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全金属螺杆泵工作特性试验模拟与评价

石油机械 2018年第5期46卷 77-82页

作者：郑磊吴晓东韩国庆左翼范喆王靖惠中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室中国石油大学-盐城世宏石油装备有限公司采油装备联合研究中心

全金属螺杆泵的定转子采用间隙配合方式,其工作特性无法沿用传统螺杆泵的相关认识。为此,基于间隙配合方式全金属螺杆泵的结构特点与工作原理,提出了理论排量的修正计算方法;对不同工作条件下的排量、负载和效率等工作特性开展了室内试... 详细信息

全金属螺杆泵的定转子采用间隙配合方式,其工作特性无法沿用传统螺杆泵的相关认识。为此,基于间隙配合方式全金属螺杆泵的结构特点与工作原理,提出了理论排量的修正计算方法;对不同工作条件下的排量、负载和效率等工作特性开展了室内试验研究,绘制了相应的工作特性曲线;结合能量损失评价,提出了保证工作性能的相关方法。分析结果表明:全金属螺杆泵的排量、轴功率及泵效等受工作压差、转速和泵级数等因素的综合影响,特定工况下存在性能最佳的工作区域;适当提高转速以及泵级数可实现较高的工作效率,同时可满足相对更高的举升扬程需求;全金属螺杆泵的容积损失与机械损失随工作压差和转速的变化呈相反变化趋势,但提高转速对容积效率的有利影响明显大于对机械效率的不利影响,实际生产中可将合理选择转速作为保证工作性能的有效途径。所得结论对全金属螺杆泵井的举升设计及实际生产具有一定的参考。

关键词：全金属螺杆泵排量轴功率泵效能量损失

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全金属螺杆泵机械特性与节能分析

断块油气田 2018年第5期25卷 684-688页

作者：郑磊吴晓东韩国庆张恒朱志勇王晗路中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室北京102249 中国石油大学-盐城世宏石油装备有限公司采油装备联合研究中心北京102249

全金属螺杆泵在定转子间隙配合状态下工作,其机械特性与传统过盈配合螺杆泵存在明显差异。基于重载、空载特性实验,提出了全金属螺杆泵负载扭矩的经验计算方法,分析了不同条件下全金属螺杆泵的机械性能及节能效果。研究表明:全金属螺杆... 详细信息

全金属螺杆泵在定转子间隙配合状态下工作,其机械特性与传统过盈配合螺杆泵存在明显差异。基于重载、空载特性实验,提出了全金属螺杆泵负载扭矩的经验计算方法,分析了不同条件下全金属螺杆泵的机械性能及节能效果。研究表明:全金属螺杆泵工作过程中,泵内摩擦扭矩随着工作压差、转速的增大呈线性递增趋势,且存在由泵自身结构决定的极限机械效率;工作压差越小、转速越高、介质黏度越大,越有利于泵排液,但是对泵的机械性能产生不利影响,实际应用中需综合考虑。相比于传统螺杆泵,不同工作条件下全金属螺杆泵的节电率总体超过20%,具有较大的节能潜力。

关键词：全金属螺杆泵扭矩轴功率机械效率节能

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海上油气井采油树升高机理及其计算方法

天然气工业 2013年第4期33卷 80-84页

作者：谢华张伟国刘秀全陈国明畅元江中海石油(中国)有限公司深圳分公司中国石油大学海洋油气装备与安全技术研究中心

中国南海某气田投产采气后发生了采油树升高现象,影响了平台结构布局并引起生产管线弯曲变形,严重时还可能会出现生产管线断裂,采油树升高机理及其计算方法研究成为保障海上采气平台安全的重要内容。为此,通过建立采油树升高力学分析模... 详细信息

中国南海某气田投产采气后发生了采油树升高现象,影响了平台结构布局并引起生产管线弯曲变形,严重时还可能会出现生产管线断裂,采油树升高机理及其计算方法研究成为保障海上采气平台安全的重要内容。为此,通过建立采油树升高力学分析模型来确定采油树升高机理;建立多层套管耦合系统轴向刚度计算模型,综合考虑井筒温度场、压力场和压力端末效应等影响因素,提出了一种采油树升高计算方法,使计算模型更接近于工程实际。最后,以我国南海某气田为例,进行了采油树升高计算并与现场实测值进行对比分析。结果表明:投产采气后未固井段套管温度场和压力场变化是引起采油树升高的主要原因,采油树升高计算值与现场实测值吻合良好;随着水泥返高距泥线距离的增大采油树升高值增大,其中技术套管的水泥返高对采油树升高影响较为明显;随着产气量的增大采油树升高值增大,但增大的幅度逐渐减小。

关键词：海上油气井采油树升高多层套管耦合系统温度场压力场水泥返高气产量

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全金属螺杆泵间隙漏失模型

石油科学通报 2018年第3期3卷 320-331页

作者：郑磊吴晓东韩国庆徐军史殊哲李准中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室北京102249 中国石油大学-盐城世宏石油装备有限公司采油装备联合研究中心北京102249 盐城世宏石油装备有限公司盐城224500

全金属螺杆泵的定子与转子采取间隙配合方式,其间隙漏失规律无法沿用传统过盈配合螺杆泵的方法予以分析。基于间隙配合方式下螺杆泵腔室间的漏失机理,借鉴线接触润滑理论计算漏失间隙结构参数,应用缝隙流动原理建立了综合考虑不同漏失... 详细信息

全金属螺杆泵的定子与转子采取间隙配合方式,其间隙漏失规律无法沿用传统过盈配合螺杆泵的方法予以分析。基于间隙配合方式下螺杆泵腔室间的漏失机理,借鉴线接触润滑理论计算漏失间隙结构参数,应用缝隙流动原理建立了综合考虑不同漏失方向的压差—剪切流动漏失模型。通过模型计算结果与室内实验数据的对比,验证了间隙漏失模型的准确性。研究表明,特定结构全金属螺杆泵的排量特性主要受压差漏失的影响,剪切漏失影响甚微;工作压差越大,转速、介质黏度越小,间隙漏失对排量的影响越严重;全金属螺杆泵更适用于介质黏度较高的油井举升,实际应用中可通过合理选择泵级数、转速等途径保证其举升性能。

关键词：全金属螺杆泵间隙配合漏失机理缝隙流动压差—剪切漏失模型

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直驱采油用永磁同步电机削弱齿槽转矩优化

浙江大学学报（工学版） 2015年第1期49卷 173-180页

作者：肖文生崔俊国刘健吴晓东黄红胜中国石油大学(华东)石油石化新型装备与技术教育部工程研究中心山东青岛266580 武汉市江汉石油机械有限公司湖北武汉430040

提出削弱永磁同步电机齿槽转矩的优化设计方法.在永磁电机设计过程中影响齿槽转矩的参数有多个,但每个参数对齿槽转矩的影响程度不同,为了节约设计时间与成本,采用Plackett-Burman设计从多个设计参数中筛选出影响齿槽转矩的显著因子.应... 详细信息

提出削弱永磁同步电机齿槽转矩的优化设计方法.在永磁电机设计过程中影响齿槽转矩的参数有多个,但每个参数对齿槽转矩的影响程度不同,为了节约设计时间与成本,采用Plackett-Burman设计从多个设计参数中筛选出影响齿槽转矩的显著因子.应用响应面法(RSM)建立显著因子与齿槽转矩的二阶响应模型并判定拟合模型的有效性,采用有限元法(FEM)分析实验安排以确定回归系数.采用遗传算法(GA)寻优,找到使齿槽转矩最小的最佳解.根据优化结果进行有限元分析可知,与初始值相比,齿槽转矩显著降低,这在很大程度上提高了电机运行的稳定性,降低了运行过程中产生的噪声.通过样机试验证明了该优化设计方法的有效性.

关键词：永磁同步电机(PMSM) 齿槽转矩 Plackett-Burman设计响应面法(RSM) 有限元法(FEM) 遗传算法(GA)

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油井结蜡规律及热洗方式对比研究

中国石油大学学报（自然科学版） 2022年第1期46卷 155-162页

作者：林日亿张建亮李轩宇王新伟杨勇许德广张江中国石油大学(华东)新能源学院山东青岛266580 中国石油大学(华东)山东省油气储运安全省级重点实验室山东青岛266580 中海油田服务股份有限公司天津300459 中国石油集团渤海石油装备制造有限公司辽河热采机械制造分公司辽宁盘锦124209 中国石化集团胜利石油管理局有限公司新能源开发中心山东东营257000 中国石化胜利油田分公司现河采油厂山东东营257000

针对某油田史深100区块油井结蜡较严重现象,进行结蜡规律试验研究和井筒温度场模拟。在黄启玉等的结蜡模型基础上,通过旋转式原油结蜡试验确定油样的结蜡模型参数,结合Fluent模拟得到管壁处径向温度梯度及切应力,获得井史3-3-11结蜡速... 详细信息

针对某油田史深100区块油井结蜡较严重现象,进行结蜡规律试验研究和井筒温度场模拟。在黄启玉等的结蜡模型基础上,通过旋转式原油结蜡试验确定油样的结蜡模型参数,结合Fluent模拟得到管壁处径向温度梯度及切应力,获得井史3-3-11结蜡速率计算公式,从而预测不同热洗方式不同天数下对应的结蜡量。同时建立热洗井筒流动换热模型并通过VB编程计算井筒温度场分布,分析不同的注水温度、注水流量对井筒温度场及热洗时间、用水量的影响。结果表明因井筒沿程热损失较大,提高注水温度和注水量均能降低热洗时间,提高油管内温度场,但敏感性逐渐降低;当注水温度为80℃,注水流量为2 t/h时,单次热洗的费用最低且热效率最高。

关键词：稠油开采结蜡试验流动传热模型空心杆热洗套管热洗

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深水采油树油管悬挂器下放工具关键参数设计

石油机械 2014年第4期42卷 16-19页

作者：赵宏林程华荣田红平段梦兰何同唐琨中国石油大学(北京)海洋油气研究中心江汉石油钻头股份有限公司

国内深水采油树研究处于起步阶段，迫切需要对水下采油树的各重要部件进行设计研究。为此，针对水深为1500m、压力等级为69MPa、温度等级为-18～120℃的设计条件，根据ISO13628—4和API17D的相应规范，设计了一套深水采油树油管悬挂器... 详细信息

国内深水采油树研究处于起步阶段，迫切需要对水下采油树的各重要部件进行设计研究。为此，针对水深为1500m、压力等级为69MPa、温度等级为-18～120℃的设计条件，根据ISO13628—4和API17D的相应规范，设计了一套深水采油树油管悬挂器下放工具，对该工具的关键参数进行了设计分析，计算了锁紧环径向挤压力的大小，并对下放工具的主要受力零件进行了有限元强度分析。分析结果表明，设计的下放工具满足强度和功能要求。

关键词：深水采油树油管悬挂器下放工具关键参数锁紧环有限元分析

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水下卧式采油树顶部堵塞器设计要素

石油机械 2012年第1期40卷 37-40页

作者：刘国恒谷玉洪罗晓兰段梦兰秦蕊中国石油大学(北京)海洋油气研究中心江汉石油钻头股份有限公司

顶部堵塞器位于油管悬挂器上端口,采油树帽下方,起到堵塞密封油管悬挂器上端口,防止油管介质向上泄漏的作用。从安全为本的设计理念出发,以工艺流程为导向,着重从功能与操作可行性上考虑堵塞器设计方法,同时又对各种可能产生的危险因素... 详细信息

顶部堵塞器位于油管悬挂器上端口,采油树帽下方,起到堵塞密封油管悬挂器上端口,防止油管介质向上泄漏的作用。从安全为本的设计理念出发,以工艺流程为导向,着重从功能与操作可行性上考虑堵塞器设计方法,同时又对各种可能产生的危险因素和潜在风险进行了深入科学的验证与试验。对水下卧式采油树顶部堵塞器设计要素进行研究与分析可为我国独立研发海底生产系统提供思路和参考。

关键词：卧式采油树顶部堵塞器设计要素密封锁紧机构防腐

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滩海油气管道泄漏风险演化与评估

中国安全科学学报 2021年第1期31卷 159-164页

作者：任乐峰孟祥坤陈国明胜利油田分公司孤东采油厂山东东营257000 中国石油大学海洋油气装备与安全技术研究中心山东青岛266580

为预防滩海油气管道泄漏事故的发生,提出基于复杂网络和故障模式影响及危害分析(FMECA)的连锁风险演化评估方法。依据滩海油气管道的结构组成,考虑自然环境、内外腐蚀、第三方破坏和人因组织风险,结合泄漏事故发展流程和风险因素逻辑关... 详细信息

为预防滩海油气管道泄漏事故的发生,提出基于复杂网络和故障模式影响及危害分析(FMECA)的连锁风险演化评估方法。依据滩海油气管道的结构组成,考虑自然环境、内外腐蚀、第三方破坏和人因组织风险,结合泄漏事故发展流程和风险因素逻辑关系,构建滩海管道泄漏复杂网络模型;引入风险熵和FMECA方法,衡量风险传递过程中节点事件的可能性及严重程度;给出风险传递路径最大可能性的表达式,通过Dijkstra算法计算泄漏演化的最短路径,辨识多节点所形成的最可能失效模式。结果表明:各类初始事件对管道泄漏的影响差异较大,以人因组织类的作业组织不合理作为初始事件引发管道泄漏的概率为5.20×10^(-3),其对管道泄漏的影响最大。

关键词：滩海油气管道泄漏复杂网络风险熵故障模式影响及危害分析(FMECA)