硫酸镍浓度对脉冲电沉积Ni-W-P合金的影响

Ni-W-P三元合金镀层用于油井设备防腐蚀效果优良,但目前采用脉冲电沉积法制备该三元合金的工艺尚不成熟。利用脉冲电沉积法在抽油杆钢30Cr Mo表面制备Ni-W-P三元合金镀层,通过电子探针(EPMA)及X射线衍射(XRD)分析,研究了镀液中不同硫酸镍浓度对镀层化学成分及结构的影响,采用显微硬度计和Tafel极化曲线测试考察了镀层的硬度及耐蚀性。结果表明:硫酸镍浓度为70~80 g/L时,镀层中W,P含量较高且为非晶结构,镀层具有较高的硬度和较好的耐蚀性;脉冲电沉积Ni-W-P镀层的过程符合诱导共沉积机理。     

储气库注采管柱疲劳可靠性多级加速载荷试验研究

针对储气库注采管柱在高速气流作用下易于发生疲劳失效的问题,开展注采管柱N80材料疲劳可靠性试验研究。在MTS810试验机上完成针对N80材料储气库注采管柱的拉-拉疲劳实验。通过多级加载疲劳试验法,获得N80储气库注采管柱疲劳分组加速试验数据,采用概率分析模型得到N80材料的S-N曲线。提出基于古德曼曲线预估材料疲劳寿命极限的方法,采用该方法可以比较可靠地预估材料不同加载条件下对应的最大应力水平、应力幅值及应力比等参数,为加速疲劳试验、提高试验效率提供一种参考方法。给出基于概率统计方法进行多级加载疲劳可靠性分析模型,通过多级加载疲劳试验获得储气库注采管柱N80油管试件的疲劳寿命样本数据,并采用可靠性模型给出试验材料的概率分布规律以及相应的P-S-N曲线。     

焊接热循环对ASTM4130钢热影响区组织及韧性影响

采用金相、扫描电镜(SEM)和焊接热模拟方法,研究了不同峰值温度和焊接线能量对ASTM4130钢焊接热影响区(HAZ)显微组织、冲击韧性和断口形貌的影响.结果表明,ASTM4130钢热影响区除回火软化区外均发生脆化现象.当峰值温度为1200 ℃和1350℃时,由于晶粒粗大,且产生了贝氏体、未回火马氏体和M-A组元等非平衡组织,其冲击韧性损失达母材的94.5%,脆化现象最严重.当峰值温度为950℃,冲击韧性较低的原因是该区产生了未回火马氏体和块状铁素体.当峰值温度为800℃时,晶界附近碳化物聚集和不均匀分布,以及块状铁素体的存在,造成该区发生脆化.焊态下焊接线能量对ASTM4130钢粗晶区的冲击韧性影响较小.     

煤层气排采井口温降计算与保温装置设计

煤层气有杆泵排采井口在较低的环境温度下作业时,煤层气在管道中发生节流效应导致井口冰冻,严重影响气井正常生产,为此设计一种结构简单、成本低廉的燃气炉和管道组成的保温装置。该装置的设计依据节流效应原理,利用气体BWRS状态方程,给出焦耳-汤姆逊系数的计算方法,得到煤层气排采井口的制冷量。利用少量井口排采出的煤层气,在满足制冷量要求的情况下,得到燃气炉主要结构的设计参数。通过产生的烟气,把管道的热量传递给井口装置,防止装置发生结冰现象。井口保温装置的设计与研制对保证煤层气井的正常稳定排采具有重要的应用价值和现实意义。     

断裂构造地质模拟实验装置设计与研究

断裂构造是地质构造运动中广泛发育的构造形态,对于断裂构造的物理模拟研究一直是地质构造中研究的热点和难点问题.针对济阳坳陷断裂分布及主要断裂地质构造现象与成因分析的基础上,从动力学和运动学的角度,总结了地质体形成的受力与变形规律,并按照相似性理论,建立了断裂模拟实验的相似模型,完成了实验系统的总体方案概念设计和装置关键参数的计算,并制作了实验样机,利用该实验装置完成了不同断层构造样式的构造物理模拟实验.实验表明研制的实验装置灵活、可靠,达到了设计要求,为断层构造物理模拟定量分析提供了新的技术手段和实验平台.     

延迟焦化装置中带碟簧的管法兰接头三维数值分析

应用有限元法分析延迟焦化装置中焦炭塔和管道的受力和变形,并针对生焦高温工况,对带有碟形弹簧的管法兰接头进行三维数值模拟,分析碟形弹簧对垫片应力的影响。模拟结果表明,生焦时焦炭塔受高温膨胀,导致管道弯曲变形,而内压对此影响相对要小很多;高温下选用适当的碟形弹簧,有利于维持管法兰接头的垫片工作应力。     

复合抽油杆旋转装置的研制

为了防治抽油杆偏磨和断脱,研制了复合抽油杆旋转装置。该装置将弹簧的弹性形变引起的垂直运动转变为旋转运动,实现了抽油杆的自动间歇旋转,达到抽油杆均匀磨损的目的。利用弹簧吸收释放能量,又避免了冲击载荷的产生,减少了抽油杆断脱现象的发生,延长了抽油杆和传动零件的使用寿命。现场应用表明,该装置可以延长油井的免修期,有较好的应用前景。     

水平/垂直钻杆自动操作系统及设计方案

介绍了国外典型水平/垂直钻杆自动操作系统,对其钻杆单根上下钻台及单根接立根操作过程进行了分析,并提出了适用于钻井平台的2种水平/垂直钻杆自动操作系统的设计方案。     

抽油杆防偏磨多角度可调式扶正器研制

在分析研究抽油杆扶正器井下工作原理和多种扶正器应用优势的基础上,研制了一种抽油杆防偏磨多角度可调式扶正器。介绍了该扶正器的总体结构、主要部件,并进行了强度校核。该扶正器设计合理,安全可靠,使用方便。     

平行管式水力喷射泵反循环冲煤粉装置设计

水力冲煤粉法会导致冲煤粉液体漏失严重,不仅污染地层,而且增大了排液采气的困难,而机械捞煤粉又存在效率低等问题。为此,通过对煤层气井下管柱结构的分析,在不影响井底煤层结构的前提下,提出了平行管式水力喷射泵反循环冲煤粉技术,并设计出水力喷射泵负压反循环冲煤粉装置。该装置可以有效地解决现场的冲煤粉问题,并且可以保护煤层不受破坏。通过水力计算得出煤粉颗粒直径与煤粉颗粒自由沉降末速度以及排煤粉所需工作泵最低排量的关系,并算出煤粉从453.52 m井深上升到地面所需要的时间约为0.47 h。