Mechanical Analysis of the Down-Hole String in a Deep Well

In a deep well,under high pressure and temperature,the force,deformation,and movement of the downhole string are very complicated. In this paper,based on the analysis of the working environment and load properties of the down-hole string in deep wells,the factors of high temperature,high pressure,and the complex structure of wells have been taken into consideration. The loads of the down-hole string,stability,back buckle configuration,dynamic characteristics,mechanical strength,and deformation have been systematically studied. On this basis,mechanical models of a down-hole string under different conditions have been established and software for aiding analysis has been developed. By using this software,deep well strings under different construction parameters can be simulated and analyzed,providing a theoretical basis and method for down-hole string assembly,as well as string down-hole construction and operation.

基于可拓语义与文化基因融合的蒙古族拉弦乐器设计转译研究

目的将文化基因与可拓语义概念相结合,探究蒙古族拉弦乐器的物质存在与隐含内核在现代社会语境中的应用形式和设计方法,弘扬优秀民族文化。方法分析蒙古族拉弦乐器文化基因,得出以造型、纹样、制作技艺为主的显性主导基因,以及其在发展过程融入的环境、工艺内涵等隐性嵌合基因,为可拓基元集组建提供基础;引入可拓学的基元建模方法,建立基于文化基因的基元模型,通过演绎、重构、分解、变异建立显性基因的可拓外观设计元素集,利用图解语义分析,构建隐性基因的可拓风格意象设计元素集,继而进行文化基因的表达与设计创新。结果以马头琴为例,运用可拓语义方法,对显性、隐性文化分别进行重构、图解,并设计应用的设计流程,以验证研究方法的可行性和合理性。结论将蒙古族拉弦乐器具象外观与价值内涵进行可拓语义设计转译,是对蒙古族传统文化数字化保护的探索,也为其他蒙古族乐器文化遗产的特征提取和创新应用提供了参考。

超大跨度张弦结构多索索夹偏心节点设计及有限元分析

对于超大跨度张弦结构,其撑杆下端的索夹节点是影响张弦结构成型的关键因素。由于外圈环向索的受力较大,超大直径拉索的捻制成型工艺尚未成熟,外圈环向索需采取并排多索的形式才能满足其受力要求,索夹节点相连构件数量多且受力大。基于贵阳奥林匹克体育中心(二期)主体育馆项目大跨度弦支穹顶结构,分析多索索夹节点的设计重难点,通过综合对比多种索槽布置方式,提出适用于超大跨度张弦结构的多索索夹偏心节点,并对该偏心节点进行整体受力和节点有限元分析。结果表明,多索索夹偏心节点对结构索力分布影响较小;该偏心节点设计符合计算假定,具有较高的承载力和抗滑移能力,有效解决了多索索夹节点连接、索夹安装及拉索更换等问题。

提高光伏发电系统效率技术实践

分析了影响光伏发电系统效率的各种因素,找出积灰遮挡是影响已投运光伏电站的关键可控因素,并提出对应的优化建议。同时优化组串设计也可实现提效降本,基于油区光伏电站实发数据及积灰影响分析结果,得到不同阶段积灰对发电效益的影响,找出清洗成本与清洗效益的平衡点,优化了清洗周期。对光伏电站组串设计时,部分变量取值进行优化,能够减少逆变器、电缆等用量,降低生产成本。通过以上措施实现光伏发电系统效率的提高。

风电安装船主弦管吊装工装设计与强度校核

为保证海上风电安装船吊装的绿色和经济性,以某风电安装船桩腿主弦管吊装为例,对现行船厂主弦管吊装方案进行分析,提出新型主弦管吊装工装结构,并采用有限元方法对不同工况下主弦管起吊阶段的受力与变形情况进行分析。结果表明:新型主弦管吊装工装结构的强度满足规范要求。研究成果可为风电安装船主弦管吊装工装设计提供一定参考。

基于PLC技术的钻井管柱自动输送系统设计

常规钻井管柱自动输送系统由于在模块间缺少逻辑控制,导致钻井管柱输送成功率较低,因此设计基于PLC技术的钻井管柱自动输送系统。通过分析系统的基本功能需求,将PLC作为自动输送系统的控制核心,通过供电滑触线、管柱朝向检测模块、管柱翻转模块、管柱提升模块和PLC控制模块设计系统硬件部分,对模块间进行逻辑控制;在系统硬件设计基础上设计软件部分,根据自动输送系统的工作特点,对单根管柱与多层多列管柱的输送路径进行规划,结合系统硬件完成自动输送系统的设计。实验结果表明:所设计的系统在不同输送速度下的总成功率都在98%以上。

基于常规岩心物性资料预测T2谱的方法

核磁共振测井对于地层流体的综合评价有着重要的作用,它也是储层开采以及解释疑难井的重要手段。为了解决井下核磁共振测井作业的参数选取问题,提高并增强井下作业的速度和效率,考虑到岩石孔隙内各流体的不同弛豫机理,开发一种预测核磁共振T_(2)谱的测前设计软件。测前设计软件由T_(2)谱构造、回波生成加噪、反演生成以及参数建议4个模块构成,能够预测地层的T_(2)谱形态,对提前认识待测量地层有重要的意义。实验结果表明,所设计软件操作简单、结果精确,可为核磁共振测井测前设计优化以及正反演等研究提供借鉴。

一种绝缘子串更换用卡具的研制

针对高压输电线路中绝缘子串更换过程中存在的安全隐患和操作难题,提出了一种新型绝缘子串更换用卡具。通过对传统绝缘子串更换工艺进行分析,确定了关键问题所在,并提出了改进方案。基于此,设计并制造了一种结构合理、操作简便、安全可靠的绝缘子串更换用卡具,并进行了实际应用验证。实验结果表明,该卡具能够有效解决绝缘子串更换过程中的安全隐患,提高了更换效率,为高压输电线路的维护和运行提供了有力支持。

110~220kV“三跨”悬垂双串的联塔形式

为了使悬垂双串更加安全可靠运行,以220kV双分裂导线悬垂双串为例,首次提出了辅以长、短联塔备份串的“三挂点”的设计理念,即联塔中心串两侧的长、短联塔备份串设计为“松弛连接”,在正常工况下不受力,仅有联塔中心串受力,实现双悬垂串的“双联单固定”,确保双串受力均衡;当联塔中心串断联后,两侧长、短联塔备份串才受力,实现“双联双固定”,从而解决了传统“双联双固定”和“双联单固定”的设计缺陷,确保导线悬垂双串不发生掉串事故。为了消除直线塔相邻档高差大所产生的两联长度差值现象,两侧长、短联塔备份串的串长应实施差异化设计。

大跨度预应力张弦拱桁架结构干煤棚钢结构深化设计

随着近几年国家环保力度的加大,亟需建造更大跨度的干煤棚来满足电厂原煤的存储和作业空间,为大跨度预应力钢结构干煤棚的发展带来机遇。预应力的引入,虽然增大了结构的跨越能力、整体刚度和承载能力,但同时也使得干煤棚的设计和建造相对复杂。本文以某预应力张弦拱桁架干煤棚项目为背景,分析了该项目钢结构深化设计重难点,对其深化设计流程和典型节点的深化设计做了重点介绍,并阐述了深化设计过程中的注意事项;通过对主次桁架连接节点进行优化设计,降低现场施工难度,保证现场施工进度和安装质量;采用ABAQUS软件对主桁架支座和索端锚固节点进行有限元分析,结果表明,节点设计满足结构受力要求。

高温高压井套管柱设计和强度校核

从温度对套管柱强度的影响、下部套管柱双轴应力计算等几个方面讨论了高温高压对套管柱设计和强度校核的影响 ,提出了一套适用于高温高压井套管柱设计和强度校核的理论方法 ,并给出了该方法的计算步骤 ,编制了相应的计算软件。通过现场应用 。

地面驱动单螺杆泵杆柱的组合设计

根据地面驱动单螺杆泵的工作特点，分析了传递动力的抽油杯柱受力状况，认为抽油杆柱受复合载荷的作用，在承受扭矩的同时承受较大的轴向力，给出了各种载荷的计算方法。由第四强度理论，提出了把抽油杯柱设计成两级杆柱的等强度组合设计方法，即先按要求及标准确定两级杆柱的直径和长度，然后扶强度条件进行校核。根据油田的实际情况，编制了抽油杆柱电算程序，并给出了设计训一算实例。

非均匀外挤力作用下套管强度特征分析

通过ANSYS有限元软件分析了套管在非均匀外挤力作用下的大变形特征,定义了套管在非均匀外挤力作用下破坏的临界条件,得到了此时的临界非均匀外挤力。为了表征套管在非均匀外挤力作用下的强度特征,定义了套管的等效破坏载荷,分析了等效破坏载荷与壁厚、载荷不均匀度的关系,并给出了计算实例。

普光水平井投产一体化管柱及参数优化

普光气田水平井具有井深、射孔井段跨度大、射孔厚度大的特点,储层层间非均质性非常严重,Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类储层交错分布,部分井存在边底水。为了实现水平井段均匀布酸、提高酸化效果、稳气控水等目的,通过对水平段注酸井筒流动压力分布、吸液强度分析,确定出普光水平井投产一体化管柱的封隔器卡封段级数、滑套下入位置、滑套孔径、孔数、尾管下入深度等参数。通过理论分析和数值模拟计算,研究了普光高含硫水平井不同完井方式下的酸压(化)投产一体化管住的结构及参数优化方法,为高含硫气田水平井分段酸压(化)管柱设计提供了技术思路,提高了普光水平井的酸压(化)效果。

高温高压高酸性气井完井管柱优化设计

近年来,随着天然气勘探开发工作的快速推进,高温高压油气井、深井超深井、含腐蚀性介质气井越来越多,完井管柱优化设计及作业难度越来越大,安全环保的要求也越来越高。已完井投产的气井中有相当比例都存在由各方面原因引起的生产套管压力异常升高现象,具有一定的安全生产隐患,因此对该类气井开展完井管柱优化设计研究具有重要的现实意义。通过总结高温高压高酸性气井完井现场实践经验,深入探讨了封隔器管柱力学分析要点及结构设计方法;提出了高温高压高酸性气井完井管柱设计的原则——安全第一、有利于发挥气井产能、延长气井寿命、经济可行,明确了优化设计阶段需重点考虑的7项因素;形成了一套基于第四强度理论的不同工况条件下完井管柱三轴应力强度校核方法,以及高温高压高酸性气井封隔器完井管柱设计方法。该套设计方法应用于四川盆地龙岗气田某井,取得了较好的效果。

深水导管喷射安装过程中管柱力学分析

根据深水导管喷射安装作业特点,建立了该过程中的管柱静力学模型,并应用加权残值法进行了求解,得出了在考虑环境载荷、钻柱结构及钻井船偏移等因素影响下的管柱变形和应力分布规律。研究结果表明,中深层海流对管柱变形影响最大,合理设计钻柱结构和控制钻井船偏移是保证深水导管垂直安装和钻柱抗拉强度安全的关键。深水管柱的弯曲正应力在钻柱的上下两端作用明显,进行钻柱强度设计时,必须考虑管柱横向变形引起的弯曲正应力,提出了相适应的钻柱结构优化方案。作业初期,钻井船向海流负方向适当偏移,有利于控制导管的入泥倾角;遇阻活动管串时,钻井船向海流正方向适当偏移,能够有效地降低钻柱危险截面上的最大拉应力。

国家体育馆双向张弦结构节点设计与试验研究

国家体育馆屋面结构体系采用双向张弦网格结构,作为一种全新的结构体系,其节点的外形和受力更加复杂,设计过程具有很大的难度。介绍了国家体育馆撑杆上、下端及拉索端部节点的设计过程;对撑杆下端节点和拉索之间的抗滑移性能做了验算,并完成了足尺抗滑移试验。所提出的节点做法以及相关的试验数据可供类似工程参考。

新型活动式双管热采井口装置

针对新疆克拉玛依油田浅层稠油粘度高的特点 ,研制成新型活动式双管热采井口装置。它有 4个创新点 :(1)开采通道增大 ,有利于采取增油措施和稠油、超稠油的采出 ,完全满足稠油直井、水平井、斜直井等的注汽、自喷、抽油、伴热、测试等生产工艺技术要求 ;(2 )副管油管挂设计为活动式 ,不动井口 ,只安装 2 4 4 4 7mm (9 英寸 )双管冲砂洗井自封封井器 ,即可边活动管柱 ,边冲砂、洗井 ;(3)两油管挂的连接方式不同 ,用 1个大钢圈密封双管主体和大四通 ,再用1个大钢圈密封主、副管与油套环空 ,减少了漏失点 ,密封更可靠 ;(4)副管活动式油管挂上部加装滑套 ,可防止在注蒸汽高温、高压下 ,油管及油管挂上窜 ,确保正常生产。

有杆螺杆泵杆柱强度设计初探

针对目前有杆螺杆系断杆频繁的问题，应用弹性理论分析了细长杆传递扭矩的受力特点。考虑到细长杆受扭矩后由于弹性变形产生的蓄能现象，一旦抽油杆下部断脱使杆柱承受扭矩增加的影响，同时尽可能兼顾现场应用的方便，简化计算程序，提出了一种传递扭矩的杆柱设计方法。通过现场分析，用实例介绍了该方法的应用过程。实测扭矩与计算扭矩最大相对误差不超过9％。

高压异常地层局部双层组合套管的设计与应用

中原油田的套管损坏问题，在全国各油田中是较为严重的，影响了中原油田稳定的战略目标。为此，中原石油勘探局与西南石油学院合作，开展了近1a多的联合攻关研究，在盐层高压的形成机理、超高压地层套管外挤力计算、局部双层组合套管的设计及套管寿命预测方法研究等方面，理论上获得重大突破。本文详细介绍了局部双层套管的强度理论、方案设计与优选、经济效益评估及施工工艺。结果表明，局部双层组合套管是解决中原油田盐层套管变形的最优方案。