽度为20 mm的弹性爪结构为最优设计方案。 对优化后的弹性爪结构的插入力进行了实物测试验证,测试结果与FEA分析结果接近,表明优选的弹性爪结构是满足设计要求的。     

基于ANSYS Workbench的钢管柔性连接有限元分析

针对钢管对接环焊时,焊接工序复杂、焊缝可能会产生裂纹等缺点,设计了一种新型钢管柔性对接方式。采用solidwoks三维绘图软件建立实体模型,并应用ANSYS Workbench有限元分析软件对钢管实际工况进行仿真,对O型密封圈采用二参数Mooney-Rivlin超弹性材料模型并应用第四强度理论进行计算,得出钢管所承受的最大等效应力为55 MPa、最大径向应力为10.4 MPa、最大轴向应力为13.9 MPa,最大等效应变为2.96×10-4 mm。分析结果表明,钢管采用柔性对接时,钢管所承受的应力和应变均在许用范围之内,满足强度要求,不会出现泄露现象。说明该柔性连接方式安全可靠。     

水下井口系统拉伸与弯曲测试工装设计与分析

水下井口系统在深水油气开采作业期间承受复杂载荷的作用，极易发生强度破坏和结构失效。目前主要通过数值模拟的手段对水下井口系统进行分析，无法准确评估水下井口在工程应用时的安全性，研制水下井口系统的专用测试设备并分析其试验过程中的结构稳定性具有重要意义。根据水下井口系统实际装配结构，自主设计了水下井口承受悬挂、拉伸、弯曲载荷下的专用测试工装。为论证测试工装结构在测试试验过程中是否会发生强度破坏，基于ANSYS Worbench建立了3种测试工装的有限元模型，分析得到不同工况下测试工装应力响应云图。计算结果表明：悬挂载荷测试时，测试工装最大应力为597.50 MPa;弯曲载荷测试时，测试工装最大应力为349.34 MPa;拉伸载荷测试时，测试工装最大应力为179.14 MPa。各部件应力均未超出材料屈服强度，能够保证测试试验的稳定运行。研究结果可为水下井口系统测试工装的研究设计提供参考。     

接箍锚定式井下节流器锚定机构性能分析及优化

目前苏里格气田广泛应用的卡瓦式井下节流器在打捞时存在解卡工艺复杂、卡瓦咬死油管导致打捞成功率低等问题,为此研发了一种接箍锚定式井下节流器,依靠卡爪锚定于油管接箍槽间隙,具有易解卡、不卡死油管、不下滑和钢丝作业一趟完成打捞的特点。为了提高接箍锚定式井下节流器锚定机构的工作性能,利用ANSYS有限元分析软件,建立了锚定机构与油管接箍的有限元模型,模拟了锚定机构在锚定、打捞时的工作过程;利用中心组合设计法建立了节流器最小打捞力以及下击作业时卡爪所受最大应力与卡爪长度、卡爪厚度的数学模型,分析其影响变化规律,得出最佳卡爪长度、卡爪厚度分别为95.6 mm和2.9 mm,最小打捞力为1.9 kN,下击作业时卡爪所受最大应力为732 MPa,与原节流器相比明显提高。研究结果表明,接箍锚定式井下节流器锚定机构设计合理,在保证节流器锚定机构安全工作的同时,优化了节流器锚定机构的卡爪参数组合,为接箍锚定式井下节流器的现场应用提供了技术保障。      

新型可钻式预应力固井地锚设计与研究

综合海上固井地锚功能需求与现场热采井预应力固井施工需要,设计出适用于预应力固井的?244 mm可钻式地锚。采用有限元方法分析了地锚本体、锚爪和销的结构强度,验证了地锚安全工作的可靠性,并对地锚结构进行了完善,优选了地锚材质,确定了地锚作业中最佳预拉力值;同时对地锚可钻性指标概念化,确定了地锚内部结构材质。分析结果表明,在满足材料屈服强度的前提下,地锚最佳提拉力为240 kN左右,极限拉力为660 k N左右;地锚采用单元式设计理论,结构简单,功能可靠,本体采用42CrMo材质;地锚内部心体采用2A12硬铝材质,材料可钻性等级为6级,满足预应力固井地锚可钻性能。     

淀粉酶降解性能研究

针对当前对生物酶降解淀粉作用机理研究不足的问题,通过DNS比色法,考察了不同淀粉生物酶对淀粉的降解过程,并考察了温度、pH值和表面活性剂等外界条件对生物酶降解性能的影响.研究发现,pH值对淀粉酶的降解能力影响最大,在pH值为6.0时其活性最高,而在pH值为8时效果最差;温度对淀粉酶的影响也较大,温度从50℃升高到75℃后,淀粉酶的活性对pH值变得更加敏感,碱性环境对酶解的抑制作用更强;表面活性剂对淀粉酶具有抑制作用,且其浓度越大,抑制作用越强.该研究结果有助干指导淀粉酶的现场应用.     

射孔对生产套管强度的影响规律研究

为了深入了解射孔对生产套管强度的影响,采用弹塑性有限元分析方法,分别对未射孔套管和不同射孔密度套管的极限承载力进行了分析.计算和试验结果都表明,射孔后套管的极限承载能力均有不同程度的下降,下降幅度与射孔密度有关.因此,在套管柱设计时应该考虑射孔的影响.     

基于现场总线技术的控制系统的探讨

现场总线控制技术是20世纪末工业过程控制发展的新技术，是计算机网络技术，自动化仪表制造技术和过程控制发展的结果。简单介绍了现场总线技术，通过基于现场总线技术的控制系统与传统控制系统的比较，指出了现场总线控制系统的特点及优势，为现场总线技术的应用提供了良好的信息平台。     

影响连续测斜仪测量精度的因素分析

文章简要介绍了测斜仪的工作原理,说明了其测井资料在油田勘探开发中的作用,找出了几种影响其测量精度的因素,并对其做了定性或定量的分析,提出了较合理的解决方法.     

固相颗粒对储层的伤害规律研究

目前整个延长油田执行的注入水水质标准中悬浮固体含量不大于1.0 mg/L,悬浮固体粒径中值不大于1.0μm[1]。注水开发存在一系列的问题:针对性不强,不同开发层系物性差别很大,却在执行同一个标准;受处理成本、现有水处理工艺和方法等制约,含油污水处理后无法达到上述严苛的注入水水质标准。本论文通过注入水中悬浮固相颗粒浓度、粒径对储层伤害程度进行了研究,最终确定了适合延长油田注入水的水质指标:注入水水质的悬浮固相颗粒含量应不大于10 mg/L,颗粒粒径应不大于5μm。     

Investigation on the effect of water vapor on the catalytic combustion of methane on platinum

The effect of H₂O on the catalytic combustion of CH₄ on Pt was investigated experimentally and numerically. The ignition temperature obtained by measuring the exit temperature of the H₂O/CH₄/Air mixtures flow through Pt coated honeycomb channels showed that the ignition temperature was related to the CH₄ and H₂O mole fraction. The numerical results showed that the adsorption of H₂O blocked CH₄ oxidation, leading to the increase of the ignition temperature and the reforming reaction did not occur with C/O ratio less than 0.43. However, with C/O ratio increasing, H₂O could produce catalytic reforming reaction with CH₄, and H₂ produced in the reaction could increase the conversion of CH₄. This study is helpful to provide some useful information for the design of the micro-combustor.     

含水饱和度对岩石力学参数影响的实验研究

利用人造岩样,对地层的弹性模量、泊松比、抗压强度等参数随含水饱和度的变化规律进行了实验研究,并摸索出了从岩样制备到实验方案确定的适合于松散砂岩力学性能测试的一整套方法。研究表明：疏松砂岩的弹性模量很小;随着含水饱和度的增大,弹性模量减小,泊松比的变化规律不太明显;随着含水量的增大,岩样的三轴强度下降,含水饱和度对弱胶结岩石强度的影响比对胶结较好的地层敏感。     

基于深水海底管道压溃破坏的结构可靠性研究

针对深水海底管道压溃破坏失效特点,利用数值模拟和全比例压力试验相结合的方法,开展了深水海底管道结构屈曲压溃分析,在此基础上拟合出管道压溃破坏的结构承载力显式表达式,并以此构建安全裕度方程;采用国际推荐的JC法进行了深水海底管道结构可靠性指标计算,对不同初始椭圆度、轴向拉力、屈服极限和径厚比等随机分布参数进行了敏感性分析,研究了参数分布对深水海底管道可靠度的影响,为深水工程结构设计提供了参考和安全保障。     

基于AutoCAD面向对象技术的压力容器CAD

应用AutoCAD面向对象技术对压力容器CAD系统中零部件设计系统开发 ,介绍了ObjectARX和面向对象技术在零部件设计中的应用 ,包括总体结构、系统实现、图形数据库界面设计以及设计方法。     

α-烯烃组成对PAO性质影响的研究

烯烃原料组成是影响PAO合成油性能的关键因素,文章以三氟化硼为催化剂对不同平均碳数组成的α-烯烃聚合进行了研究。实验结果表明,混合α-烯烃的平均碳数对聚合产物的性质影响显著:平均碳数越大,黏度指数越高,倾点越低。通过调节混合α-烯烃的平均碳数,可以获得不同产品特点的聚合产物,满足不同的应用需求。