超高压压裂管汇由壬接头预紧特性分析

针对超高压压裂管汇由壬接头安装预紧力不当导致结构破坏或密封泄漏的问题,以某公司研制的175 MPa超高压由壬接头为研究对象,利用ABAQUS建立由壬接触模型,采用有限单元法对该接头进行应力分析与强度评定以及密封性能判定。结果表明:预紧力大小对母由壬应力几乎没有影响,对公由壬、翼型螺母和三瓣挡圈应力有显著影响,且都呈现正相关性,影响程度从高到低依次为公由壬、翼型螺母、三瓣挡圈和母由壬;额定工况下预紧力超过250 kN时,公由壬轴肩圆角处应力超过其材料许用应力,结构静强度不满足要求可能会发生结构破坏;预紧力小于150 kN时,不足以抵抗内压作用,公由壬和母由壬球头锥面密封结构分离;在能够确保球头锥面密封性和结构安全性的150~250 kN预紧力范围内,氢化丁腈橡胶(HNBR)密封圈表面接触应力始终大于实时流体工作压力,密封圈密封性能良好。推荐安装预紧力范围为150~250 kN,在该范围内密封圈结构的静强度以及密封性均能满足要求。

高压旋塞阀由壬失效分析

通过宏观断口检查、化学成分检测、硬度测试、金相组织检测和微观形貌观察等方式,对高压旋塞阀公由壬轴肩处刺漏进行分析。结果表明:(1)化学性能、硬度和金相组织均达到标准。(2)腐蚀产物主要为铁的氧化物无其他腐蚀物且表面无明显加工痕迹。(3)疲劳源点首先在公由壬端轴肩处形成微裂纹,这些微裂纹在内压作用下快速扩展,最终形成疲劳裂纹,由于管内高压液的高压作用而最终导致管壁被刺穿,管壁刺穿后,内部高压液随之喷出。(4)公由壬轴肩处裂纹为应力集中产生。

油田专用智能高压由壬型电磁流量计的开发和应用

石油工程固井作业过程中各种入井液的准确计量一直是困扰石油行业的一个技术难题,随着石油工业朝着深井、超深井发展,固井作业过程中,施工压力更高,施工时间更长,现有的测量手段已经不能满足石油固井行业的生产需要。由于固井过程中入井液的准确计量直接关系到固井的质量,从而直接影响到油气田的油气开采及生产安全,因此研制一种满足要求的高性能高可靠的流量计,彻底解决石油固井行业入井液准确计量的难题,已经是我国石油固井行业的迫切需要。本课题研制的油田专用智能高压由壬型电磁流量计是通过对现有的电磁流量计进行设计改进,在耐高压、耐磨损、抗震性等方面有了极大的突破,达到了理想的现场使用效果,彻底解决了困扰石油工程固井作业过程中各种入井液准确计量的行业性技术难题。

高压管汇连接由壬的接触分析

根据某钻机用油田现场使用的某厂家生产的高压管汇连接用锤击由壬破坏严重,锤击由壬约有90%未达到预期设计寿命而提前损坏,更换频繁等情况,应用有限元分析软件ANSYS Worbench对由壬紧帽、由壬公接头、由壬母接头三者进行了接触分析,探讨了该锤击由壬的损坏机理,考察由壬紧帽、由壬公接头、由壬母接头三者在工作中的应力分布情况和应变分布情况,寻找锤击由壬失效的根源。然后根据有限元分析和校核结果改进了由壬设计,并进行了分析和校核。

由壬盘热处理工艺的模拟及实验研究

目的获取一种既高效又省时的由壬盘热处理工艺。方法选择的试件材料为42CrMo,试件模型为由壬盘。首先,用软件DEFORM模拟改进的热处理工艺,并用实验验证模拟结果。通过对比硬度与时间的关系,得到第二次改进的热处理工艺,并再次用DEFORM模拟第二次改进的热处理工艺。结果仿真所得的试件表面最大硬度值分别为264HB、297HB。实验所得试件的表面最大硬度分别为278HB、291HB。同一方案下,工艺1和工艺2的仿真与实验所得的最大硬度误差分别为5.0%、2.1%,其误差结果在可接受范围内。上述改进工艺所得试件的硬度比传统工艺所得试件的硬度高9.5%~36.9%左右。用软件模拟第二次改进的热处理工艺,所得试件表面的最大硬度分别为260HB、285HB。与传统工艺相比,其硬度要求已完全达到。结论通过结果分析,第一次改进的热处理工艺完全满足硬度要求,第二次改进的热处理工艺不仅满足了硬度要求,而且大量减少了加工时间,提高了生产效率。

石油输送管道由壬接头制造工艺

针对在石油开采及储运过程中,作为石油输送管线中重要的管件由壬的生产工艺进行分析研究,并设计出新的夹具融入到传统加工工艺之中。

气胎由壬密封式伸缩立管总成的研制及应用

由于海洋钻井的复杂环境和作业条件,要求海洋钻井作业中所使用的用于连接井口与防喷器组之间的伸缩立管能够快速实现安装、拆卸,同时要具有良好的密封性能,避免在钻完井作业中原油渗漏,污染海洋环境。本文介绍了一种新型的气胎由壬密封式伸缩立管,并成功应用于海洋石油281平台上的安装,为后续钻井平台提供了很好的应用借鉴。

气胎由壬密封式伸缩立管总成的结构特点及应用

海洋钻井的复杂环境和苛刻的作业条件,要求海洋钻井作业中使用的连接井口与防喷器组之间的伸缩立管能够实现快速安装、拆卸并具有良好的密封性能,以免在作业中发生原油渗漏,污染海洋环境。本文介绍了一种新型的气胎由壬密封式伸缩立管,该立管已成功应用于海洋石油281平台,为后续钻井平台提供了良好的借鉴作用。

高压由壬缺陷检测试验及力磁耦合模拟研究

在页岩气压裂作业中,地面高压管汇普遍采用密封可靠、拆卸便捷的由壬连接方式。作业期间,高压由壬振动剧烈,受外界应力冲击影响严重,属于高危失效部位。为降低作业风险,开展了压裂管汇现场振动试验研究,并基于磁记忆检测技术开展了高压由壬件的室内及现场检测试验。对fig1502型由壬件模型进行了力磁耦合仿真,计算了地磁场环境下承压高压由壬件的应力分布及磁场分布。研究结果表明,高压由壬部位承受着较强的流固耦合冲击,为管汇体系的薄弱环节,利用磁记忆检测技术能够在不拆卸状态下有效检测出由壬齿根部的损伤情况:由壬母头与由壬紧帽接触端的齿根部位存在较大的应力集中;由壬所承受的内压大小与磁场强度、由壬齿根部位缺陷深度与磁场强度之间呈线性关系。研究结果对于降低生产事故发生率,实现高压管汇由壬部位的早期损伤预警具有重要意义。

海上钻井平台高压由壬的失效分析

海洋钻井平台高压系统中,由壬以其连接的便捷性、功能的可靠性,使目前高压管线多采用其连接方式。但因其结构形式的限制,使用环境、工况的特殊性,在某些工况下,部分型号的高压由壬容易出现一些问题。通过在渤海某平台发生的一个泄漏问题,分析了5寸FIG1002由壬的结构特点,及在海洋钻井平台环境工况中的适用性,并针对该问题提出了优化方案,以避免类似问题发生。

锤击由壬扳手结构研究进展

锤击由壬作为一种常用的管道连接部件在石油行业应用广泛。如果依靠人工锤击由壬的凸耳,完成由壬接头的安装和拆卸,不仅会降低由壬的使用寿命,还容易造成人身伤害。为了更安全、高效地完成这项工作,一些公司研制了由壬扳手,并投入了现场应用。简要介绍了几种典型由壬扳手的结构及工作原理,并分析了各自的技术特点。对国内外由壬扳手的研究及发展现状进行了阐述,指出轻量化、自动化、作业高效和安全是未来的研究重点。

翼型由壬接头阀体壁厚设计讨论及强度分析

针对一种翼型由壬接头的阀体结构特点进行了分析,对翼型由壬接头阀体壁厚设计问题进行了讨论。基于不同设计标准对阀体进行了强度分析,并对比了不同最小壁厚设计验证方法的分析结果,以期对阀体强度设计验证提供参考依据。

高压管汇由壬导槽部缺陷超声相控阵检测研究

基于超声相控阵检测技术开展复杂由壬螺纹结构导槽部位缺陷检测研究。根据延时聚焦偏转法则使用MATLAB计算探头各晶片不同声束角度的激发延迟时间,在COMSOL Multiphysics中仿真分析刻槽缺陷的声学特性,得到相控阵检测参数。试制模拟对比试块开展实验,验证了超声相控阵检测技术用于由壬螺纹导槽部缺陷检测的可行性。

钻井水龙带高压由壬焊缝断裂的解决方法

钻井水龙带是承接高压管线和水龙头之间的高压软连接管线,其连接方式通常采用由壬连接。由壬和高压软管接头之间需要进行特殊的焊接,要求焊接无变形,焊缝牢固,承载能力高。

化工设备的管道和连接进展

介绍了化工生产中常用的管道和连接管件。管道包括金属管道、搪瓷管道、玻璃管道、塑料管道、不锈钢波纹管、内衬四氟乙烯或聚丙烯膜的波纹管、衬四氟乙烯或聚丙烯膜的弹簧管、聚四氟短接等。管道连接方式包括法兰连接、管螺纹连接以及管接头连接。管接头包括由壬、快速接头、卡箍接头等。熟悉了各种管道、连接方式的优缺点,就会采取最简单、最快捷的连接方式,更好地为化工生产服务。

低剪切取样器的研制与应用

为了对注聚流程中聚合物溶液进行带压取样分析,为运行参数的监控提供可靠数据,成功研制出低剪切取样器。该取样器采用背压结构设计及由壬连接方式,背压结构利用液体的不可压缩性,微开背压阀,平衡注聚压力,使聚合物溶液低速均匀地进入取样器主体内,达到低剪切的要求,最大限度地提高粘度保留率;由壬连接便于安装,调整方向,更换易损件。该取样器在24246井验证了其原理的可行性,在1953井的应用中共取得聚合物溶液样品200多个,粘度保留率达到95%以上,取得了良好的效果。

油田地面内衬管线连接的优化设计

针对胜利油田地面管线的实际,设计了内衬管线的连接结构。利用Solidworks软件设计了地面内衬管线由壬连接模型,应用ANSYS有限元软件分析得出由壬连接最优连接螺纹参数,并得出连接管的根数受温度热胀冷缩影响;为解决热胀冷缩影响,设计了可伸缩的由壬连接结构,可为油田地面管线的建设与安全防护提供一定的指导。

大排量法兰隔振式高低压管汇撬的应用研究

页岩气平台井的施工排量一般为12m3-17m3,每个高低压管汇撬的排量要求6m3-9m3。3″高压管汇的通过量不能大于2.8m3/min,所以现有的3″高低压管汇撬已无法满足施工需求。通过研究目前国内外高低压管汇撬使用中情况,采用130-105的法兰式高压管汇能有效保证施工工艺排量,采用隔振装置和FIG1505由壬,能降低高压管汇的失效风险,从而保证压裂施工顺利进行,同时能有效提高压裂压裂施工的经济效益、社会效益。

固井水泥头定位焊接装置的设计

针对固井水泥头筒体和由壬接管焊接前定位不精确的问题,研究和分析筒体侧孔和由壬接管的端部结合处特征,设计了一种专用定位焊装置。试验证明,该装置能明显提高筒体和由壬接管焊接前的定位精度,实现了产品性能的提升。

福建省技术监督情报协会四届二次年会召开

2002年11月14日,福建省技术监督情报协会四届二次年会在福州召开。会议由王小平副理事长主持,福建省技术监督情报协会理事长、省技术监督情报研究所所长何喜冠同志作了《2002年度协会工作报告》,省技术监督情报所钱晓农副所长、张雨副所长及相关领导在主席台就座,陈光华秘书长为参会代表讲授了《市场准入与技术壁垒》