泥线悬挂联顶环结构改进及有限元分析

分析泥线悬挂系统联顶环在安装过程中存在的问题,针对联顶环在安装过程中通过小空间无法恢复原尺寸的问题,通过增加过流槽深度及开槽数量进行结构改进。使用有限元方法进行有限元分析验证,结果表明,改进后的联顶环使用较低强度材料即可达到使用要求,从而节约成本。

水下采油树本体结构强度有限元计算与分析

采油树本体是水下采油树的重要构件,其强度和刚度是保证采油树运行安全性和使用性的关键因素。采用有限元程序Patran和Nastran软件,在设计工作与实际工作条件下,针对采油树本体的三种不同工况,结合不同载荷条件下的结构强度进行有限元计算。计算结果表明,该结构的局部区域存在高应力,但总体结构安全可靠。

基于电力载波技术的水下生产数据采集系统

针对深水生产系统的工作特点,采用基于脐带缆的电力线载波通信传输技术,不仅解决水上与水下的长距离数据传输问题,同时降低海底布线的复杂度与生产成本。文中利用Mi200e载波芯片,采用QPSK扩频调相调制方式,设计了水下生产系统数据采集硬件模块。实验测试表明,该模块能够高效稳定地采集采油树管汇上的各路传感信号与反馈数据,保证水下控制系统的稳定工作。

深海油气田水下控制器的设计开发

首先分析深海油气田开发水下生产系统的工艺流程,并确定水下控制器的主要控制功能和控制模式,然后以PLC为控制核心,设计水下控制器及其控制系统,并给出了控制系统的网络结构、硬件组成、软件流程和基于电力载波的通信实现。

塑壳断路器智能测试系统的电磁兼容性研究

针对塑壳断路器智能测试过程中复杂的电磁干扰问题,根据现场设备和工作情况,提出了有效的电磁兼容性措施,重点介绍了接地、屏蔽和滤波3种防护措施,并给出了具体的实例。该智能测试系统已在实际应用中取得了良好的测试效果。

水下管道连接器设计研究及应用

通过对水平机械式管道连接器和垂直液压式管道连接器的深入研究,根据实际使用工况确定两种连接器的总体设计方案。连接器主要由HUB、金属密封、锁紧机构及导向机构组成,通过计算对关键部件强度进行校核,并通过对样机的密封、振动及高低温测试验证金属密封在模拟工况下的密封性能。根据水下安装需要设计连接器自动导向对中功能,分别设计有初级导向及精导向结构设计,通过工厂模拟功能测试及现场安装使用反馈,导向对中功能显著提高了连接器水下连接的效率及成功率。

基于Fluent软件的水下采油树流场分析

针对水下采油树本体结构开展了其流场、温度场的CAE(计算机辅助求解分析复杂工程和产品的结构力学性能,以及优化结构性能等)分析。根据该水下采油树本体的结构特点,建立水下采油树本体结构的简化模型,采用雷诺平均方程,即RANS法,详细地介绍了运用CFD软件FLUENT6.3版本进行流场、温度场CAE分析的步骤;结果表明水下采油树本体在两种工况下的压力和速度变化较均匀,只是在变径处或直角弯管处会出现湍流现象,温度变化比较均匀。通过分析确保了水下采油树的安全性和可靠性,具有一定的工程参考价值。

深海水下采油树流场分析及流阻计算

建立500 m水深的采油树的流场简化模型,对采油树流场在给定的2种工况下进行分析,评定流体流动和分布特点并计算流阻.分析结果表明:采油树本体在2种工况下的压力和速度变化较均匀,只是在变直径处或直角弯管处会出现湍流现象.

水下采油树钢结构焊接残余应力消除

根据中国南海某气田开发项目水下采油树的应用环境及应用要求,对水下采油树钢结构焊接所产生的残余应力的机理、分布规律及其影响因素进行了分析,阐述了控制水下采油树钢结构焊接残余应力的主要工艺解决措施。在此基础上,将其应用于国产化备用采油树项目,结果证明其能满足产品的应用要求。

水下采油树树本体的加工工艺研究

根据中国南海某油气田开发项目的工况环境及应用要求,对某型卧式水下采油树关键部件——树本体制造过程中的主要技术难点进行了阐述和分析,并针对性地提出了解决措施。在此基础上,通过自主研发完成国产化试制,并按相关标准进行性能及功能测试,试验结果表明,工艺质量完全满足设计性能及功能要求。

基于B样条的五轴联动加工刀轴运动的优化

依据建立的刀轴表面双重B样条曲线,用格式相同的B样条将刀轴运动路径和刀尖曲线参数化,根据运动方向派生出的最大角速度、角加速度调整刀轴的运动,从而提出了一种调整刀轴运动的优化方法,使五轴联动加工在整个高速加工过程中刀轴运动地更加合理、准确。

水下控制系统对接盘液压插头优化设计及测试

介绍一种经过优化设计的液压插头,它采用四条通路均使用类似阀板阀座同时密封的方式,既可以同时连通四路液压通道(简称四通快插),同时还具有密封性能好、可靠性高、液压执行效率高的优点。通过对四通快插机械强度、密封件滑动阻力等关键技术指标的分析计算及相关的性能测试,验证了产品在不同工作条件下的可靠性。

海油开采用耐高压环空密封件的研制

采用HNBR和Inconel 625高镍基合金复合结构,生产了海油开采用耐高压环空密封件,研究了HNBR的性能及指标要求。结果表明,研制的海洋石油开采用耐高压环空密封件,可满足103.5MPa的测试压力,并能通过额定工作温度、压力下的PR2试验控制系统测试。

小型双足机器人直行步态的并行规划策略研究

根据人体结构设计了小型舵机驱动双足机器人,采用D-H方法建立其位姿数学模型,利用5次多项式插值的方法规划出踝关节和髋关节的位置-时间函数,对髋关节踝关节轨迹进行代数解析得到每个关节的转角-时间函数.提出双足机器人直行步态并行规划策略,即将关节转角-时间函数分别导入ADAMS虚拟样机和实际物理样机,虚拟样机和物理样机同时测试规划的步态数据.通过实验验证,并行规划策略可以并行比较运动仿真直行步态和物理样机直线行走状态.

基于ANSYS的KKT型相贯节点承载力性能研究

针对空间管节点几何形式很多、受力复杂、影响节点承载力性能的因素也比较多等问题,对实际工程中常见的空间KKT型相贯节点的极限承载力性能进行了研究。基于数值仿真,主要采用ANSYS软件对空间KKT型圆管相贯节点进行了非线性有限元分析,揭示了节点的承载力性能和破坏模式;着重分析和总结了重要几何参数对节点极限承载力的影响;将此类节点的极限承载力分析结果与规范中T型、K型节点承载力计算公式进行比较分析。研究结果表明,节点的破坏模式大多属于主管管壁塑性破坏;T型支管与主管外径比β1、K型腹管与主管外径比β2、主管径厚比γ对节点极限承载力有主要影响;KKT型相贯节点的极限承载力计算公式与T型、K型节点承载力设计公式有些必然的联系。

深海油气井口连接器水下锁紧及自锁紧研究及应用

水下采油树的井口连接器的规范等级为PSL 3G,设计压力为69MPa（10 000psi）,温度范围为-46～121℃。分析了机械独立式井口连接器,其具有结构简单、紧凑、操作方便和可靠性高等优点,可以实现机械锁紧与解锁功能,同时具备自锁能力,能满足大通径、高压金属密封要求。根据API Spec 17D第2版标准要求,对连接器进行了理论分析,并应用SolidWorks软件对连接器的卡牙做了有限元计算。

水下采油树关键部件的材料设计选型

我国海洋油气开采所需的水下采油树长期依赖于进口,成本高昂。文章针对水下采油树所处的深水、高温、高压、高腐蚀等应用工况,对水下采油树关键部件的基体材料、防腐材料及密封材料的相关性能进行了分析与选型,并将研究成果应用于中国南海流花11-1油田和番禺35-2/1气田采油树的国产化制造中。自主研发和设计选型的水下采油树关键部件材料,不仅达到了国际行业标准的性能指标,而且成本只有国外的1/3。

水下井口装置与采油树应力计算与分析方法应用

水下井口装置与采油树是水下生产系统核心生产设备,它由树本体、油管挂、树帽、环空密封包、阀或阀组、出油管道连接器、支架等组成,它们在水下作业时,长期承受油气介质载荷、风浪载荷等影响,在设计时,我们需要充分考虑这些因素对设备强度和寿命的影响。根据中国南海某油田工况,美钻能源科技(上海)有限公司依托1500 m水下智能井口和采油树项目,着重介绍了水下井口装置与采油树的应力计算与分析方法。

油管挂环空金属密封制造技术研究

该文根据水下采油树的应用环境和要求,对水下采油树油管挂环空金属密封件的设计结构及原理、性能要求、制造工艺等进行了技术分析,并阐述了制造工艺过程中的技术难点及解决措施。在此基础上,进行了油管挂金属密封的研制,并将其应用于采油树制造项目,产品的各项试验结果表明,其质量及性能满足设计要求。

水下采油树牺牲阳极阴极保护设计方法应用

为了防止水下采油树在设计寿命内腐蚀失效,需要采用阴极保护系统方法进行防腐。根据中国南海某油田工况,依托美钻能源科技(上海)有限公司1500 m水下智能井口和采油树项目,文章着重针对牺牲阳极阴极保护系统设计方法进行了研究。