检索结果-内蒙古大学图书馆

石油机械 2022年第11期50卷 58-65,72页

作者：孙巧雷靳祖文王健刚冯定赵钰长江大学机械工程学院湖北省油气钻完井工具工程技术研究中心

为了对HXJ180海洋修井机在多种复杂工况下的作业强度进行分析,采用命令流的方法建立修井机模型,通过对4种组合工况、8种风向对应的32个子工况下的修井机作业强度进行数值仿真计算,得到修井机位移及等效应力分布云图。根据AISC 360—16... 详细信息

为了对HXJ180海洋修井机在多种复杂工况下的作业强度进行分析,采用命令流的方法建立修井机模型,通过对4种组合工况、8种风向对应的32个子工况下的修井机作业强度进行数值仿真计算,得到修井机位移及等效应力分布云图。根据AISC 360—16规范中的UC值判定法,对各工况下的修井机作业强度进行校核验证。校核结果表明:在所有工况下,最大等效应力点都集中在上移动座立根区域前端,风向对最大应力点位置的影响不大;在2种操作工况下,风向对修井机位移分布的影响较小,最大位移点分别位于井架天车座和气固体管线承重梁区域;而在非预期工况及可预期工况下,风向对井架上体部分及二层台的位移分布有明显影响,最大位移点也主要集中在该区域。所有工况下的构件最大UC值都出现在上移动座立根区域前端处,且最大UC值都小于1,表明该修井机的综合强度足够,满足API标准使用要求。分析方法和相关结果可为钻机、修井机强度校核和设计改进提供借鉴。

关键词：海洋修井机 API标准有限元分析 UC值强度校核

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组合油管对水平井修井管柱下入能力的影响研究

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工程设计学报 2020年第1期27卷 51-58页

作者：冯定陈文康孙巧雷杜宇成长江大学机械工程学院湖北荆州434023 湖北省油气钻完井工具工程技术研究中心湖北荆州434023 非常规油气湖北省协同创新中心湖北武汉430100

针对修井管柱在大水垂比、长水平段水平井下入困难的问题,采用修井管柱2种规格油管组合下入作业的方式,开展了不同油管长度比例对修井管柱下入能力影响的研究。基于水平井井眼轨迹的特点,综合考虑修井管柱在各井段的受力情况,建立了修... 详细信息

针对修井管柱在大水垂比、长水平段水平井下入困难的问题,采用修井管柱2种规格油管组合下入作业的方式,开展了不同油管长度比例对修井管柱下入能力影响的研究。基于水平井井眼轨迹的特点,综合考虑修井管柱在各井段的受力情况,建立了修井管柱在水平井垂直段、造斜段和水平段下入过程中的载荷计算模型,应用插值法、迭代法及分段判别计算法实现了模型的求解,并编制了相应的计算软件。基于现场数据进行了修井管柱下入能力的实例研究,结果表明:相较于修井管柱主体为单一线重油管和其他不同长度比例的2-7/8和3-1/2两种线重组合油管,组合油管中线重较大的3-1/2油管下入到井斜角为56.3°左右的井深时修井管柱的下入能力最佳。研究结果可为油田水平井修井管柱的安全下入提供指导。

关键词：组合油管下入能力修井管柱水平井

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基于Kriging法的造斜率预测精度提升研究

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石油机械 2023年第10期51卷 41-49页

作者：潘勇博张红冯定冯云长江大学机械工程学院湖北省油气钻完井工具工程技术研究中心

钻探行业中传统的造斜率预测方法存在些许不足,如几何法预测精度较低、力学法计算复杂度过高等,间接提高了钻探成本。为此,将相关性分析法运用于前期研究的Kriging代理模型,并以四川省某个井段的实钻数据为例,对各个影响因素的实钻数据... 详细信息

钻探行业中传统的造斜率预测方法存在些许不足,如几何法预测精度较低、力学法计算复杂度过高等,间接提高了钻探成本。为此,将相关性分析法运用于前期研究的Kriging代理模型,并以四川省某个井段的实钻数据为例,对各个影响因素的实钻数据进行归一化处理,使其分布于同一区间内;通过相关性分析法分别求出5个实测因素与造斜率之间的相关系数,确定与造斜率相关性较高的几种因素,并将其作为造斜率的敏感因子;根据相关系数的大小对敏感因子进行加权变换,用加权变换后的敏感因子作为训练样本,重新构建造斜率预测模型并进行造斜率预测,用模型预测误差间接反映模型的预测精度。研究结果表明,相较于单纯用初始数据进行拟合,该方法剔除无关因素后仅用敏感因子做拟合,预测值的均方根误差、最大绝对误差和平均绝对误差分别降低了13.26%、11.53%和17.37%,3种误差平均降低了13.39%,即经过初始数据处理后建立的Kriging代理模型能使预测精度有效提升。所得结论可为造斜率的预测提供一种新的方法。

关键词：造斜率 Kriging代理模型相关性分析归一化预测精度

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深水钻井隔水管与井口系统耦合力学行为

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科学技术与工程 2018年第26期18卷 182-187页

作者：向正新钱利勤夏成宇王杰涂忆柳长江大学机械工程学院湖北省油气钻完井工具工程技术研究中心荆州434023

隔水管与井口系统的稳定性对海洋石油安全高效地生产与开发起着决定性的作用。为研究实际工况下的隔水管和井口系统的力学行为,综合考虑浪流载荷和土壤抗力等因素,建立了隔水管与井口系统耦合力学理论模型;并分析了张紧力和平台偏移量... 详细信息

隔水管与井口系统的稳定性对海洋石油安全高效地生产与开发起着决定性的作用。为研究实际工况下的隔水管和井口系统的力学行为,综合考虑浪流载荷和土壤抗力等因素,建立了隔水管与井口系统耦合力学理论模型;并分析了张紧力和平台偏移量对隔水管和地层组合管柱力学行为的影响。分析结果表明,平台偏移量对隔水管与地层组合管柱的横向位移和弯矩影响不大,增加张紧力可以减小隔水管的横向位移和截面弯矩;同时也能减小地层组合管柱的横向位移,对增强井口系统的稳定性有促进作用。

关键词：深水钻井隔水管力学行为井口耦合

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不同断层对埋地管道受力性能的影响

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油气储运 2020年第7期39卷 788-800页

作者：曾希雷震靳方倩杜国锋长江大学城市建设学院·湖北省油气储运工程技术研究中心湖北省荆州市434023 荆州市政府投资工程建设管理中心

为了研究埋地管道在不同形式断层作用下的受力性能,自制了土箱试验装置,借此装置模拟断层的错动,测量得到埋地管道在断层错动作用下的应变分布和整体变形特点,分析了管道轴向应变和竖向位移随断层错动量变化的特征,探究了断层错动量、... 详细信息

为了研究埋地管道在不同形式断层作用下的受力性能,自制了土箱试验装置,借此装置模拟断层的错动,测量得到埋地管道在断层错动作用下的应变分布和整体变形特点,分析了管道轴向应变和竖向位移随断层错动量变化的特征,探究了断层错动量、管道埋深、管径、断层倾角等参数对埋地管道力学性能的影响规律,采用FEM有限元方法进行数值模拟分析,并与试验结果进行对比。结果表明:在该试验的参数范围内,随着断层错动量和管道埋深的增加,管道轴向应变增大;管径较大的管道,抵抗变形的能力较强;当断层倾角小于90°时,管道轴向峰值拉应变大于峰值压应变,此时管道以受拉为主;当断层倾角大于90°时,管道轴向峰值拉应变小于峰值压应变,此时管道以受压为主;对于走滑断层,管道轴向应变近似呈中心对称分布,两侧变形趋于一致。逆断层对于管道应变的影响最大,正断层其次,走滑断层对于管道应变的影响最小。(图17,表3,参21)

关键词：埋地管道断层作用应变分布整体变形

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多级变径随钻扩眼器研制及刀翼受力与钻压分配分析

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石油钻探技术 2023年第1期51卷 51-56页

作者：王站稳张红施雷冯云涂忆柳长江大学机械工程学院湖北荆州434023 湖北省油气钻完井工具工程技术研究中心湖北荆州434023

深层小井眼采用随钻扩眼器进行扩眼作业时存在井眼缩径、固井质量差和卡钻频繁等问题。为解决该问题,基于随钻扩眼器基本结构和工作原理,采用新型变径结构,研制了一种多级变径随钻扩眼器;建立了随钻扩眼尺寸与主动活塞轴向位移之间的函... 详细信息

深层小井眼采用随钻扩眼器进行扩眼作业时存在井眼缩径、固井质量差和卡钻频繁等问题。为解决该问题,基于随钻扩眼器基本结构和工作原理,采用新型变径结构,研制了一种多级变径随钻扩眼器;建立了随钻扩眼尺寸与主动活塞轴向位移之间的函数关系,并分析了扩眼器刀翼的受力情况;采用双因素计算方法分析了该扩眼器的钻压分配情况,得到了随钻扩眼器钻压分配比对扩眼尺寸、钻具锐度及地层抗压强度的影响规律。分析得知,随钻扩眼器的钻压分配比与钻遇地层抗压强度、扩眼尺寸呈正比,与扩眼器锐度呈反比,该扩眼器的理论井径扩大率为7%~20%。研究认为:对随钻扩眼器进行钻压分配分析,可以指导扩眼器的设计及领眼钻头的选型;研制的多级变径随钻扩眼器为提高扩眼效率提供了技术支撑。

关键词：小井眼随钻扩眼器多级变径受力分析钻压分配结构设计井径扩大率

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悬空长输管道地震反应模拟分析

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石油机械 2017年第10期45卷 116-120页

作者：雷震廖恒董飞飞杜国锋长江大学城市建设学院湖北省油气储运工程技术研究中心

为研究悬空长输管道在地震载荷作用下的动力响应,利用大型通用有限元软件ABAQUS进行数值模拟。综合分析了地震载荷作用下悬空管道的应力状况和变形特征,同时考察了悬空长度、土壤参数和管径大小以及管壁厚度等参数对悬空管道动力响应的... 详细信息

为研究悬空长输管道在地震载荷作用下的动力响应,利用大型通用有限元软件ABAQUS进行数值模拟。综合分析了地震载荷作用下悬空管道的应力状况和变形特征,同时考察了悬空长度、土壤参数和管径大小以及管壁厚度等参数对悬空管道动力响应的影响。研究结果表明:管道壁厚、悬空长度、土壤参数和管径大小都会对埋地管道的地震反应产生较大影响,其中管径的影响最大;在一定的管径范围内,随着管径的增大,峰值应力及峰值位移会逐渐减小,当到达临界值后,峰值应力会随管径增大而增大。研究成果为悬空长输管道的设计、安全维护及科学管理提供了参考依据。

关键词：悬空管道地震作用相互作用 ABAQUS 动力响应

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涡轮钻具定转子三维叶型的设计方法研究

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石油机械 2024年第6期52卷 45-50页

作者：冯定邵雪王鹏施雷长江大学机械工程学院湖北省油气钻完井工具工程技术研究中心湖北省荆州市434023

为了研究涡轮三维叶型的水力性能,基于等环量法提出了一种涡轮三维叶型的理论造型方法,并推导出了该涡轮三维叶型的特性参数计算方法。利用ANSYS Fluent对同尺寸下的涡轮三维叶型和二维叶型进行了数值模拟分析其水力特性。研究结果表明... 详细信息

为了研究涡轮三维叶型的水力性能,基于等环量法提出了一种涡轮三维叶型的理论造型方法,并推导出了该涡轮三维叶型的特性参数计算方法。利用ANSYS Fluent对同尺寸下的涡轮三维叶型和二维叶型进行了数值模拟分析其水力特性。研究结果表明:与二维叶型相比,涡轮三维叶型的压降减小约50%,水力效率提高约5%。对比了三维叶型涡轮扭矩的理论计算结果与仿真结果,发现它们的误差在10%左右,在实际工程允许范围内。研究结果可为涡轮三维叶型的设计提供理论依据。

关键词：涡轮钻具定转子三维叶型水力性能设计方法压降

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高造斜井眼轨迹控制工具主轴力学行为研究与优化设计

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力学与实践 2016年第5期38卷 520-525,510页

作者：王杰钱利勤夏成宇鄢标冯定涂亿柳湖北省油气钻完井工具工程技术研究中心湖北荆州434023 长江大学机械工程学院湖北荆州434023

依据高造斜井眼轨迹控制工具的基本结构，建立实际工况下的主轴力学模型.分析了钻压、偏置机构的偏距对主轴力学行为的影响规律，分析得出，外壳与主轴存在较强的相互作用；增加钻压会降低钻头偏转角、偏置机构作用力和主轴最大截面弯... 详细信息

依据高造斜井眼轨迹控制工具的基本结构，建立实际工况下的主轴力学模型.分析了钻压、偏置机构的偏距对主轴力学行为的影响规律，分析得出，外壳与主轴存在较强的相互作用；增加钻压会降低钻头偏转角、偏置机构作用力和主轴最大截面弯矩；钻头偏转角、偏置机构作用力和主轴最大截面弯矩随着偏置机构偏距的增加而线性增加.通过分析偏置机构安装位置、主轴刚度对主轴力学行为的影响规律得出，降低主轴刚度能有效减小偏置机构作用力和主轴最大截面弯矩，且不影响钻头的偏转角.该分析能有效指导高造斜井眼轨迹控制工具的设计与现场应用.

关键词：高造斜井眼轨迹控制工具主轴力学模型力学行为

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指向式导向工具主轴偏置力与造斜性能研究

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力学与实践 2022年第2期44卷 310-316页

作者：唐博王鹏张红冯定长江大学机械工程学院湖北荆州434023 湖北省油气钻完井工具工程技术研究中心湖北荆州434023

为研究钻压传递机构安装位置对指向式导向工具主轴偏置力与造斜性能的影响规律,基于横向弯曲梁和纵横弯曲梁力学模型建立了考虑轴向载荷的主轴力学模型,运用微分方程通解对管柱力学进行求解的管柱单元组合方法,推导出主轴的几何方程和... 详细信息

为研究钻压传递机构安装位置对指向式导向工具主轴偏置力与造斜性能的影响规律,基于横向弯曲梁和纵横弯曲梁力学模型建立了考虑轴向载荷的主轴力学模型,运用微分方程通解对管柱力学进行求解的管柱单元组合方法,推导出主轴的几何方程和力学方程,分析了钻压传递机构安装位置对导向工具偏置力、钻头侧向力与钻头倾角等造斜性能参数的影响。结果表明,钻压传递机构安装位置距离钻头越远,工具主轴造斜所需的偏置力越小,而钻头侧向力与钻头倾角越大。

关键词：指向式主轴偏置力造斜性能

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