含表面双裂纹的钻杆管体断裂性能研究

钻杆刺漏是钻杆在服役过程中最常见的失效形式,而钻杆表面裂纹的扩展是钻杆发生刺漏的直接原因。为更有效地评估钻杆表面含有多条裂纹时的安全性能,以某超深直井G105钻杆井口段为研究对象,建立管体外表面双裂纹有限元模型,分析了拉扭载荷下裂纹间距、次裂纹尺寸以及走向对环向主裂纹前缘J积分的影响。结果表明:轴向排列的环向次裂纹是相对最安全的,可大幅消减钻杆主裂纹前缘的J积分;环向排列的环向次裂纹相对最危险,可大幅增大钻杆主裂纹前缘的J积分;轴向次裂纹可增大钻杆主裂纹前缘或部分前缘的J积分,但增幅相对环向排列的环向次裂纹来说要微弱得多。次裂纹对主裂纹前缘J积分的影响强度随两裂纹间距的增大或次裂纹尺寸的减小而减小。因此在对含表面双裂纹的钻杆进行分析时,在次裂纹尺寸较大且距离较近的情况下应考虑次裂纹的影响;在次裂纹尺寸较小或距离较远时则可忽略次裂纹,将模型简化为单裂纹钻杆模型进行分析。

排管机械手扶持装置的研制

扶持装置在排管机械手中起扶持管柱的作用,是排管装置重要的组成部分之一。文中介绍了单驱动双作用扶持装置的结构组成、工作流程及试验情况。该单驱动双作用扶持装置的成功设计,节约了排管机械手生产制造成本,降低了故障率,提升了排管机械手的性能,对排管机械手的发展具有重要意义。

“国和一号”主蒸汽安全阀支管扩管焊接工艺研究

“国和一号”主蒸汽安全阀支管扩管是创新性解决核电站运行噪声问题的关键设备。其材质为SA-182 Gr.F11 Cl.2,采用上部锻件和下部锻件组焊而成,整体结构为两端小、中间大的圆柱形容器,焊缝不具备背面清根条件。针对支管扩管的结构特点,设计了合理的单面焊双面成形坡口形式,结合焊缝质量控制要求和焊接效率选取了氩弧焊打底+手工焊填充的焊接方案进行焊接。针对材料的特点开发了相应的焊接规范参数,其性能满足设计要求。经过技术论证,先后解决了单面焊双面成形、焊接变形控制的难题,并且通过合理的工装设置实现了支管扩管的批量化工程应用。实施后,全部批次共计14件支管扩管无损检测全部一次合格,焊缝质量满足设计要求,制造质量稳定、周期可控,攻克了支管扩管这一设备的制造难题。

东海凝析气层一体化测试管柱井下PVT取样技术

钢丝作业取井下PVT样品方式在海上凝析气层测试中存在用时长、圈闭易失效、安全风险高等问题。根据TCP+APR一体化管柱特点,将SPS保压单相取样枪及其托筒连接在测试管串上一并入井,通过控制环空压力激发取样枪并圈闭井下流体样品。该技术性能稳定,取样成功率高,样品质量可以满足油气藏评价要求,测试作业效率及安全性明显提升。以东海某勘探区为例,5年内共进行了13井次应用,取样成功率100%,累计节约作业时间超200 h。海上勘探油气藏类型越来越复杂,成本控制和高质量勘探要求下,一体化测试管柱井下PVT取样技术具有重要的现实推广意义。

半合式单动双管钻具在强风化花岗岩钻探中的应用

某抽水蓄能电站工程下水库坝址区清水钻探中遇到岩体风化程度剧烈、胶结性差、遇水软化易崩解的强风化花岗岩,岩芯采取率低,通过推广应用那漏水库坝基破碎砂泥岩试验成功的清水取芯工艺——半合式单动双管钻具取芯工艺,解决了强风化花岗岩地层清水钻进岩芯采取率低的问题。

不同方式地下埋管换热器的实验研究

针对不同方式地下埋管换热器建立实验系统 ,并分别对砂石回填的单U型和双U型井埋管进行夏季排热和冬季取热实验。整理分析了冬、夏季节不同运行工况下的实验数据 ,在此基础上 ,以单位管长换热量为评价指标对不同埋管方式的换热性能进行分析比较 ,得出排热工况和取热工况下 ,单U型埋管单位管长换热量高于双U型。同时对埋管换热器的流量和进口水温对其换热性能的影响进行了研究 ,结果表明 ,随着流量的增大 ,排热工况与取热工况下 ,单位管长换热量均增加 ;随着进口水温的升高 ,单位管长排热量增大 。

双排管冻结稳态温度场广义解析解

人工地层冻结法施工中,对于双排的布管形式,巴霍尔金给出了双排管冻结稳态温度场解析解.但巴霍尔金解析解只针对对齐和标准错位这两种情况,不能完全满足现实的要求.针对工程中的不规则布管问题,利用调和方程边界条件可分离性,通过叠加单排冻结巴霍尔金问题解和线性温度场问题解,获得了特殊单排冻结问题的解析解;借鉴特殊单排温度场问题,完成布管形式复杂的双排管冻结温度场问题的广义解析解,并利用ANSYS数值模拟和物理模型实验结果验证了解析解的正确性.

不同方式地下埋管换热器的实验研究

埋地换热器换热性能是地源热泵设计基础,针对不同埋管方式埋地换热器建立了砂石回填单 U 型、双 U 型井埋管和混凝土回填单 U 型井埋管的单井实验系统,开展埋地换热器单井的换热性能实验研究。研究了不同的土壤物性、回填材料、埋管数量和运行工况下单井换热器换热性能。

海底双层管单层连接管道结构受力分析

粘性高的海洋石油通常需要通过海底保温管道加温输送。温度变化会引起管道变形,并在管壁内产生较大的温度应力。同时,管道正常运营期间还受到管道内压、外压、管内流体粘滞力和土体摩擦力等环境荷载的作用。复杂的环境可能导致海底管道轴向应力过大发生破坏。为了提高铺管效率,提出了双层管单层连接管道这一特殊管道形式,并从理论上分析温度变化和环境荷载对该管道的影响,计算正常运行时管道不同位置处横截面内最大Von-Mises应力。最后得到了Von-Mises应力沿管道轴线分布情况,发现内管和单层连接管的应力一般比外管大,变径管和内管的焊缝处是Von-Mises应力最大的地方。

深海采矿整体系统动力学建模及联动开采作业过程快速仿真分析

以国际海底区域多金属结核开采及我国深海采矿1000 m海试系统技术方案为工程背景,针对整体系统联动开采作业过程模拟研究的需要,提出并开发海底履带式集矿机单刚体快速动力学仿真模型。根据深海采矿系统整体运动与约束关系,将集矿机单刚体模型与扬矿管三维离散元模型相连接,组成深海采矿整体系统快速动力学仿真模型。提出两种新的整体联动开采作业方式——纵向联动折返式与横向联动折返式。通过分析、设计及仿真控制,实现两种整体联动开采作业方式的快速仿真分析。讨论集矿机按两种新提出的采集路径行走,同时采矿船拖曳扬矿管跟随集矿机运动时,整体系统的纵向与横向联动作业动力学特性。仿真分析结果表明,整体系统联动作业过程中各子系统均能保持在各自的稳定范围内运动,进而证明两种新提出的集矿机采集路径的可行性以及整体系统纵向与横向联动折返式作业方式的合理性。深海采矿系统整体联动开采作业过程动力学分析将为整体联动控制研究奠定基础,并为将来的深海采矿海试以及商业开采过程操控提供重要的理论分析基础与技术参考。

双层管单层连接管道温度应力分析

为了提高海底管道的铺设效率,提出了双层管单层连接管道结构,并研究了其在正常运行时的温度应力。从理论推导出管道内温度分布的计算公式,与数值模拟结果吻合较好。采用有限元方法模拟了管道连接处的温度应力,发现最大VonMises应力出现在变径管与单层连接管的焊接处,且内管温度变化越大,壁厚越厚,单接管长度越短,管内VonMises应力越大。研究结果对双层管单层连接管道结构设计有指导意义。

绞盘卷管式喷灌机压管机构中弹性梁的设计

用于绞盘卷管式喷灌机压管机构中的矩形等截面弹性直梁 ,在梁自由端挠度及载荷相同条件下 ,设计梁使之满足强度条件 ,单梁式机构中梁的用材量与双梁式机构中梁的用材量之比为 1 16。

我国塑料挤出成型机及辅机的发展现状与技术水平分析(下)

鉴于当今塑料制品在生产生活中使用范围的不断扩大及需求量的增高,以致塑料机械的发展势在必行。本文即对我国塑机行业中的常规单螺杆挤出机,特种挤出机、异向旋转双螺杆挤出机及管材、板材成型设备的现状、技术水平及发展趋势进行了分析,并最终对我国塑料挤出成型设备的研发方向提出了几点建议。

我国塑料挤出成型机及辅机的发展现状与技术水平分析(上)

鉴于当今塑料制品在生产生活中使用范围的不断扩大及需求量的增高,以致塑料机械的发展势在必行。本文即对我国塑机行业中的常规单螺杆挤出机,特种挤出机、异向旋转双螺杆挤出机及管材、板材成型设备的现状、技术水平及发展趋势进行了分析,并最终对我国塑料挤出成型设备的研发方向提出了几点建议。

大庆油田化学驱上下返机械封堵技术现状及发展方向

上下返封堵技术是实现化学驱返层开发的主要手段,以机械封堵技术为主,现场应用的多种机械封堵技术的适用范围、技术特点各不相同,封堵效果也不同,为此对大庆油田目前应用的上下返机械封堵技术进行分析,介绍了上返可钻式、卡瓦悬挂、注堵一体和膨胀管等机械封堵技术,以及下返注入井、采出井机械封堵技术,分析了不同技术的优缺点。由分析结果可知,可钻桥塞封堵性能可靠,可满足当前上返封堵需求;注堵一体封堵技术尚不成熟;卡瓦悬挂和膨胀管可作为上返封堵技术的有限补充;桥式双管跨层封堵技术在可靠性方面优势明显,应作为注入井下返封堵的主要技术;现有采出井下返封堵技术配合验封技术可满足采出井下返封堵需要。建议下一步开展套变井下返机械封堵技术和精准验窜技术的研究,保证封堵效果,降低封堵成本;同时建立统一规范的封堵工艺技术体系,形成封堵技术选择图版,指导封堵工艺选择。

云南少数民族单簧类双管乐器的音响特性研究

通过对云南少数民族单簧类双管乐器在制作和演奏双音过程中体现出的追求拍音现象的共性研究,从音乐心理声学的角度探讨多重拍音现象产生和形成的原因。

新型测试工艺管柱研制

常规的气举法产液剖面测试工艺,必须先起出井内机采管柱,再下入专门的气举测试管柱进行测试,工序复杂、占井时间长、增加了作业成本,且作业过程中易污染油层,故存在测试数据不准确,测试时产液量与实际液量差别较大,针对这些问题研制了生产测试一体化工艺管柱,在不起管柱的情况下为产液剖面测试提供有效的通道,简化作业工序,同时配套单井配气工具,保障测试数据的准确、有效。

三种垂直埋管土壤热交换器冬季供暖的实验对比研究

本文提供了测量垂直埋管土壤热交换器换热量相对精确数据的实验过程,并对高密度聚乙烯单U型管、高密度聚乙烯+不锈钢单U型管、高密度聚乙烯双U型管三种管型布置进行了实验对比研究。对在北京南部自主建立的地源热泵实验系统的垂直土壤热交换器的换热量、土壤热交换器的进出口水温、三种管型布置供水温度的下降速率进行了实验和分析,相信本文结果对于地源热泵理论研究及工程设计具有一定的参考价值。

深圳大学西丽校区体育馆屋盖网架结构设计

深圳大学西丽校区体育馆由上部屋盖钢结构和下部混凝土框架结构组成,上部屋盖支撑于下部周边28根混凝土柱上,屋盖双向跨度约60m,东西向结构呈折线型,南北向结构矢高渐变,采用两向正交正放双层网架结构。结合项目特点,介绍双层网架屋盖选型计算、结构设计荷载、受力特性、杆件截面及节点设计等,可供同类项目屋盖结构设计参考。

边界条件变化对凝汽器热力设计的影响

就热力边界条件变化对凝汽器设计的影响进行讨论,结论是电厂应结合机组运行经济性、厂用电耗功以及凝汽器、循环泵、冷却塔等一次性投资成本等因素综合优化凝汽器背压、面积、循环倍率等外部条件,以获得一次投资成本和机组运行经济性最佳的结合点。