液压快速接头的改进及有限元分析

针对液压快速接头研合面密封易损坏且难于修复的问题,进行改良设计,即在公头上增加一个锥度头,母头上增加一个母头连接件,使得研合面密封由平面密封变为锥度密封。当接触面磨损后,通过调节母头调节件能够重新获得密封。为获得最佳锥度,进行了有限元接触应力分析,得到了锥度与最大接触应力的关系。仿真结果表明:当锥面大端半径取12 mm时,能获得最佳锥度。

石油钻采机械设备常见故障及防治

在社会经济高速发展的今天,石油行业中的石油钻采机械设备常常要长时间的持续高负荷运行,以用来满足日益增长的社会经济对石油资源的需求。这也使得石油钻采机械设备在运转过程中出现的故障率也是居高不下。本文通过对石油钻采机械设备在运行过程中的常见故障进行分析和总结,并就其相应的预防和处理措施进行分析和讨论,以便于更好的维护钻采机械设备在石油勘探中的运行安全,从而促进和推动我国石油行业的高效、高速发展。

随机抽样在粗糙表面接触力学行为分析中的应用

为研究表面粗糙度对接触表面力学行为的影响规律,结合表面粗糙度的加工参数和随机抽样方法,对服从正态分布和预设粗糙度的表面轮廓曲线进行了模拟.根据统计得到的模拟轮廓曲线几何形态的共性特征,建立了基于圆锥与平面接触的三维粗糙表面接触力学模型,推导出平面几何压力与粗糙表面微凸体变形间的定量关系.分析结果表明:服从正态分布的轮廓高度曲线中的峰角顶点数目约为样本容量的1/3;圆锥压入平面时平均压力/材料纯剪应力的比值与其半角呈二次方关系;表面粗糙度越大,轮廓曲线的起伏越大,两接触面相互嵌合越容易;表面粗糙度越大,材料屈服强度对接触微凸体变形的影响也越明显.

海洋油气井的硫化氢腐蚀与防护进展

对海洋油气井的工作环境及腐蚀类型进行了介绍和分析,对海洋油气设备硫化氢应力腐蚀、开裂形式、影响因素及腐蚀防护的研究进展进行了分析总结。还对未来海洋油气井腐蚀的研究方向提出了一些看法。

电潜泵采油井口电缆穿越器的研究与开发

井口电缆穿越器是电潜泵采油井口上用于贯穿油管挂和上法兰,并连接电潜泵和井上电源的一种装置。新研制的井口电缆穿越器在其本体与井上、井下电缆抽头连接处设计延伸型密封环,建立了可靠密封;在接头耦合处采用接触应力锥面密封结构;选用新型电缆解决了高压、强电流和电缆间间距小等难题,并设计了穿越棒,使穿越器具有安装迅速、安全性好、密封性高、性能稳定可靠以及操作方便等特点。该电缆穿越器已成功应用于电潜泵采油井口,具有广阔的应用前景。

基于LMD盒维数与PNN的往复泵声发射故障诊断

针对往复泵泵阀故障诊断,提出使用声发射技术对往复泵泵阀进行故障信号采集。利用局部均值分解(LMD)对非线性声发射信号处理和分形盒维数对非线性信号定量描述的特点,首先对故障信号进行LMD处理,得到含有故障特征的PF分量,然后算出各PF分量的盒维数,通过比较分析盒维数进行故障诊断,最后将各PF分量的盒维数作为特征向量输入概率神经网络(PNN)进行模式识别。通过实验分析,证明该方法对往复泵泵阀故障诊断是有效可行的。

激光热处理对1Cr13井口用钢抗硫化物应力腐蚀性能的影响

对1Cr13井口用钢进行了表面激光热处理,通过慢应变速率拉伸试验研究了激光热处理对1Cr13钢在NACE饱和H2S溶液中应力腐蚀敏感性的影响,运用X射线衍射仪对比分析了激光热处理前后1Cr13井口用钢试件的残余应力及残留奥氏体,用扫描电镜和能谱分析仪研究了激光热处理前后其断口形貌和腐蚀产物的化学成分组成,分析了激光热处理对1Cr13井口用钢H2S应力腐蚀开裂的影响机理。结果表明:原始状态1Cr13钢在NACE饱和H2S溶液中为脆性断裂,激光热处理后断口由脆性向韧性转变;激光热处理后应力腐蚀敏感性指数由75%下降至69.4%,材料的屈服极限和强度极限有较大的提升。激光热处理后表层残留奥氏体含量增加,晶粒细化以及残余应力由处理前的拉应力变为处理后的压应力是抗应力腐蚀性能提高的主要机制。

双管热采井口的抗冲蚀磨损性能

针对蒸汽辅助重力泄油(SAGD)双管热采井口装置内冲蚀磨损严重问题,研究冲蚀磨损的影响因素。采用正交试验设计对SAGD井口装置进行流体动力学模拟和优化设计,应用ANSYS软件中FSI(fluid-structure interaction)单向流固耦合模块,对正交优化设计试验进行轴向速度、径向速度、全域最大磨损率及壁面剪切应力模拟,判定井口装置中冲蚀破坏的危险区域。结果表明:入口端速度为0.1 m/s,颗粒粒度为0.125 mm,过渡圆角半径为8 mm,管壁壁厚为21.8 mm,管材种类取35Cr Mo基体与WC-12Co涂层。优化方案使多相流体减轻了对井口管壁的冲蚀磨损作用。

1Cr13不锈钢在湿H_2S环境中的应力腐蚀行为

对海洋油气井用1Cr13不锈钢进行了慢应变速率试验,并结合扫描电镜分析研究了其在不同腐蚀环境中的应力腐蚀敏感性。通过回归分析软件,建立了1Cr13不锈钢的应力腐蚀敏感指数与各参数之间关系的数学模型。结果表明:1Cr13不锈钢在H_2S体积分数小于0.17%,pH大于3的环境中有较好的抗应力腐蚀能力;交互四次型回归方程可以较好地反映1Cr13不锈钢应力腐蚀敏感指数Iδ与pH、Cl-质量分数、温度和H_2S体积分数等介质参数的关系,并且H_2S质量分数和温度对应力腐蚀敏感指数产生交互作用。

浅析机械设备的安全管理

伴随着机械设备的广泛使用,机械设备事故的发生概率也呈现出上升趋势,因此机械设备的本质安全和安全管理在安全生产中至关重要。一、机械设备安全管理的重要性保障人民群众生命财产安全。机械设备事故不仅会造成人员伤亡,还会导致设备损坏,给企业造成重大直接经济损失,停工、停产以及延误订单又造成重大间接经济损失。做好安全管理工作可以降低这些损失,保障企业的正常运营。

针型节流阀内部液固两相运动及壁面磨损研究

关于针型节流阀的相关研究和报道较少。为此,基于计算流体力学(CFD)方法,应用Fluent软件中的离散相模型和磨损模型,对节流阀的流量系数(C_v值)、内部液固两相运动和壁面磨损进行了模拟研究。研究结果表明,针型节流阀的开度越大,C_v值越大,对于流体的流通能力越强;C_v值的增长幅度随着开度的增大而减小;节流阀的压力及速度变化主要在节流口位置,流体速度随着流通面积的减小而增大,压降和速度在最小流通截面位置达到最大值;节流阀内腔和阀针的壁面磨损以局部磨损为主,阀针是整个节流阀内部最易被冲蚀的零部件;阀针壁面的最大磨损在最小流通面积上方5 mm,内腔壁面的最大磨损在最小流通面积上方8 mm;随着开度的增大阀针和内腔壁面的最大磨损呈现先增大后减小的趋势,在开度为15 mm左右时存在磨损峰值。所得结论可为针型节流阀的设计提供参考。

新型高压平板阀防砂性能试验研究

高压平板阀是石油或天然气钻井、压裂、试油试气等作业中关键的井口采油气设备,高含砂井以及含砂量较大的施工作业,极易导致阀门开关受阻甚至密封失效。为适用高压高含砂作业工况的需求,对传统高压平板阀中的阀座结构进行优化,使阀门在原有基础上增加防砂功能,并运用试验研究的方法,对比分析高压平板阀传统阀座结构以及防砂阀座结构的防砂性能。结果表明,改进后的防砂阀座结构在压砂试验过程中,无砂砾进入阀体及阀座间隙,有效的切断了砂砾进入间隙的通道,开关卡阻现象得到了明显的改善;同时长时间的压砂试验,防砂阀座结构的阀门防砂性能无影响,依然能够保持良好的防砂功能。通过试验方式针对性的对两种典型结构进行分析,也为其他结构形式的高压平板阀的工程设计提供一定的参考。

游车大钩升沉补偿装置关键技术设计研究

游车大钩升沉补偿装置是浮式钻井平台应用较广泛的设备之一。为了研究新型游车大钩升沉补偿装置的补偿效果,分析了游车大钩升沉补偿装置的工作原理,建立了数学模型。基于AMESim软件建立了仿真模型,分析了两种升沉补偿装置的补偿效果。仿真结果表明,新型游车大钩的升沉补偿装置有良好的补偿效果。

大口径球阀开发的结构设计

对国内外该领域的研究现状及发展趋势进行了分析,提出了大口径球阀开发方面的问题,按照设计要求设计出口径大,密封性强,开关力矩小,安全性高的球阀,为大力推广使用天然气等清洁能源的球阀开发提供了参考。

基于Pro/E族表功能下的API 6A法兰零件库的建立

在API6A（AmericiaPetroleumInstitute）规范标准中，法兰形状根据连接垫环槽结构分为两种：一种是R／RX垫环槽，另一种是BX垫环槽。R／RX垫环槽法兰是没有凸台的，但是BX垫环槽必须有凸台。为了简化法兰模型，对法兰进行统一的规定，即不管是R／RX垫环槽法兰还是BX垫环槽法兰，都有凸台（R／RX垫环槽法兰在最后零件生成中不产生凸台）。凸台的高度是可以在API6A规范中查询到的。

基于SolidWorks的API垫环库的建立

在API 6A（American Petroleum Institute）规范标准中，垫环类型分为三种：BX、R、RX。垫环的尺寸是可以在API6A规范表中查询到。本文以BX垫环为分析对象，建立其零件库。

基于SolidWorks系列零件设计表功能建立螺栓库

利用SolidWorks中"系列零件设计表"功能,将带米制普通螺纹的螺栓模型建立起来,通过表格修改已建立好的模型中参数,建立起螺栓库。在使用时通过"零部件属性"功能,选择需要的螺栓规格,SolidWorks会自动更新生成新的三维零件。

用呋喃树脂砂生产铸钢件缺陷的原因分析

介绍呋喃树脂砂出现问题时的应对措施,选取树脂和固化剂的方法以及减少树脂和固化剂的加入量的方法。

浅论国产超高压140MPa-PR2F采油气井口

介绍了我公司自主研发的国产超高压(140MPa PR2F)采油(气)井口油管四通及采气树部分,主要包含研发过程、技术改进、技术关键点、与国外先进水平的差距、未来发展趋势五大部分。目前我公司研发的超高压采油(气)井口已经实现生产、销售、服务一体化的高新产品,并形成系列化,在中石化西北、西南、江汉、华东,中石油塔里木、大庆,美国、东南亚等国内外各大油田均已成熟运用。

浅谈高端井口采油(气)树的设计与制造

随着我国油气勘探开发的不断深入,所遇地质条件也越趋复杂,普遍具有储层深、温度高、产量大的特点,且含有硫化氢等酸性腐蚀性气体。井口采油(气)装置是悬挂油管、套管,密封油、套管环空和连接采油树的重要装置。它是高压流体引导到地面后的承载设备,为采油(气)系统的安全生产起着至关重要的作用,其性能的优劣关系到油气井能否安全、高效地生产。研究和分析高端井口采油(气)树的设计与制造,有利于我国高端油气井口设备技术的提升,有助于开发具有自主知识产权的井口装置,进一步促进我国能源安全和海洋权益的发展。