Cameron结构的防喷器壳体有限元分析

参考美国Cameron公司的闸板防喷器,所设计的壳体采用长圆形的闸板腔结构。利用Cos-mosworks 2008有限元分析软件计算单闸板防喷器壳体模型在额定工作压力35 MPa和静水压力52.5 MPa工况条件下的应力分布及危险点,并按照ASME规范分析其应力组合,表明该设计是安全的。     

特大型钻井单闸板防喷器的研制

为满足用户的要求,在成功开发各型闸板防喷器系列产品的基础上,又成功地开发了我国首台特大型钻井单闸板防喷器。该防喷器采用APISpec6A法兰与其它井口设备连接,关闭及打开闸板总成均采用液压操作,闸板关闭后采用手动锁紧闸板轴的方法,可实现防喷器地面控制系统泄压。现场使用情况表明,它能满足钻井作业需要。按APISpec53推荐标准,每使用14d试压1次,共试压3次,均合格。在倒换井口之后进行常规检查,各部件均正常、完好,其经济效益是非常可观的。     

FZ28-105闸板防喷器承压件在装配体下的应力计算

闸板防喷器关键承压件三维模型有限元分析目前存在一定的局限性。为此,利用Cosmosworks有限元分析软件开展了FZ28 105闸板防喷器的壳体及侧门等关键承压件的力学分析。在装配体下先定义防喷器计算的约束边界、载荷及其有限元网格等条件,把装配体中的壳体与侧门在载荷的冲击下作为整体分析,然后分别在额定工作压力（157.5 MPa）和静水压力（105 MPa）试验条件下进行应力分析计算。结果表明：最大应力都发生在壳体垂直通孔与长圆形通孔相贯的上壁,为减少其应力的过度集中,在设计中应将该处作倒角处理;静水压试验压力载荷状态的上壁应力值达到591.2 MPa,额定工作压力状态的上壁最大等效应力值为391.2 MPa,均小于屈服极限值785 MPa,壳体处于弹性状态,壳体、侧门设计强度符合API规范,说明该设计是安全的。该成果为成功试制FZ28 105闸板防喷器提供了关键的支持数据。     

采油(气)井口装置现状及发展趋势

采油(气)井口装置是油气生产的重要设备,其性能的优劣关系到油气井能否安全、高效地生产.本文在介绍国外井口装置的总体发展现状及井口装置各部件结构的改进情况的基础上,指出了当前我国井口装置存在的不足.同时也对我国井口装置今后的发展提出了建议.     

140MPa超高压井口闸阀阀体的有限元强度分析

PFF65-140法兰式平行闸阀是为超高压井开发设计的一类高压闸阀,适用于各类采油(气)树、井口装置、管汇和套管头.为验证其开发设计的合理性和安全性,建立超高压井口闸阀阀体的三维实体模型,在额定工作压力和静水压试验压力两种情况下,采用Solidworks及Cosmos分析软件对闸阀阀体进行有限元分析计算,证明存在高应力区.按照ASME应力分析法分析其应力组合,表明该设计是安全的.     

"F"型新型钻具浮阀研制与应用

为解决"G"型钻具浮阀阀芯的阀盖与其阀座的端面密封在弹簧自动复位时始终存在着的渗漏现象,研制了新型"F"型钻具浮阀.新型"F"型钻具浮阀的阀芯,采用了密封箭锥面的金属密封形式,其密封性能较之"G"型钻具浮阀阀芯采用的端面密封有了显著的提高,特别是在静水压力试验时的密封性能,增加了密封件的寿命及安全性能.     

钻完井一体式油套管头的研制与试验

针对传统的油、套管头和采油树换装过程,不仅费时费力而且存在安全隐患的问题,研制了钻完井一体式油套管头。设计时将套管头和油管头合为一体,有3个台阶和倒卡瓦,在作业过程中,不需更换井口装置和改变地面设施就可以完成钻井、试油、完井等作业,减少了井口、防喷器组和节流压井管汇重新安装、试压以及起下钻具或油管柱的工序。该油套管头采用API Spec 6A法兰连接,具有体积小、操作方便、密封性能好、悬挂能力强等特点。塔中351井和岳101-95-X1井的现场试验结果表明,应用该油套管头可缩短钻井周期6 d以上,每口井节约钻井费用120万元以上,井控安全风险降低60%以上。     

Cameron式2FZ35-35型双闸板防喷器研制

为满足中海油用户的要求,开发了Cameron式2FZ35-35型双闸板防喷器。该防喷器采用API Spec 6A法兰与其他井口设备连接,用液压控制关闭和打开闸板总成,闸板关闭后采用手动锁紧闸板轴;整体强度、液控油路和液缸强度及剪切127mm（5英寸）钻杆和剪切闸板密封试验、变径闸板试验（封隔88.9mm（3英寸）和127mm（5英寸）管柱）和通径试验满足API Spec 16A推荐标准。现场使用表明,具有安全可靠、开关迅速灵活、结构轻便、操作方便等特点。     

闸板防喷器侧门密封失效研究

侧门是闸板防喷器中的关键部件。建立了闸板防喷器侧门的三维实体模型,用Solidworks有限元分析软件对侧门进行了承载能力分析,考虑了材料的弹塑性特性,分析了侧门密封圈应力应变情况,同时,在侧门承受35MPa均匀压力作用下,得出了原始侧门与改进后侧门的应力、应变和内轮廓的变形量,最后提出相应的分析及其改进措施。为验证设计的可靠性、合理性及进一步改进设计提供了依据。     

新型整体式磨鞋捞杯研制与应用

现有的钻、修井落物打捞技术,是先用磨鞋对井内落物进行磨铣,然后再用其它打捞方式将磨铣后的碎屑打捞上来,这样,就增加了起、下钻的次数,工具更换的次数以及操作程序的复杂化,非常不利于钻井效率的提高。针对这种现状,便研制了一种新型整体式磨鞋捞杯,突出优点是减少了钻、修井过程中的起、下钻次数,工具更换的次数以及简化了操作程序,既能对井下落物进行磨铣,又能进行打捞,保证了一体多功能的特性,为加快石油打捞工具的发展提供了有效的参考价值。