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基于数字孪生的海上油田超役钻机井架评估方法
1
作者 杨向前 郭华 +2 位作者 刘磊 闫天红 周国强 《石油工程建设》 2025年第1期26-30,53,共6页
我国诸多海上油田钻机井架已超过设计使用年限,但油田可采油气资源仍然可观,为了满足超役井架延寿及油气钻探安全生产的需求,介绍了超役钻机井架体征状态与性能状态相结合的综合检测技术,提出了钻机井架体征与性态感知的数字孪生评估方... 我国诸多海上油田钻机井架已超过设计使用年限,但油田可采油气资源仍然可观,为了满足超役井架延寿及油气钻探安全生产的需求,介绍了超役钻机井架体征状态与性能状态相结合的综合检测技术,提出了钻机井架体征与性态感知的数字孪生评估方法。以某海上油田钻机井架为例,通过井架结构动态特性与承载应力测试,应用模型修正数字孪生技术,进行井架延寿安全评估。其研究结果可为海上油田超役钻机井架延寿安全服役提供数据支撑。 展开更多
关键词 海上超役钻机井架 检测技术 数字孪生 安全评估
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段塞流对缓波形立管振动特性的影响
2
作者 董浩轩 王维刚 +1 位作者 闫天红 路敬祎 《中国海洋平台》 2025年第2期23-28,共6页
针对段塞流持续的压力波动导致缓波形立管振动这一问题,运用单向流固耦合方法对内部含段塞流作用的缓波形立管的振动特性进行研究。结果表明:混合流速为1.5 m/s、气液比为1的段塞流对立管振幅影响较大,特别是横流向振幅;此外顺流向振动... 针对段塞流持续的压力波动导致缓波形立管振动这一问题,运用单向流固耦合方法对内部含段塞流作用的缓波形立管的振动特性进行研究。结果表明:混合流速为1.5 m/s、气液比为1的段塞流对立管振幅影响较大,特别是横流向振幅;此外顺流向振动频率稍有减小,但横流向振动频率大幅提高,激发高阶模态并产生共振。所得结果可为缓波形立管振动特性研究提供参考。 展开更多
关键词 缓波形立管 涡激振动 均匀流 段塞流 单向流固耦合 数值模拟
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基于模糊综合评判方法的钻井队设备现状评估 被引量：7
3
作者 闫天红 周国强 王延民 《石油矿场机械》 2009年第7期5-9,共5页
为了客观、科学地评价钻井队设备的现状,减少由于主观性和随意性而产生的评估不足,采用多层次模糊评判方法,以一个实例进行分析,阐述模糊评判方法在钻井队设备质量评估中的应用。
关键词 模糊综合评判 设备 现状 评估
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导管架平台结构多质点简化模型研究 被引量：1
4
作者 闫天红 王凤山 +1 位作者 姜民政 周国强 《石油机械》 北大核心 2018年第3期53-56,共4页
在导管架结构损伤识别与健康监测中,由于受到海洋环境的限制,传感器布置的数量非常少,使得试验模态的自由度数远远小于实际结构有限元模型的自由度数,其在空间上不完备的问题比较突出。根据导管架平台结构的特点,引入平台各层刚体运动... 在导管架结构损伤识别与健康监测中,由于受到海洋环境的限制,传感器布置的数量非常少,使得试验模态的自由度数远远小于实际结构有限元模型的自由度数,其在空间上不完备的问题比较突出。根据导管架平台结构的特点,引入平台各层刚体运动的假设,按柔度方法将导管架结构三维有限元模型简化为x、y向平动和绕z轴转动的串联多质点模型,并将其计算结果与有限元模型的结果进行比较。研究结果表明:导管架有限元模型与多质点简化模型在x、y向平动和绕z轴转动的1阶模态参数上两者结果比较接近,绕z轴转动的最大误差为3.055%;而在x、y向平动的最大误差不超过1%。该模型的简化为导管架结构损伤识别与健康监测提供了便利。 展开更多
关键词 导管架平台 多质点简化模型 结构损伤识别 健康监测 模态分析 有限元分析
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南海某导管架平台的动力模型设计 被引量：1
5
作者 闫天红 王凤山 +1 位作者 姜民政 周国强 《中国海洋平台》 2017年第6期7-13,共7页
以南海某导管架平台为原型,采用量纲分析及压弯刚度等效方法建立导管架平台原型与模型之间的相似关系,设计建造导管架有机玻璃模型。使用SACS软件分别对导管架平台原型和模型进行模态分析,通过对比验证发现:前几阶模态频率的最大相对误... 以南海某导管架平台为原型,采用量纲分析及压弯刚度等效方法建立导管架平台原型与模型之间的相似关系,设计建造导管架有机玻璃模型。使用SACS软件分别对导管架平台原型和模型进行模态分析,通过对比验证发现:前几阶模态频率的最大相对误差为4.3%,说明该模型设计合理,利用该模型进行动力试验可较准确地反映导管架原型的动力特性,为今后损伤识别与安全评价试验研究奠定基础。 展开更多
关键词 导管架平台 动力相似模型 模态分析
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基于振动测试的海洋平台结构简化模型
6
作者 闫天红 王凤山 +1 位作者 姜民政 周国强 《船海工程》 北大核心 2018年第3期178-181,共4页
针对海洋平台结构复杂、节点众多、水下部位振动传感器不易布置等因素导致的实测模态信息空间不完备问题,首先引入平台各层刚体运动的假设,利用海洋平台结构三维有限元模型,按柔度方法将平台简化为x、y向平动的串联多质点模型;通过平台... 针对海洋平台结构复杂、节点众多、水下部位振动传感器不易布置等因素导致的实测模态信息空间不完备问题,首先引入平台各层刚体运动的假设,利用海洋平台结构三维有限元模型,按柔度方法将平台简化为x、y向平动的串联多质点模型;通过平台水面以上传感器的布置,采用GUYAN振型扩展方法来估计未测量水下部位的振型值,解决了实测模态信息不完备问题,以某海洋平台为例,对上述方法的有效性进行数值验证。数值结果表明,简化模型与有限元模型的计算结果吻合较好,且可以大大提高计算效率,节省计算时间;在水下部位无测点的情况下,GUYAN振型扩展方法可以比较精确地实现低阶模态振型扩展,具有良好的工程应用前景。 展开更多
关键词 海洋平台 简化模型 振型扩展 模态分析
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无线传感系统在石油井架承载能力计量中的应用研究 被引量：1
7
作者 刘金梅 闫天红 周国强 《计量学报》 CSCD 北大核心 2014年第4期350-354,共5页
为解决现有石油井架实际测试中安装繁琐、测试精度低等不足，提出基于 Wifi 的无线应力测试方法进行在役石油井架承载能力评价。根据力学和电学理论，对应变传感器的工作原理进行了分析，并讨论了测试系统所使用的网络系统，结构承载性... 为解决现有石油井架实际测试中安装繁琐、测试精度低等不足，提出基于 Wifi 的无线应力测试方法进行在役石油井架承载能力评价。根据力学和电学理论，对应变传感器的工作原理进行了分析，并讨论了测试系统所使用的网络系统，结构承载性能评价时以无线测试获得的实测应力和结构理论分析结果之间的残差构建优化修正函数，并以某油田使用的在役井架为例进行分析，结果表明应用此方法可以取得满意的结果，为有损伤在役石油井架的安全评定及状态监测提供了有效的方法和依据。 展开更多
关键词 计量学 承载能力评价 无线测试 石油井架
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连续管钻井用伸缩式门型井架研制及应用 被引量：2
8
作者 王琦 雷宇奇 +4 位作者 王贺 张富强 闫天红 张洪波 李卿卿 《石油机械》 北大核心 2022年第8期1-8,共8页
已有的连续管钻井用门型井架无法同时满足国内道路运输条件和国内侧钻作业承载要求。为此,基于LZ900/73-3500型连续管复合钻机运输条件和工况要求,通过结构创新设计、有限元分析、厂内载荷测试并结合现场试验,研制出2级伸缩式门型井架... 已有的连续管钻井用门型井架无法同时满足国内道路运输条件和国内侧钻作业承载要求。为此,基于LZ900/73-3500型连续管复合钻机运输条件和工况要求,通过结构创新设计、有限元分析、厂内载荷测试并结合现场试验,研制出2级伸缩式门型井架。测试和试验结果表明,井架设计最大钩载1125 kN,可以实现井架和注入头的一体化输运,以及连续管钻井和常规管柱钻井起升系统之间的快速转换。井架上装后整车高4.5 m,宽3.0 m,满足国内大部分道路运输条件要求,运移性和承载能力均满足现场作业需求。该井架的研制成功可为我国连续管钻井装备的完善配套,以及钻井工艺的发展与推广应用提供装备支撑。 展开更多
关键词 连续管钻井 连续管复合钻机 门型井架 结构设计 工况分析
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模块化机械加工工件运移装置设计 被引量：1
9
作者 毛志宏 李大奇 +1 位作者 闫天红 梁港达 《内燃机与配件》 2019年第9期187-188,共2页
社会和科学技术飞速发展,机器人、加工中心机床的广泛应用扩展了柔性制造系统的柔性化、高效化。本文提出了一种新型模块化机械加工工件运移装置设计,以模块化运移单元为基础,通过对各模块单元的控制,可以实现按任意工艺需求对工件进行... 社会和科学技术飞速发展,机器人、加工中心机床的广泛应用扩展了柔性制造系统的柔性化、高效化。本文提出了一种新型模块化机械加工工件运移装置设计,以模块化运移单元为基础,通过对各模块单元的控制,可以实现按任意工艺需求对工件进行运送。该装置具有安装方便、承载能力强、定位准确、柔性大、可控性好等优点,适用于机加工行业生产线的使用。 展开更多
关键词 模块化 运移单元 工件
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基于混合模型修正的在役海洋钻机井架实时承载能力评估
10
作者 闫天红 周国强 董浩轩 《天然气工业》 2025年第6期170-181,共12页
随着海上油气资源勘探开发的不断深入,在役钻机井架作业安全就显得尤为重要。由于钻机井架面临海洋环境腐蚀、结构损伤及苛刻钻井作业条件,在役海洋钻机井架不可避免出现结构损伤和性能退化,进而降低承载能力并可能导致耐久性失效,给海... 随着海上油气资源勘探开发的不断深入,在役钻机井架作业安全就显得尤为重要。由于钻机井架面临海洋环境腐蚀、结构损伤及苛刻钻井作业条件,在役海洋钻机井架不可避免出现结构损伤和性能退化,进而降低承载能力并可能导致耐久性失效,给海洋钻井作业带来巨大风险,实时评估井架实际承载能力已迫在眉睫。为此,基于测试模型实测数据与有限元模型计算数据相关性分析建立了贝叶斯模型修正方法,形成了基于混合模型修正的海洋钻机井架承载能力实时评估方法,并开发了集钻井载荷—应变测试—振动测试一体化的海洋钻机井架结构响应测试系统,最后以南海某平台海洋钻机井架结构损伤识别算例,验证了该算法的可靠性。研究结果表明:①井架测试模型实测响应与有限元模型计算响应相关性分析可以实现测点与节点匹配、实测响应与计算响应匹配;②基于实测模态参数与应变的混合有限元模型修正建立的在役钻机井架测评基准模型进一步减小了计算数据与实测数据的误差,实测频率与计算频率最大误差由模型修正前的34.35%降低为0.56%,实测应变与计算应变最大误差由模型修正前的53.7%降低为13.3%;③经现场实测响应与计算响应相关性分析的混合模型修正,按照评估准则海上钻机实例井架承载力下降8.44%。结论认为,形成的在役钻机井架性能退化及承载能力评估技术解决了原有单一工况测点值线性外推评估方法难以满足复杂工况带来的不确定性问题,该方法对于准确评估海上在役钻机井架实际承载能力具有重要借鉴和指导意义。 展开更多
关键词 海洋钻机井架 响应测试与数值计算 相关性分析 混合模型修正 承载能力评估
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