影响K55石油接箍管冲击合格率因素的分析

对K55石油接箍管性能一次合格率统计结果显示,冲击韧性合格与否是影响接箍管性能一次合格率的主要原因。用因果分析图确定出影响接箍管冲击不合的主要影响因素,通过正交试验优选出各主要影响因素的最佳工艺参数,并制定出相应对策,生产实施后,K55石油接箍管冲击韧性一次合格率由43.06%提高到100%。

接箍管螺纹机床整机动态特性分析及优化

接箍管螺纹数控机床在石油管柱接箍螺纹加工过程中被广泛应用,其静动态特性对接箍管螺纹的加工质量有重要影响。为保证接箍管螺纹机床的静动态特性及螺纹加工精度,建立了机床的几何模型和有限元模型,对模型进行了静力学分析、模态分析和谐响应分析,同时进行了以机床整机刚度为优化目标的优化设计。研究结果表明:优化设计后,整机变形量减小了10.23%,质量减轻了5.28%,1阶频率提高了9.67%;优化后的接箍管螺纹数控机床结构合理,达到了减轻质量、提高机床性能的优化目标,其静动态特性也得到了一定改善。研究结果可对套管接箍管螺纹机床设计提供一定的指导。

基于转像激光立体视觉的油管接箍内螺纹参数检测

油管接箍是油田钻井用重要连接工具,其内螺纹质量对于油气安全开采至关重要。针对现有油管接箍内螺纹接触式检测方法效率低、磨损大、光谱共焦等非接触式方法测量可达性差的问题,提出基于转像激光立体视觉的油管接箍内螺纹参数检测系统与方法,利用激光和反射镜实现内螺纹牙型轮廓的强化和转角窥视,借助已标定的相机模型参数,通过立体视觉和旋转进给重构纵截面中双侧牙型的三维点云,经进一步处理,从三维点云中计算出内螺纹螺距、齿高和锥度三项几何参数。依据美国石油协会(API)标准规定的参数容限范围实现油管接箍内螺纹质量的判定,研制出视觉系统,并与传统量具在相同工况下测量27/8与31/2英寸两种规格的油管内螺纹几何参数,结果表明,提出的视觉系统可实现内螺纹多项参数的一体化高精、高效测量,满足工业现场需求。

基于Faster-RCNN网络的接箍自动识别方法

在可视化测井中,深度对于判断油管缺陷位置、射孔位置至关重要,而现有的测深系统具有一定的深度误差。在观测井下视频人工查找接箍,存在耗时、检测速度慢等问题。先对VideoLog油气井可视化测井技术采集到的井下视频进行图像增强,引入Faster-RCNN模型,采用ResNet50网络作为特征提取网络提取接箍特征,最终通过兴趣区域池化网络和全连接层完成接箍的识别定位。该模型有着0.99的平均精度,在实验中,视频中的接箍均可被准确识别,具有识别速度快和准确率高等优点。

无源接箍仪器在测井中信号非正常偏弱分析

接箍仪器(CCL仪器)通过测量井中油、套管节箍数量,实现对井下设备深度的判断、校验,以及对油、套管深度的精确测量,同时判断油、套管的损坏位置,以及射孔深度或层段的识别。在现场应用过程中,多次遇到接箍信号偏弱或信噪比差,导致接箍信号与噪声信号难以区分,影响现场作业的准确性和效率。经过车间排查,确认磁钢及线圈均处于良好状态。文章就接箍信号非正常偏弱现象的发生原因进行深入分析。

锰系磷化工艺参数对油套管接箍磷化膜质量的影响分析

接箍磷化膜是确保油套管在拧接过程中避免粘扣的一种必要措施,磷化膜的质量直接影响着螺纹连接质量;在接箍磷化过程中,因磷化工艺及参数的不同,磷化反应所产生的磷化膜堆积方式及堆积效果存在着较大的区别。通过对磷化反应过程的描述,及接箍磷化反应过程中各工艺参数对磷化膜质量的影响,并结合上卸扣后磷化膜的抗粘扣性能对比分析,总结出磷化生产工艺参数对接箍磷化质量的影响基本参数,为进一步提升油套管接箍的磷化生产质量提供参考。

超级13Cr石油接箍电镀冲击镍的研究与应用——双整流器与内、外不同材质电镀阳极的应用

13Cr材质的电镀与不锈钢材质一样,必须做冲击镍预镀层作为底层,才能进行其他电镀处理。因此,综述13Cr材质的接箍预镀冲击镍时螺纹内部与外圆同时电镀采用的特殊工艺、设备、材料的研究与应用,以期为特殊材质的石油接箍电镀防腐与使用提供有力的技术保障。

某水平井用P110钢级套管接箍的开裂失效分析

对某水平井用P110钢级套管接箍在酸化压裂过程中发生的横向开裂失效进行了系统分析,通过宏观几何尺寸测量、化学成分分析、力学性能测试、组织分析、扫描电镜观察和能谱分析等方法分析了裂纹产生的原因。结果表明,接箍台肩根部的应力集中和超尺寸夹杂物引起的缺口效应叠加作用引发裂纹及并使其扩展,最终导致失效。断面有韧窝,但韧窝非常浅;裂纹周围并无明显塑性变形征兆,是非常危险的断裂形式。

一种无接箍直连型螺纹接头设计开发及应用

基于小井眼或固井间隙较小的油气井特殊环境,本文设计了一种管体外径较小,抗拉及抗压性能较好的无接箍直连型螺纹接头。首先,根据应用环境,确定了楔形螺纹接头的结构及齿顶过盈密封形式;其次,使用ANSYS有限元模拟分析在不同载荷包络线下螺纹接头的受力情况;最后,经过上卸扣试验、复合加载试验和失效试验评价了无接箍直连型螺纹接头性能。结果表明,通过使用ANSYS螺纹接头在不同受力下的情况进行有限元模拟分析,轴向载荷对螺纹接头最大接触压力影响较大,其中,拉伸载荷对螺纹接头齿形应力影响较大,最大接触压力越大,螺纹变形量也越大,螺纹变形量越大更容易造成螺纹密封泄漏内压对螺纹接头应力影响较大,温度和弯曲载荷对螺纹接头应力影响较小。经过试验验证,上卸扣测试接头无粘扣,密封测试无泄露,失效测试合格,螺纹接头满足使用要求。

特殊螺纹油管接头现场端接箍胀大原因分析

针对某西部油田商检时发现的特殊螺纹油管接头现场端接箍胀大问题,进行调查研究、有限元分析、上扣验证试验和密封验证试验。结果表明:特殊螺纹油管接头工厂端上扣后,现场端接箍的螺纹中径胀大很小,但密封面直径胀大较大;接头的壁厚越厚、上扣转矩越大、拐点转矩越低和台肩宽度越窄,密封面直径胀大就越明显。研究还发现接箍过大的胀大量会导致接头密封失效。为防止接箍胀大而影响密封性能,建议生产厂严格控制拐点转矩、适当延长转矩台肩宽度,并将这两项指标列入检验标准;同时,建议油田制订验收标准时限定接箍密封面直径胀大量,并据此调整验收标准的公差范围。

偏磨抽油杆接箍力学性能及承载能力分析——以塔河油田抽油杆接箍断脱为例

针对塔河油田抽油杆接箍在采油生产过程中,易发生磨损现象,而导致抽油杆接箍断脱失效的问题。以直径为25 mm抽油杆,基体材料为35CrMo接箍为研究对象,考虑接箍壁厚受磨损程度的影响,应用有限元方法,开展抽油杆接箍在拉压载荷作用下受力分析和承载范围分析。通过拉压试验测试和数值模拟结果对比分析并验证数值方法可靠性基础上,开展了拉压载荷在20~250 kN下不同磨损量抽油杆接箍的力学性能分析。结果表明:等效应力和接触应力均随着载荷增大而增大,无磨损接箍在受力范围内均能满足应用要求。但由于接箍出现偏磨,其等效应力与接触应力分布对称性变差,且磨损严重时,其承载能力严重下降,断脱风险加大。

钢管接箍智能加工线中全自动运输系统

介绍了钢管接箍智能加工线中的全自动运输系统。利用桁架机器人代替叉车或者吊车,将分散在加工车间内的每道工序和设备衔接起来满足接箍加工车间的工艺流程需要;利用自动检测装置或者自动测量仪表对接箍短坯或者接箍车坯的外形尺寸进行自动测量,对加工后的接箍螺纹进行自动检测并发出信号和传输数据,实现高自动化和智能化生产操作。

带接箍水平油套环空流场特性模拟与试验

环空压耗的准确预测在深井、超深井钻完井中具有重要意义。环空流场特性研究是环空流动压耗预测的理论基础。为了揭示带接箍水平油套环空的流场特性及其影响规律,建立了不同结构的带接箍水平油套环空流动模型,采用Realizable k-ε湍流模型进行了流场的数值模拟,并开展了基于粒子图像测速技术(PIV)的流场可视化试验。对比分析了缩扩比和排量对环空流场流线分布、速度分布、压耗以及涡量分布的影响,得到了带接箍水平油套环空的流场特性及其影响规律,初步探索了压耗产生与涡旋之间的关系。搭建了可视化的带接箍水平油套环空流场测试试验装置,验证了数值模拟的准确性。研究结果表明:带接箍水平油套环空流场在突缩入口处、后向台阶处出现回流区;缩扩比、排量主要影响了后向台阶处的流场特性,对前向台阶处的流场特性影响较小;随着缩扩比的增大,环空流场的回流区范围减小,压耗减小,涡量值减小;随着排量的增加,环空流场的回流区范围增大,压耗增大,涡量值增大。研究结果可为变截面环空流场研究提供参考,为环空压耗预测提供理论基础。

抽油杆耐磨接箍液压卸扣专用装置研制与应用

在抽油机使用过程中,当出现抽油杆杆体因受到严重腐蚀需要报废处理时,虽然耐磨接箍腐蚀、磨损较轻,但由于耐磨接箍与抽油杆联结紧密,难以拆卸,只能同步报废处理,造成了资源浪费。针对以上问题,研制出一种抽油杆耐磨接箍液压拆卸专用装置。实际应用表明,该装置不仅有效提高拆卸效率,确保拆卸的耐磨接箍完好,而且能提高耐磨接箍的利用率和使用效益,具有较好的推广应用价值。

石油接箍专用数控车床主轴箱正向设计

针对石油接箍螺纹的切削,文中从市场需求和生产工艺出发,利用WALTER计算结果选择电动机,再结合SolidWorks和Auto CAD软件正向设计一套主轴箱部及其附件。并运用Simulation对夹具进行有限元分析后发现,尽管应力分析满足设计要求,但安全系数不足,可通过局部淬火来达到使用要求。

真空隔热油管接箍传热实验与模拟研究

真空隔热油管井筒的传热计算是稠油开采领域的重要研究课题。注蒸汽采油井筒内,隔热油管是靠接箍连接在一起的,接箍虽然很短,但其隔热性能较差。目前,隔热油管接箍段引起的散热损失均按经验比例计算,本文对隔热油管接箍的传热进行了深入研究,提出用接箍视导热系数来衡量接箍的隔热性能。并通过现场实验、fluent模拟和理论计算相结合的方法,得到带衬套的接箍视导热系数为0.4 W/(m·K)左右。在实验条件下,接箍散热损失占总散热损失的比例大于1/3。因此,应采用必要措施提高接箍的隔热性能,以保证整个隔热油管的隔热效果。

N80油管接箍螺纹联接的应力分析与失效评估

油管与接箍的螺纹联接部分是保证油管正常工作的关键纽带。基于弹塑性力学理论,利用ABAQUS有限元软件建立了N80油管接箍的轴对称模型,对油管接箍的上扣过程进行了数值模拟,并结合实际工况分析了不同井深条件下油管接箍螺纹的应力状况,得到了油管与接箍螺纹的失效特征。结果表明:上扣过程中油管和接箍螺纹的Mises应力呈两端高中间低的形式分布,过盈上扣3圈时接箍两端的螺纹已经进入塑性状态;实际工况下,油管螺纹的Mises应力随着井深的增加呈下降趋势,井口处油管两端的螺纹已经超过屈服强度,而接箍螺纹的Mises应力随着井深的增加而增大,3 000 m井深时接箍两端的螺纹均已进入塑性状态,易发生粘扣而导致密封失效。

API油管接箍液固两相流体冲蚀数值模拟

采用射流试验得到了超级13Cr钢半经验预测模型,结合数值计算进行API油管接箍冲蚀模拟,得出了API油管接箍冲蚀速率分布规律。模拟结果表明,接箍凹槽内壁面冲蚀速率远小于油管内壁;最大冲蚀速率产生于直冲壁面;冲蚀速率随排量增加而增大,排量达到6 m^3/min时冲蚀速率出现极大值点;砂比40%时冲蚀影响最严重。

塔里木油田特殊倒角接箍油管的应用分析

通过对塔里木油田油管使用情况进行调查研究,认为90°台肩接箍油管在起下作业过程中容易损坏封井器密封胶芯,在套管柱结构变化处、在水平井和大斜度井经常阻卡。笔者对现有18°特殊倒角接箍油管和20°特殊倒角接箍油管使用效果进行调查研究,认为采用这2种特殊倒角接箍油管均可以避免上述问题。对18°特殊倒角接箍油管和20°特殊倒角接箍油管在使用过程中的受力情况进行了分析计算,认为18°特殊倒角接箍台肩承载面比20°特殊倒角接箍承载面受力更合理。为了减少油管品种,并保证油管使用性能,应当采用18°特殊倒角接箍油管。对如何从现有的90°台肩接箍油管和20°特殊倒角接箍油管过渡到18°特殊倒角接箍油管提出了具体的建议。

油套管接箍锰系磷化工艺研究

通过正交试验设计方法确定了锰系磷化工艺的工艺参数,研究了磷化液酸比、磷化时间和磷化温度等工艺参数对磷化膜成膜的影响,分析了各工艺参数对磷化成膜的作用机理。用经过磷化处理的接箍进行上、卸扣试验,结果表明,得到的磷化膜具有良好的抗粘扣性能。