多因素影响下射孔段管柱振动力学分析

聚能射孔爆轰产生的冲击载荷作用于井下射孔段管柱系统,导致管柱发生屈曲断裂等事故。结合管柱自重、射孔液阻尼、地层围压和爆炸冲击载荷的影响,建立射孔冲击载荷下油管—射孔枪动力学模型,得到射孔段管柱纵向振动微分方程。应用有限元软件,对射孔段管柱进行显示动力学响应分析,并将模拟结果同理论数值解进行对比验证。结果显示,应力波由管柱底端向上传播,管柱等效应力和轴向位移均呈现周期性变化,且逐渐衰减。分析不同油管长度、外径、壁厚和单发装药量对管柱动态响应的影响。基于数值模拟结果,利用MATLAB软件进行多元非线性回归,拟合得到射孔段管柱应力峰值经验公式,并与现场试验数据进行对比,验证公式可靠性。

水力压裂施工中安全阀的安装与应用

本文探讨安全阀在水力压裂施工中的安装与应用,重点介绍水力压裂施工原理和技术,包括水力压裂原理介绍、施工技术、技术挑战难题。随后讲述安全阀工作原理和种类,阐述安全阀的概念定义作用、工作原理、种类和应用领域。关键探讨安全阀在压裂施工中的安装流程及注意事项包括安全阀的挑选购置、安装部位和规划、安装步骤和操作流程及其安装全过程中的注意事项和安全管理措施。阐述安全阀在水力压裂施工中的运用效果,展开功能测试与评价,并给出优化措施和整改措施。

连续管疲劳分析软件开发与应用

针对连续管在拉伸力及内压作用下发生塑性变形产生疲劳后容易断裂,从而严重影响油气生产安全的问题,基于连续管疲劳试验数据,采用多维曲线拟合方法建立连续管疲劳寿命分析模型,应用VS平台及C++语言开发了连续管疲劳分析软件。该软件可计算弯曲半径、内压等施工参数对连续管疲劳寿命的影响,支持连续管全生命周期内疲劳分析事件的统一管理。从连续管出厂开始,应用软件跟踪每次操作以确保连续管疲劳评估结果准确。现场应用结果表明:该软件能准确分析连续管疲劳寿命损耗,当循环压力较高,并在某一井深长时间反复起下作业时,连续管最大疲劳急剧增加,应尽量避免此类施工作业。研究结果对连续管在工程中的应用推广和安全评估具有重要指导意义。

压裂混砂设备的故障判断分析

压裂作业时,一套压裂机组一般只配置1台具有双吸双排功能的混砂设备,现场快速处理和排除混砂设备的故障对保障压裂作业顺利进行至关重要。本文从混砂设备的主要组成及各部分工作原理出发,介绍了混砂设备故障分析的基础;以发动机无法启动、各泵无法转动、输砂曲线波动大等典型故障为主,介绍了混砂设备故障分析的思路和解决方案;最后,对混砂设备的常见故障原因和解决方案给出了简表说明。本文提出的混砂设备故障分析方案对现场生产具有重要参考意义。

基于多传感器融合的自动灭火系统设计

针对压裂井场作业设备密集、易发生大规模火灾的工况提出了一种基于多传感器融合的自动消防灭火系统。介绍了不同种类传感器的特性和功能,进行了有针对性的选择;基于透视变换原理进行图像型火焰探测器与双目相机的图像配准,使火焰探测与距离感知功能相结合,实现火焰的自动探测定位;通过对波段型火焰探测器、图像型火焰探测器的报警信息进行综合分析,确定多传感器融合报警的策略,提高报警准确率、减少误报;通过对水流落点与消防炮之间的距离以及对应消防炮的俯仰角度进行拟合,确定落点距离与俯仰角度的拟合关系用于消防炮转向时的俯仰角度计算;进行了多次场内实地测试,测试结果显示能够较好地扑灭不同位置的明火,灭火效果符合设计预期。

基于石油开采的连续油管负载报警保护装置研究

为了更好地适应新疆石油开采业发展实际需求,需要研发一套安全可靠的油管保护装置,文章提出设计一款石油开采的连续负载报警保护装置。该保护装置通过液压泵控制电路中增设可控制的继电器,在液压马达制动油路中设置可控制的保护阀,并结合传感器模块实际获得的下管压力信息和下管速度信息,对继电器进行控制实现当超载或失速时使液压泵0流量输出,对保护阀进行控制实现当超载或失速时使液压马达的制动;并通过载荷、速度、压力进行实时监测控制,超过额定参数范围值时,发出报警信号,防止设备继续动作,避免了导致各种施工事故发生,确保连续油管施工过程的油管等设备与工作人员的安全。该装置开发完成之后通过一年多实际应用,取得良好就用效果,达到了设计预期目标,并获得国家专利,可以全面推广应用。