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小眼井环空压力损耗计算

石油钻探技术 1998年第4期26卷 48-50页

作者：樊洪海谢国民

在常规井眼环空压力损耗计算模型基础上，根据小眼钻井特点提出了小井眼环空压力损耗的理论模型，探讨了以钻井液流变性、钻柱偏心、钻柱旋转和钻柱接头为主要影响因素的直井、近直井小间隙环空压力损耗计算问题，同时给出了模型中各因... 详细信息

在常规井眼环空压力损耗计算模型基础上，根据小眼钻井特点提出了小井眼环空压力损耗的理论模型，探讨了以钻井液流变性、钻柱偏心、钻柱旋转和钻柱接头为主要影响因素的直井、近直井小间隙环空压力损耗计算问题，同时给出了模型中各因子的确定方法。通过实例计算，定量分析了钻柱偏心、钻柱旋转和钻柱接头对环空压力损耗的影响。

关键词：小眼井钻井环空压力损耗计算油田

液压机节流自控负载敏感液压系统及其Simulink仿真

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锻压技术 2022年第3期47卷 169-173页

作者：李坤宏江桂云朱代兵重庆工业职业技术学院机械工程与自动化学院重庆401120 重庆大学机械工程学院重庆400030 重庆红江机械有限责任公司重庆402162

为克服液压机阀控系统运行能效低的问题,采用进出口技术和负载敏感技术相结合的方法来调节阀控系统,并对进出油口联动节流进行了适当调整。通过AMESim构建得到仿真模型,探讨了节流自控负载敏感系统运行控制过程。研究结果表明:与负载敏... 详细信息

为克服液压机阀控系统运行能效低的问题,采用进出口技术和负载敏感技术相结合的方法来调节阀控系统,并对进出油口联动节流进行了适当调整。通过AMESim构建得到仿真模型,探讨了节流自控负载敏感系统运行控制过程。研究结果表明:与负载敏感系统相比,采用进出口自控系统能够实现节流口解调,阻抗条件下该系统能够对出油腔低压力状态进行自动调节,有效降低出油口的压力损耗。进入0.2~0.4 s的超越缩回工况后,右腔压力和泵输出压力均为1 MPa的稳定值;在0.4~0.6 s之间时,系统从超越缩回工况过渡至阻抗工况。为负载敏感系统设置节流自控后可以显著增大电机的输出功率,使液压系统达到更高的工作效率。

关键词：负载敏感系统进出口自控液压系统节流压力损耗

螺旋分离器水流动特性的CFD模拟与PIV试验

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石油学报 2018年第2期39卷 223-231页

作者：徐保蕊蒋明虎赵立新王月文张晓光邓鑫东北石油大学机械科学与工程学院黑龙江省石油石化多相介质处理及污染防治重点实验室中国石油天然气管道工程有限公司

设计了一种新的螺旋分离器,采用CFD数值模拟技术对螺旋分离器的入口管段、螺旋分离段及出口管段内流体流动速度场及压力损失分布特性进行了分析,结合PIV流场测试试验对分离器的入口管段和出口管段内流体流动速度场进行了测量和对比分析... 详细信息

设计了一种新的螺旋分离器,采用CFD数值模拟技术对螺旋分离器的入口管段、螺旋分离段及出口管段内流体流动速度场及压力损失分布特性进行了分析,结合PIV流场测试试验对分离器的入口管段和出口管段内流体流动速度场进行了测量和对比分析。介绍了螺旋分离器油水分离的工作原理、结构参数及PIV实验流程。结果表明:该螺旋分离器螺旋导流效果明显,在螺旋分离段及出口管段内具有持续时间长、离心分离强的螺旋流分离流场;流体流过螺旋分离段后,在出口管段内可形成稳定的螺旋流场;通过对比分离器内入口管段及出口管段PIV试验速度测量值与数值模拟值,结果吻合良好,验证了模拟结果的可靠性;通过分离器的压力损耗分析,指出了螺旋分离器的主要压力损耗位置,设计工况下的分离器最大压力损耗不超过90kPa。

关键词：螺旋分离器 PIV试验数值模拟螺旋流 RSM模型速度分布压力损耗

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二氧化碳连续管井筒流动传热规律研究

中国石油大学学报（自然科学版） 2013年第5期37卷 65-70页

作者：王瑞和倪红坚中国石油大学石油工程学院山东青岛266580

基于二氧化碳在井筒内流动时的传热过程,考察二氧化碳在井筒内的热量和压力传递方式及其对相态和物性变化的影响规律。建立二氧化碳井筒内热传递模型,采用交替方向推进法进行求解,分析二氧化碳在井筒内流动过程中温度、压力和相态的变... 详细信息

基于二氧化碳在井筒内流动时的传热过程,考察二氧化碳在井筒内的热量和压力传递方式及其对相态和物性变化的影响规律。建立二氧化碳井筒内热传递模型,采用交替方向推进法进行求解,分析二氧化碳在井筒内流动过程中温度、压力和相态的变化规律。结果表明:二氧化碳在连续管内热交换效率较高,温度上升幅度随着井深的增大逐渐减小;二氧化碳沿环空上返过程中,温度逐渐降低,在靠近井口处温度显著下降;随着井深的增大,连续管内的液态二氧化碳逐渐转变为超临界态,在沿环空上返的过程中再次转变为液态,继而变为气液两相至出口。

关键词：二氧化碳连续管井筒传热压力损耗

裂缝性油藏中压力损耗引起的储层伤害机理研究

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化工设计通讯 2018年第8期44卷 132-132,134页

作者：姜明浩东北石油大学地球科学学院黑龙江大庆163000

世界上最丰富的储层中多数是天然裂缝性碳酸盐岩和碎屑岩系统。由于其复杂特征为优化这类储层带来很大困难。为了研究其复杂特性,需要分别描述储层基质和裂缝子系统,并且在整个生产阶段不断优化特性描述以适应压力损耗对产能的影响。室... 详细信息

世界上最丰富的储层中多数是天然裂缝性碳酸盐岩和碎屑岩系统。由于其复杂特征为优化这类储层带来很大困难。为了研究其复杂特性,需要分别描述储层基质和裂缝子系统,并且在整个生产阶段不断优化特性描述以适应压力损耗对产能的影响。室内试验采用Clashach岩心模拟单一裂缝,研究裂缝性油藏中压力损耗和有效应力增加引起的储层伤害机理。实验结果表明,在生产过程中,过度的压力消耗会导致裂缝性储层系统中有效应力增加。有效应力达到临界值后,砂粒在接触面上被压碎,碎屑颗粒会随流体进入储层,导致孔喉和裂缝被堵塞,增加了裂缝性油藏的压力损耗。

关键词：裂缝性油藏压力损耗储层伤害机理

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铝合金钻杆在长水平井段延伸钻进的可行性

天然气工业 2020年第1期40卷 88-96页

作者：祝效华李柯西南石油大学机电工程学院

目前国内页岩气钻井的重点研究攻关目标是垂深4 000 m以深的长水平段水平井,长水平段钻柱需要钻杆传递更大的轴向力来抵抗沿程的摩擦阻力,采用轻质铝合金钻杆是一种具有较大实施可行性的延伸钻进变革性新技术,而对于其摩阻扭矩特性、钻... 详细信息

目前国内页岩气钻井的重点研究攻关目标是垂深4 000 m以深的长水平段水平井,长水平段钻柱需要钻杆传递更大的轴向力来抵抗沿程的摩擦阻力,采用轻质铝合金钻杆是一种具有较大实施可行性的延伸钻进变革性新技术,而对于其摩阻扭矩特性、钻压传递规律、屈曲特性以及安全可靠性等问题则尚未开展系统研究。为此,基于Hamilton原理建立多尺寸铝合金钻柱动力学模型,通过HHT-α法对模型进行求解,进而对比了水平井段铝合金钻具和钢钻具的接触摩阻、钻压传递规律及其影响因素。研究结果表明:①铝合金钻杆在水平段的压力损耗明显小于钢制钻杆;②因其材质较软,小尺寸的铝合金钻杆在钻井过程中极易发生屈曲,导致钻压传递效率下降,甚至发生"钻杆自锁"现象;③较大尺寸的铝合金钻杆屈曲变形较小,其减摩减阻效果优于小尺寸铝合金钻杆,外径147 mm的铝合金钻杆的摩擦阻力仅为外径129 mm铝合金钻杆的71.9%。结论认为,小尺寸铝合金钻杆的刚度无法满足苛刻的长水平段页岩气钻井条件,而大尺寸铝合金钻杆则是解决其延伸钻进难题的重要前提条件之一。

关键词：水平井深层页岩气井铝合金钻杆摩擦阻力屈曲动力学钻压传递压力损耗

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螺旋流输送粉煤灰流动特性研究

螺旋流输送粉煤灰流动特性研究

作者：赖家祥安徽理工大学

学位级别：硕士

气力输送系统利用气体的动能或者压力能可以稳定、有效地将粉煤灰输送至指定地点,同时也存在着能耗高、维修费高、易磨损、易堵塞的问题。螺旋流输送具有抑制管道堵塞和降低压力损耗的优点被广泛应用于水力输沙和气力输煤领域,但应用于... 详细信息

气力输送系统利用气体的动能或者压力能可以稳定、有效地将粉煤灰输送至指定地点,同时也存在着能耗高、维修费高、易磨损、易堵塞的问题。螺旋流输送具有抑制管道堵塞和降低压力损耗的优点被广泛应用于水力输沙和气力输煤领域,但应用于粉煤灰输送的研究较为匮乏。为了拓宽粉煤灰输送技术,首先,通过数值模拟研究起旋装置的叶型和叶片安装角度对旋流数、总压损耗的影响。其次,基于DDPM模型、Tabakoff模型、软球模型等进行灰-气两相流数值模拟,研究在不同叶片安装角、质量流量、入口速度因素下螺旋流输送粉煤灰的流场特性,并和轴流输送进行对比。本文研究工作为完善旋流发生装置的设计和气力输送粉煤灰流场特性的研究提供参考。研究主要内容和结论如下:(1)研究S801翼型、矩型和单边弧型引导的螺旋流场表明,S801翼型的螺旋流场比矩型和单边弧型螺旋流场的平均旋流数提高了 20.53%、8.66%,总压损耗下降了 5.8%和16.1%。因此,径向叶片式起旋选用S801翼型叶片具有压力损耗小,起旋效果强的优点。(2)研究叶片安装角和流速对螺旋流场的影响表明,入口为30m/s流速时,安装角为20°的叶片产生的旋流数相较于安装角为25°、30°、35°、40°产生的平均旋流数分别提高了 1.38%、6.86%、7.47%、17.55%。轴向流速为10 m/s时相较于30 m/s流速的平均旋流数提高了 7.49%,轴向流速10 m/s总压损耗是30 m/s总压损耗的0.111倍。减小安装角可以明显提高旋流数,降低入口速度可以明显降低总压损耗。(3)研究了不同叶片安装角对旋流输送粉煤灰的影响。螺旋流输送中,切向速度使粉煤灰在管道截面上的浓度分布松散,而轴流输送粉煤灰时颗粒向底部下沉;叶片安装角分别为20°、25°、30°、35°、40°时,螺旋流输送在监测面De6的颗粒速度分别比轴流输送时高6.04%、5.45%、5.93%、3.85%、4.26%,系统总压损耗分别比轴流输送时降低了 3.82%、2.77%、1.67%、3.45%、2.77%。因此,螺旋流输送可以提高粉煤灰流速、降低总压损耗。(4)研究了粉煤灰质量流量对螺旋流输送粉煤灰的影响。不同质量流量螺旋流输送在监测面De6的颗粒流速都比轴流输送的高,分别提高了 8.24%、7.94%、6.24%、4.59%、4.03%;螺旋流输送0.5 kg/s粉煤灰时比轴流输送的总压损耗低3.82%,随着质量流量增加螺旋流输送的总压损耗逐渐低于轴流输送;当旋流数接近时,随着质量流量的减小螺旋流输送在监测面De6的颗粒速度增加;随着质量流量减小螺旋流输送的系统总压损耗逐渐比轴流输送的高。(5)研究了空气入口速度对螺旋流输送粉煤灰的影响。结果表明,旋流数随入口速度增加而增加,并且维持距离也明显增加;当入口速度增大时,螺旋流和轴流输送方式在监测面De6的颗粒速度均增大,轴流输送的颗粒流速提高更快,当入口速度小于17 m/s时轴流颗粒流速小于螺旋流输送,大于17 m/s时则相反;螺旋流和轴流输送的总压损耗随入口速度的增加均呈现先下降后增大的变化,入口速度分别为15 m/s和16 m/s时螺旋流输送比轴流输送的总压损耗低8.5%和3.8%,当入口速度大于17 m/s时螺旋流输送比轴流输送的总压损耗高。研究结果表明,当粉煤灰质量流量越大于0.5 kg/s,空气入口流速小于17 m/s时,采用S801翼型叶片具有良好的起旋作用,能够提高粉煤灰的输运速度、降低总压损耗,起到节能降耗的作用,对粉煤灰输运具有一定的应用价值和实际意义。图[45]表[8]参[74]

关键词：粉煤灰螺旋流输送离散相旋流数压力损耗

近水平定向钻机钻杆自动存储装置及配套钻具研究

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近水平定向钻机钻杆自动存储装置及配套钻具研究

作者：王坤太原理工大学

学位级别：硕士

我国煤炭资源虽然丰富,但是煤层赋存条件复杂多变,钻孔预抽瓦斯是保障煤矿安全高效开采的根本性措施,不断提高钻进效率和改进成孔工艺是今后瓦斯抽采的主要研究内容之一。钻机作为煤矿生产时深孔钻进的重要设备,经过多年的发展,已经形... 详细信息

我国煤炭资源虽然丰富,但是煤层赋存条件复杂多变,钻孔预抽瓦斯是保障煤矿安全高效开采的根本性措施,不断提高钻进效率和改进成孔工艺是今后瓦斯抽采的主要研究内容之一。钻机作为煤矿生产时深孔钻进的重要设备,经过多年的发展,已经形成系列多样化、功能全面化的格局,并朝着自动化、智能化方向发展,基本上可以满足生产的需求,但是在钻杆自动接续、存储等方面仍然有很大的发展空间。钻杆自动存储装置作为坑道钻机钻杆自动接续的辅助设备,可代替人工重复繁重的工作,提高工作效率。本文以钻杆自动存储装置及其配套钻具为研究对象,主要完成下面几项工作:首先,分析了设计钻杆自动存储装置的背景和意义,介绍了井下成孔设备如钻机、钻杆的发展现状和工作原理,并总结了国内外钻杆自动存储装置的研究现状以及工作方式。其次根据松软煤层用肋骨钻杆的特点设计了一种钻杆自动储存装置,描述了各机构的结构和工作过程,并对存储装置的关键零部件进行了选型和三维建模。然后,对和钻杆直接接触的末端执行器的结构进行了详细设计,并求出所需夹持力的大小,利用有限元分析软件ABAQUS对末端执行器的手指的强度进行了校核。运用动力学分析软件ADAMS对简化后的末端执行器模型进行运动学和动力学分析,得到了手指夹持动作中夹持力的变化范围以及运动情况,满足设计要求。最后,分析了肋骨钻杆压风钻进时产生压力损耗的原因,通过分析计算提出了降“内阻”和减“外阻”的解决方案,优化了杆体直径?73mm、螺旋直径?98mm的肋骨钻杆的接头内径、叶片形状、叶片导程和叶片宽度等参数。分析结果表明,对于不同型号的肋骨钻杆都有一个最优的结构参数,为以后钻杆的设计生产提供了一定的参考依据。

关键词：钻杆自动存储末端执行器压力损耗结构优化

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低螺旋钻杆排渣流阻分析及减阻方法研究

煤炭工程 2018年第5期50卷 111-113页

作者：王坤郭文亮刘润爱冯光欧恒安太原理工大学机械工程学院山西太原030024 山西省矿山流体控制工程技术研究中心山西太原030024 精密加工山西省重点实验室山西太原030024

为提高松软煤层钻孔气力排渣,改善钻孔施工工艺,基于两相流的相关理论对松软突出煤层低螺旋钻杆气力排渣钻进工艺进行了研究。具体进行了气力排渣流阻分析、钻杆腔体内部流阻计算和环形排渣空间流阻分析。通过分析和讨论影响流阻的因素... 详细信息

为提高松软煤层钻孔气力排渣,改善钻孔施工工艺,基于两相流的相关理论对松软突出煤层低螺旋钻杆气力排渣钻进工艺进行了研究。具体进行了气力排渣流阻分析、钻杆腔体内部流阻计算和环形排渣空间流阻分析。通过分析和讨论影响流阻的因素,得出在钻进过程中流动阻力越大,压力损耗越大的结论,提出了降"内阻"和减"外阻"的方法。分析计算表明:增大钻杆接头内孔直径、减小接头处变径角和优化螺旋叶片的结构参数,可有效降低流阻,为低螺旋钻杆的设计生产提供参考依据。

关键词：气力排渣低螺旋钻杆压力损耗减阻流体动力学