深水环境下隔水管的横向变形与弯矩分析

鉴于很少有人对钻井隔水管横向变形和弯矩进行研究的现状,通过对深水隔水管海洋环境载荷分析,获得了波动载荷分布规律,并分析了张力比与船体偏移量对隔水管横向变形和弯矩的影响。建立隔水管模型时忽略波浪的动载效应,按准静态方法处理波浪载荷的作用。分析结果表明,随着顶部张力比增大,隔水管横向变形减小,且最大横向变形处于隔水管的中间部位;近海平面区隔水管弯矩受张力比的影响小,在深水区随着张力比增大,隔水管弯矩减小,变化幅度较大;随着钻井船偏移量增加,隔水管横向变形增大;近海平面区隔水管弯矩受钻井船偏移量影响较小,深水区隔水管弯矩随偏移量的增加而增大。

非牛顿流体与牛顿流体在旋流器内的流场分析

运用计算流体动力学(CFD)方法对旋流器内非牛顿流体与牛顿流体的流场分别进行数值模拟。流场模拟结果与以往的试验结果吻合,表明采用该湍流模型和数值算法对旋流器内流场的模拟是可靠的;对比模拟结果发现,由于受非牛顿流体表观粘度与剪切速率耦合变化的影响,非牛顿流体的轴向速度与径向速度大于牛顿流体,而切向速度小于牛顿流体,这些差异导致旋流器中非牛顿流体在同等条件下比牛顿流体的分离效率低。

结构损伤井架的承载能力研究

以受损的JJ450/45K钻机井架为研究对象,从有限元分析和应力测试2个方面,对井架结构损伤情况下的承载能力进行研究。计算了井架在最大钩载下的受力情况,得到了损伤杆件变形部位的应力分布。数值计算与试验结果表明,结构较小的损伤对井架的承载能力影响不大,不影响其正常使用;有限元分析结果与试验结果较接近。因此,在不具备试验条件的情况下,可通过有限元分析对井架结构损伤部位做保守的承载力评估。

ZJ90DB钻机盘刹控制系统原理及其故障分析

ZJ90DB钻机绞车盘刹控制系统主要是通过司钻操作紧急制动、驻刹和盘刹手柄,实现对绞车盘刹安全钳和工作钳的控制。盘刹控制系统原理实际上包括安全钳及工作钳的松抱闸逻辑,这些逻辑是通过司钻操作紧急制动按钮、驻刹旋钮和刹车手柄,以及盘刹液压站内的电磁阀、气控阀来实现的。盘刹液压站主要由控制阀组、溢流阀、蓄能器、球阀、柱塞泵、单向阀、电机、过滤器、手动泵及液压油加热系统等组成。盘刹液压站的电气设备通过液压站电控箱进行控制,包括温度、整流电源、电机的控制、以及刹车阀的控制等。安装调试中,常出现一些在出厂前可以避免的故障,如液压管线接错、电气接线错误、气管线接错。安装调试步骤包括出厂准备、现场调试等两方面的内容。

钻井队柴油计量系统研究

为提高钻井队柴油管理效率,更好地控制油料成本,亟需建立一套自动化的柴油计量系统。结合自动化控制技术与计算机信息技术,建立了一套钻井队柴油计量系统,介绍了系统的结构框架,以及数据采集与监控、远程数据传输和油料管理各子系统的组成和工作原理。现场应用证明,该系统操作方便,运行稳定,提高了钻井队柴油计量的准确度,满足了钻井队柴油消耗精细管理的需要。

钻机油改电功率补偿和变频传动技术研究

为适应川渝地区复杂钻井工况,开发了钻机油改电装置,包括功率补偿装置和变频电传动系统。功率补偿装置采用DQC3000B型无功补偿控制器,具有谐振间接保护措施,同时采取功补电容器串联电抗器的方法,并采取特殊设计确保谐振不会发生。变频传动采取恒功率负载类型,满足驱动要求。针对变频柜提出电磁兼容规范要求,包括变频柜内走线、接地和谐波抑制等,同时针对变频传动和变频柜进行谐波抑制分析;对变频电动机电磁噪声的产生及技术改造进行了研究。

柴油机-泥浆泵运行参数优化分析

目前川庆钻探工程公司在用的柴油机-液力变矩器机组普遍存在效率低、油耗高等问题,文章通过对使用最广泛的柴油机、液力变矩器进行特性和传动动力分析,并根据川渝地区典型区块各井段的钻井设计规律,对动力需求进行计算,按照柴油机-变矩器-泥浆泵的联动特性,从泥浆泵泵冲和柴油机转速方面对机泵参数进行优化分析,得出不同井段的机泵优化参数,确保柴油机、变矩器和泥浆泵都处于最佳工况运行,达到减少设备故障、降低油耗、提高钻井时效的目的。

一种微泡沫基液体系在砂质黄土层雾化钻井中的应用

针对低压裂缝性易水敏砂质黄土层,钻井液钻井存在恶性井漏难题,转换为常规雾化基液体系实施雾化钻井,又难以满足井壁稳定性需要。通过室内实验,在对发泡剂、稳泡剂及降滤失剂种类、用量优化的基础上,研制出了强抑制性、良好流变性能的微泡沫基液体系,对该体系的流变性、抑制性及抗盐性进行了评价,经现场应用表明,采用该微泡沫基液体系实施雾化钻井,解决了钻井液钻井恶性井漏难题,该基液体系具有较好的维护井壁稳定能力及较强的携砂能力,为水敏地层雾化钻井提供了一条新方法。

钻井液离心机螺旋输送器三维有限元分析

钻井液离心机螺旋输送器实体建模与有限元分析对离心机在实际使用中有着重要的指导意义。针对离心机CAD、CAE技术的现状和发展趋势,应用Pro/E对川庆钻探公司在川渝地区常用的JL40-DZ型离心机螺旋输送器进行了三维建模。在ANSYS中采用soild45单元划分网格生成有限元模型,分别对螺旋输送器的几种载荷条件进行静力分析,最后使用Lanczos法计算螺旋输送器前4阶模态。分析结果表明,转鼓在正常工况下的强度和刚度均满足要求;在正常的转速范围内不会发生共振现象,从而验证了离心机的安全性,为离心机在现场安全使用提供了理论依据。