液压及密封技术在石油机械中的应用探析

近年来,液压及密封技术得到了高速的发展,并在社会各个行业中得到了广泛的应用,特别是在石油机械领域,液压及密封技术的存在占据了重要的地位,甚至液压系统的稳定运行对石油机械起到决定性影响。但是就目前的情况来看,液压及密封技术所面临的最主要问题就是泄漏问题,为了对当前液压及密封技术的泄漏问题进行解决,以保障石油机械的基本功能能够得到良好发挥,我们需要对其进行进一步的研究。

石油固井设备液压系统运维及保养体系构建研究

石油开采体系中,固井设备安全稳定运行是作业质量的重要保障。但是在实际运行中,由于作业环境较为复杂,设备液压系统常会出现各种故障,造成设备无法正常运行,甚至对正常生产作业产生影响。在明确液压系统组成和运行原理的基础上,明确运维及保养工作的主要内容,结合实际提出运维及保养体系,为管理工作开展提供参考,为提升液压系统运行稳定性奠定良好基础。

石油钻井液压动力钳日常运维体系构建研究

随着液压动力钳结构和技术的不断改进,整体运行可靠性不断提升,但由于液压动力钳作业方式根本性质没有发生变化,在实际运行中仍存在较为明显的安全隐患,对操作人员人身安全造成影响。以某型号液压动力钳为例,说明液压系统运行原理、事故危害及常见故障排除方法,并结合实际提出日常运维工作体系,为管理工作提供参考,为提升石油钻井作业安全奠定良好基础。

连续油管切割打捞工具及打捞工艺技术

目前长庆区域连续油管配合射孔、压裂、试油、修井、采气工作量日益增多,连续油管在井内作业过程中遇卡拉断或冲蚀腐蚀断落事故时有发生,快速高效打捞落井连续油管是连续油管作业技术的难点。目前较为成熟且安全的打捞方案是利用切割打捞工具对落井连续油管进行打捞,当落井连续油管进入打捞工具后,可通过冲洗、活动管柱尝试解卡作业,若仍无法解卡则继续增大上提力激活切割卡瓦,对落井连续油管进行切割作业,切割完成后可上提管柱将切割后的连续油管提出井口,实现落井连续油管的打捞作业。

石油钻机设备中液压系统应用优化研究

石油钻机是石油开采作业的关键设备,液压系统在钻机设备中的优化应用,能够有效改善设备运行方式,提升设备运行性能。本文在简要概述液压系统组成及运行优势基础上,说明其在液压猫头、液压盘刹装置、起升装置、移动装置、压裂系统及自动化控制系统中的具体应用方式,并结合技术发展和应用趋势,说明应用优化路径,以此为技术应用改善提供参考,为推动石油开采作业发展起到应有促进作用。

DYJ150型海洋带压作业机研制

针对国内没有满足海洋环境施工需求的带压作业机现状,研制了DYJ150型海洋带压作业机。该带压作业机通过使用模块化设计方案和快拆式结构,将单个组装模块的质量控制在海洋吊机的承载范围内,满足了海洋环境吊装需求,安装、拆卸方便快捷;采用高承载能力的举升/下压系统,并内置伸缩式油管防挠装置,增强了带压作业机的作业能力,扩展了其应用范围,满足了海洋复杂井的施工需求;采用大扭矩、高转速油浴润滑式旋转系统,并集成有冷却系统,满足了长时间连续钻塞、磨铣等特种作业需求;采用多功能工作窗,能够在管重和管轻2种不同工况下,快速完成工具串的安装和拆卸。所得结论可为海洋环境油气田带压作业技术的应用提供参考。

零碳及低碳燃料内燃机应用进展分析

随着“碳达峰,碳中和”目标稳步推进,世界各国对内燃机碳排放标准越来越严苛,如何突破常规化石燃料带来的高碳排放问题,对于未来交通发展尤为重要。目前,采用氢、氨、甲醇等零碳及低碳燃料替代传统化石燃料是必然的选择,零碳及低碳内燃机是现在和未来的研发热点。为助力零碳及低碳内燃机快速发展,阐述了氢、氨、甲醇、乙醇以及天然气等燃料的物化特性,同时分析它们在内燃机中最新应用进展,并对其未来发展所面临的问题给出相应参考建议。

基于目标检测的压裂井场全覆盖监控系统

针对压裂井场作业人员的不安全行为包括作业时闯入高压区、不佩戴安全帽、吸烟、接打电话和不穿着工服作业,使用图像识别目标检测技术,构建井场安全隐患识别算法模型,开发井场全覆盖监控系统。通过采集井场监控画面视频,制作目标检测图像数据集,训练神经网络模型,实现高压区域入侵监测及人的不安全行为提示。采用画面加声音提醒的报警方式,将所有分析结果反馈到仪表橇内。系统使用效果满足当前井场安全监控需求,助力实现井场安全生产目标。

西南地区大型页岩气压裂输砂系统研制

随着我国页岩气的大力开发,对大型压裂的需求越来越多,而我国的页岩气储藏主要分布在西南山区,井场小,道路运输不方便,常规的多立罐吊车加砂方式加砂慢、效率低,人员多,高空作业安全隐患多,高空破袋加砂扬尘多,空气污染严重。针对我国山区的页岩气储藏地形特点,研究和设计智能、高效、安全、环保的输砂系统,介绍输砂系统的总体方案和设备的技术参数、结构特点以及测试应用情况。

导管架平台拆除作业

根据海洋平台服役年限规定和相关法律法规要求,介绍国内外海洋平台拆除现状,分析海洋平台拆除的市场前景。以海洋平台中典型的四腿式简易导管架平台为研究对象,阐述拆除作业的流程和注意事项,对比导管架平台的常用切割技术,为相关企业海洋平台的拆除作业提供借鉴。

适合中国大型页岩气压裂成套装备的解决方案

针对中国页岩气勘探开发的特点,通过对北美大型页岩气压裂成套装备和中国页岩气储藏地理条件的分析研究,提出了适合中国大型页岩气压裂成套装备的连续作业解决方案。该方案包括连续管作业系统、连续供液系统、连续输砂系统、混砂系统、高压注入系统、返排液处理系统和智能控制与数据处理系统。该套装备具有如下功能和作用:可在有限井场空间实现大规模压裂作业,减少了现场工作人员;车载化和轻量化设计解决了设备在页岩气储藏地区狭窄崎岖道路上的行驶问题;连续配液和连续加砂系统实现了大规模作业的连续性,并提高了作业效率和安全性,压裂基液在线式混配既节约又环保;混砂车不仅可以实现大排量,而且可以实现纤维添加和脉冲间歇加砂;压裂返排液处理系统实现了水资源的节约和有效利用,也实现了达标排放,节能环保;智能控制与数据处理系统不仅可远程控制现场设备作业,还可进行现场数据的采集、处理和远程传输,保证作业的安全性和稳定性。

矿山机械设备安装施工关键技术分析

矿产企业作为能源企业,在实施开矿工作时,不仅要考虑到自身的经济成本,开发出最先进的施工工艺以降低自身的经济成本,而若想使得经济成本有所提高,就必须保证企业购进的矿山机械设备的安装施工工作做到完善。基于此,本文主要阐述了矿山机械设备安装施工之前的准备工作及其所用几个的关键技术要点,目的是为矿产企业的相关工作人员做参考。

浅谈产教融合在焊接技术课程中的体现

针对高校工科类教学中知识老化速度加快、学校设备更新速度慢、理论与生产实际脱节这一普遍性问题,分析原因,探索新方法。在产教融合背景下,以焊接技术课程为例探讨焊接现场技术和焊接课程教学的融合,总结技术经验和教学经验,以理论指导实践,以实践促进教学。其经验有利于以后的教学改革,同时也为培养从高校学习到行业生产无缝衔接的高技能人才积累可参考的经验。

轻量化技术在工程机械中的应用

“节能环保”日益成为全社会关注的焦点,用更小的消耗,产生更多的效用成为制造业追求的目标,轻量化技术因此也逐渐受到国内外制造业的重视。所谓机械轻量化,可以简单解释为减少制造过程中的钢材消耗,钢材消耗的降低伴随着制造钢材过程中碳排放量以及运输、安装等过程中损耗的减少,不仅如此,轻量化技术还可以优化机械结构,提高产品在市场中的竞争力。可见,轻量化技术对于推动工程机械的发展起着极其重要的作用。

四川盆地南部地区页岩气开发及其减污降碳再认识

为助推中国页岩气持续高质量发展,在溯源页岩气环境争议的基础上,结合四川盆地南部地区(以下简称川南)十余年来页岩气开发实践,总结了国内对页岩气开发生态环境影响的新认识,系统介绍了中国自主创新形成的页岩气清洁开采技术,并指明了下一步技术发展的方向。研究结果表明:①页岩气环境问题的广泛关注始于2009—2011年,经过激烈讨论,美国学术界主流意见认为,页岩气开发存在生态环境风险,但通过合理取水、确保井筒质量、妥善贮存和处置压裂返排液及钻井固体废物等措施可有效防范;②页岩气开发对中国温室气体排放量贡献有限,不会必然污染地下水环境,绿色开发应重点关注低碳钻井和压裂、废弃物处置、地下水保护等方向;③“电代油”钻井和压裂实现了施工过程无直接温室气体排放,川南页岩气压裂返排液在处理回用基础上已实现处理外排,油基岩屑处置对规模开发的制约也因热脱附技术的进步而突破;④页岩气清洁开采技术仍应在深度降碳、稳定减污、持续增效等方面开展技术创新和管理创新工作。结论认为,基于10余年来对中国页岩气开发生态环境保护的探索与再认识,可为中国未来页岩气绿色高效开发提供有益参考和借鉴。

基于Fluent的混砂罐排出性能影响分析

混砂罐的排液稳定性对压裂作业意义重大,目前对于复杂结构混砂罐排液性能的研究相对较少,且现有理论计算方法无法评估一些复杂结构对排液性能的影响。基于此,通过数值模拟手段进行混砂罐的运行参数(转速)和结构参数(搅拌器距底面高度、挡板的开孔面积)等对排液性能影响的研究。研究结果表明:在排出管汇监测面含气体积分数为2%的阈值限定下,罐内最低液面高度为1.1 m,相较理论计算0.998 m液面高度增大10%左右;对比挡板以及开孔面积对排液含气体积分数的影响可见,挡板开孔会增加排液的含气体积分数,挡板开孔面积增大30.3%,监测面含气体积分数相比未开孔时增大32.3%;确定了在不同液位下利用仿真手段获得安全排液转速与排液含气体积分数关系的方法,使得在设计阶段获得液位、转速之间的初步MAP(映射)关系,提升产品开发效率。研究结果可为复杂混砂罐稳定排液的结构设计以及安全运行工况的确定提供参考。

GJT25-09型煤层气专用固井半挂车研制

煤层气勘探开发井的钻井深度浅、固井作业压力低、水泥浆用量少,使用常规固井设备时操作复杂、经济性不高。采用一体化结构设计,实现固井车的混浆单元、泵送单元、供灰单元、供气单元的集成设计。利用“双泵合流-双马达串/并联切换”技术,实现设备全液压驱动,开发了煤层气专用固井半挂车,并介绍了该车的技术参数、技术与结构特点、测试应用情况。可对煤层气固井作业起到较好的降本增效作用,对煤层气的大力开发提供支持。

致密油气大型压裂输砂系统研制

针对平坦地区储藏的致密油气大型压裂的需要,兼顾道路移运的方便性,进行储砂输砂半挂车和多方位输砂车组合的输砂系统方案研究与设备开发。介绍输砂系统的总体方案和设备的技术参数、结构特点以及测试应用情况。该套输砂系统是一种新的大型压裂输砂方案,非常适合平坦地区的大型压裂作业,具有上砂效率高、使用人员少、安全环保、降本增效等特点,对致密油气的大力开发具有重大意义。

连续油管滚筒多层缠绕力学分析与试验研究

为了研究多层连续油管缠绕工况下滚筒的受力特性,通过理论分析得到滚筒筒身径向力、滚筒辐板轴向力及多层缠绕系数的计算方法。以某型号连续油管运输滚筒为例,计算得到相关力学参数。通过有限元仿真及应力-应变测试,对理论计算方法进行验证。结果表明:仿真与试验结果趋于一致,验证了理论计算方法的合理性;连续油管滚筒筒身所受径向力随缠绕层数的增加而增大,但增幅逐渐趋缓;滚筒辐板所受轴向力随缠绕层数的增加而增大,且二者呈近似的线性关系。为了提高工程计算的效率,将多层缠绕系数应用于工程简化计算中,为设计满足复杂工况的滚筒提供可靠的技术手段。

连续油管注入头夹持系统碰撞研究

连续油管注入头夹持系统中的夹持块轴承出现过碰撞碎裂的情况,作为减振部件夹持块垫片的刚度很重要。文中基于动力学基本理论,构建了连续油管注入头夹持系统多体动力学模型。在考虑系统刚度的前提下,针对夹持块垫片刚度对夹持块轴承和滑道板碰撞力的影响做了对比分析;同时,在不同的夹持块垫片厚度下对单个夹持块轴承进行了瞬态动力学碰撞分析。研究结果表明:由于链轮多边形效应,夹持块进入滑道板区域时轴承会与滑道板发生碰撞,滑道板端部采用倒圆弧设计能有效减缓夹持块轴承受到的横向冲击;合适的夹持块垫片刚度与厚度能有效起到减缓夹持块轴承与滑道板碰撞冲击的作用。