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关键词： 注水井   双向防喷   防反流配水器   密封性能   有限元分析  

摘要： 为解决油田注水井起下管柱过程中的内防喷安全性隐患,针对油管双向防喷工艺管柱的优化设计,对防反流配水器、双向防喷球座的系统强度和密封性进行了数值模拟分析,确定了管柱下入过程中安全密封套压上限约为20.5 MPa,起出过程中安全密封套压上限约为20.2 MPa。利用有限元方法对各工况下管柱的屈曲行为进行研究,在给定的3种工况下,管柱最大变形量为0.45 m,各工况下管柱均未发生屈曲。结果表明,基于所提出的防喷安全性评价方法,可获得不同工况下的管柱力学行为、密封性能变化规律,确定防喷压力界限,为不压井作业提供有效的理论依据。

关键词： 无缝钢管   管端成形   金属流向   模具载荷   模具优化  

摘要： 针对卡箍式柔性管接头在实际使用过程中需要焊接的问题,提出一种无缝钢管端部成形工艺,将卡箍式柔性管接头需要焊接的管端凸台直接用无缝钢管镦锻成形,经计算发现初始模具无法1次镦锻成形。对其成形过程用有限元软件Deform-3D进行模拟,发现无缝钢管端部刚开始产生变形时初始模具没有起到限制作用,导致无缝钢管端部内壁产生凹陷,在后续镦锻过程中,金属向内流动从而产生折叠缝隙,最终影响成形品质。凸模在镦锻时挤压无缝钢管内壁,使过渡圆角处的金属向前移动,最终形成凸起,造成应力集中现象,其最大应力值为938.39 MPa。为解决上述问题,给凸模底部端面增加斜面,进行先扩孔再加厚的成形工艺,同时将凸模芯轴改为具有锥度的芯轴,此外在凹模与无缝钢管接触的拐角处增加倒角,以便于金属流动成形。优化后的模具,改变了金属的流动,解决了无缝钢管端部产生折叠缝隙和无缝钢管内壁凸起的同时减少了模具的载荷,且发现凸模底部斜度的增大会减小凸模扩大无缝钢管内径过程的整体载荷,增大其最终成形载荷。

关键词： 井下作业   采油   连续油管   水平井   冲砂   带压作业   采收率  

摘要： 主要关注连续油管技术在油田水平井冲砂过程中的应用,借助系统组成、工艺原理以及现场案例展开分析研究,彰显出其柔性管柱适配性、带压作业能力以及实时监测所有的优势,研究显示,该技术把动态冲砂和静态浸泡相互结合,对环空返排流程给予优化,并对关键参数加以精准控制,极大地提升作业效率以及产能恢复率。现场应用说明,和传统技术相比较,工时缩短了50%至70%,采液指数恢复率提升到85.6%以上,单井成本节约了30%至45%,针对超长井段循环效率、重质砂携带等瓶颈问题,提出了智能系统、纳米流体以及协同作业等改进方向,为水平井高效作业冲砂、提高水平井采收率给予技术支撑。

关键词： 驼峰车辆减速器   液压传动   制动性能  

摘要： 气动系统的固有属性使得气动车辆减速器在应对重载和长编组列车时的工作效率与安全性存在局限性。针对此问题,基于重力式车辆减速器制动性能的分析,重点研究减速器工作过程中的受力情况,分别提出制动时和缓解时系统压力应满足的条件;设计满足重载列车的液压动力单元,制动时工作油缸输出的力为气动减速器工作气缸的1.46~2.92倍。通过仿真模拟液压动力单元连续驱动减速器工作的情况,分析工作油缸和蓄能器的压力、行程变化,确定液压动力单元能够满足减速器快速动作和重复工作的要求。搭建液压重力式车辆减速器试验平台,对液压动力单元的功能和性能进行验证。通过试验平台采集工作油缸和蓄能器的关键参数,与仿真结果进行对比,二者的吻合度较高,制动、缓解时间分别缩短了50%和33%。驼峰车辆减速器液压动力单元工作过程的有效性得到充分验证,能够满足重载、长编组情况下的应用需求。

关键词： 海洋石油   一般压力表   评估定级   应用场景   失效后果   检验  

摘要： 海洋石油一般压力表存在数量众多、检验侧重点不突出的弊端,在实施检验时会对本就紧张的生活配套设施造成进一步的挤压。为解决以上问题并规范海洋石油生产设施中一般压力表的检验与维护管理,研究了海洋石油一般压力表评估定级方法。首先,研究相关法律、法规、标准及上级主管部门的有关规定。其次,结合海洋石油现场的特殊作业环境,通过应用场景评定和失效后果评定这两种独创性方法开展评估定级的实践研究。最后,综合确定海洋石油一般压力表的重要度等级,以达到“保证重点、兼顾普遍、全面管控”的总体管理目标。目前,该方法已在海洋石油各生产设施中得到试点应用,并取得了良好的效果。该研究推动了计量器具精细化管控的规范化发展,提供了一套基于风险确定重要度等级的完整管理思路。

关键词： 油管悬挂器   超高压   金属密封   材料力学   接触力学  

摘要： 为研究在深水钻井210MPa超高压、-46°C~177°C大温差工作环境下金属密封环的密封性能,以一种油管悬挂器X形金属环为例,可将其视为轴对称的悬臂梁组合,利用ABAQUS仿真软件对其初始过盈量、梁长、悬臂梁宽度和唇部截面宽度、倾角以及密封唇半径等参数对密封性的影响进行分析,针对数值结果给出最佳的参数选择范围。研究结果表明:X形金属密封环在拥有一定初始预紧的条件下,在最大介质压力和无介质压力时均有良好的密封性能;基于密封原理,结合接触力学理论计算,以无介质压力时接触应力为下限评判指标,最大介质压力的最大接触应力和最大应力集中为上限评判指标;过盈量从0.01mm增加到0.1mm可使唇部无介质压力时接触应力从236.3MPa增加到826.8MPa,随着介质压力的增加,密封环实现自紧密封,受最大介质压力时的最大接触应力从714.6MPa增加到1149MPa。悬臂梁的宽度和唇部截面宽度的增大会使最大介质压力和无介质压力下的接触应力均呈上升趋势;唇部曲率半径的增大会显著的减小接触应力的大小;悬臂梁长度和倾角会使无介质压力时的接触应力减小,最大介质压力时的接触应力增大。根据密封设计要求,选定悬臂梁参数范围使其最大Mises应力始终小于材料屈服强度,保证结构的可靠性。最后引入了温度场,发现金属密封环在室温25°C,低温-46°C,高温177°C的接触应力和Mises应力变化幅度较小,均拥有良好的密封性能。研究结果可为超高压环境下的金属密封环的参数设计提供依据。

关键词： 液压油箱   小型化计算   轻量化设计   污染物去除   加工成型  

关键词： 氢燃料   输氢管路   梁式管接头   自密封性   粗糙表面   多尺度模型  

关键词： 连续油管   疲劳试验   疲劳模型   寿命预测   智能监测  

关键词： 扩口式管接头   横向振动   螺纹松动   微观接触   泄漏率计算  

摘要： 航空用扩口式管接头广泛应用于飞机的液压系统、燃油系统和气压系统中,在管路系统中起到连接和密封的作用,工程中振动工况下扩口式管接头容易出现流体泄漏现象,横向振动是导致螺纹松动与密封失效的主要载荷形式。本文建立了扩口式管接头振动、密封面微观接触和泄漏率计算的全过程耦合分析框架,系统研究了横向振动条件下密封界面接触应力分布及泄漏率演化规律。研究结果表明,横向振动导致密封面接触压力由均匀周向分布转变为非均匀分布,接触面积减少,振动方向一侧泄漏通道显著扩展,振动10个周期后泄漏率是初始值的2.68倍。本文系统研究了不同螺栓预紧力、振幅、表面粗糙度和介质压力条件下,扩口式管接头在振动后的泄漏率变化规律,根据研究结果建议扩口式管接头设计拧紧预紧力大于4180 N,密封面表面粗糙度小于1.6μm,并在扩口导管与管接头连接区域附近布置卡箍以降低振动对扩口导管的影响。