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分体式钻头破岩特性与试验
1
作者 田家林 吴雨航 +2 位作者 辛琦 魏秦文 邓喆 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期178-186,共9页
钻头作为钻井工作中直接作用在岩石上的部件,其切削齿的破岩行为直接影响机械钻速。牙轮钻头在钻进时会出现外围齿圈先期失效和破岩效率低的问题,针对这些问题设计一种新型分体式牙轮钻头;建立钻头切削齿的运动学分析模型,对钻头关键参... 钻头作为钻井工作中直接作用在岩石上的部件,其切削齿的破岩行为直接影响机械钻速。牙轮钻头在钻进时会出现外围齿圈先期失效和破岩效率低的问题,针对这些问题设计一种新型分体式牙轮钻头;建立钻头切削齿的运动学分析模型,对钻头关键参数影响进行分析,得到分体式钻头切削齿圈上特定点的位移、速度、加速度和运动轨迹。结果表明:分体式钻头中心小齿圈能提高心部破岩效率,分体式钻头对于井底岩石的切削和冲击作用更大,分体式钻头相对于常规钻头具有更好的中心破岩提速效果和更优的冲击切削性能;试验结果与模拟计算结果吻合,验证了钻头设计的合理性和理论分析的正确性。 展开更多
关键词 分体式钻头 工作机制 运动学 井底模型 试验 破岩性能
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直线电机在采油设备中的应用 被引量:14
2
作者 魏秦文 刘健 +2 位作者 侯勇俊 杜红勇 张宝军 《石油矿场机械》 2007年第8期54-57,共4页
实践证明,利用直线电机直接驱动设备采油,无论将其置于井上还是下潜至井下工作,均有利于减小结构空间尺寸,提高机采效率。随着采油设备节能要求的提高,其优势更加突出,直线电机的研究显得尤为重要。分析了直线电机抽油机、直线电机采油... 实践证明,利用直线电机直接驱动设备采油,无论将其置于井上还是下潜至井下工作,均有利于减小结构空间尺寸,提高机采效率。随着采油设备节能要求的提高,其优势更加突出,直线电机的研究显得尤为重要。分析了直线电机抽油机、直线电机采油泵的原理和特点。 展开更多
关键词 采油 直线电机 抽油机 采油泵
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新型直线电机采油泵及其关键技术 被引量:15
3
作者 魏秦文 张留昌 +2 位作者 郭咏梅 郑华林 杨东 《石油矿场机械》 2007年第5期5-9,共5页
利用直线电机直接驱动采油设备,其效率明显比常见方法高。现有直线电机抽油泵在设计中采用了柱塞泵,由于受井下空间制约及直线感应电机的功率因素较低、出力有限,使泵挂深度受到限制。通过调研和现场试验发现,现有直线电机在参数确定、... 利用直线电机直接驱动采油设备,其效率明显比常见方法高。现有直线电机抽油泵在设计中采用了柱塞泵,由于受井下空间制约及直线感应电机的功率因素较低、出力有限,使泵挂深度受到限制。通过调研和现场试验发现,现有直线电机在参数确定、散热、密封以及电机防护等配套措施方面存在不足。分析了系统设计中的关键技术,进行了新型直线电机采油泵结构方案设计,使结构和功能更加完善、可靠。 展开更多
关键词 直线电机 隔膜泵 结构设计
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直线电动机-抽油泵系统设计与试验效果分析 被引量:5
4
作者 魏秦文 张茂 +1 位作者 王东莉 张宝军 《石油机械》 北大核心 2007年第4期57-59,共3页
鉴于直线电动机能直接产生直线往复运动而不需要中间机构,具有传动刚度高、动态响应快、定位精度高和行程不受限制等优点,成功研制了直线电动机-抽油泵系统。讨论了直线电动机-抽油泵系统结构、柱塞泵结构和控制系统等的设计。现场试验... 鉴于直线电动机能直接产生直线往复运动而不需要中间机构,具有传动刚度高、动态响应快、定位精度高和行程不受限制等优点,成功研制了直线电动机-抽油泵系统。讨论了直线电动机-抽油泵系统结构、柱塞泵结构和控制系统等的设计。现场试验表明,直线电动机无论对有杆泵的地面改造,还是对井下电潜泵的改造,均有利于减小传动机构空间尺寸,用直线电动机直接驱动井下抽油泵泵效高。但直线电动机工作特性、柱塞泵结构及最佳工作参数的确定须从电动机和泵的结构设计入手,改变系统的工作方式,从而发挥直线电动机直接驱动的优势。 展开更多
关键词 直线电动机 抽油泵 控制系统 实验分析
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潜油电机驱动采油技术的发展 被引量:36
5
作者 魏秦文 张茂 郭咏梅 《石油矿场机械》 2007年第7期1-7,共7页
介绍了国内外潜油电泵、潜油螺杆泵采油技术的应用与发展状况,简要分析了其系统结构与工作原理,总结了影响系统总体效率的主要因素,并结合新型驱动器与采油技术的发展,提出了研究、开发新潜油电机驱动采油技术的重要性。
关键词 潜油电泵 潜油螺杆泵 采油技术
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直线电机采油泵存在的问题及改进措施 被引量:10
6
作者 魏秦文 张茂 +1 位作者 杨斌 张宝军 《石油矿场机械》 2007年第6期10-13,共4页
直线电机可以直接驱动设备做直线运动,不需要传动转换装置。将直线电机与抽油泵结合起来置于井下工作,有利于提高系统效率和节能。为此研制了直线电机抽油泵。通过现场试验和调研,对比不同单位的试验结果,发现了现有系统存在的问题与不... 直线电机可以直接驱动设备做直线运动,不需要传动转换装置。将直线电机与抽油泵结合起来置于井下工作,有利于提高系统效率和节能。为此研制了直线电机抽油泵。通过现场试验和调研,对比不同单位的试验结果,发现了现有系统存在的问题与不足,提出了改进措施。 展开更多
关键词 直线电机 往复泵 结构设计 节能
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管道试压后扫水过程的水力学分析 被引量:1
7
作者 魏秦文 赵洪瑞 +2 位作者 姚登樽 王鲁军 赵广慧 《重庆科技学院学报(自然科学版)》 CAS 2013年第1期97-100,共4页
长输天然气管道在铺设完成后要进行水压试验以检验其强度和严密性,泄压后通常是开启空压机进行顶球扫水。建立试压后输气管道扫水过程的水力学模型,对中国某气田的一条输气管道进行分析。降低排水口的局部阻力系数、提高空压机的压力均... 长输天然气管道在铺设完成后要进行水压试验以检验其强度和严密性,泄压后通常是开启空压机进行顶球扫水。建立试压后输气管道扫水过程的水力学模型,对中国某气田的一条输气管道进行分析。降低排水口的局部阻力系数、提高空压机的压力均可以增加清管器的运行速度,排水口的开度会显著影响清管器的运行速度。保证扫水过程不发生气化断流,就可避免扫水过程中出现瞬时高压。 展开更多
关键词 长输天然气管道 清管器 扫水 水力学分析
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长输管线风险评价随机方法研究 被引量:6
8
作者 郭咏梅 魏秦文 +2 位作者 徐淼 张鹏 李大全 《西南石油大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期173-177,共5页
针对目前长输管线的风险评价主要采用基于专家意见的多因素评估方法,由于评价者主观判断上的差异,对不确定因素和随机事件进行因素识别和风险评价,往往产生不同的结果,可信度较差。现场统计分析认为,许多安全事故都是由于不确定随机因... 针对目前长输管线的风险评价主要采用基于专家意见的多因素评估方法,由于评价者主观判断上的差异,对不确定因素和随机事件进行因素识别和风险评价,往往产生不同的结果,可信度较差。现场统计分析认为,许多安全事故都是由于不确定随机因素和结构构件失效引起。采用随机方法,将工艺、环境温度、风荷载、随机荷载等因素作为随机变量,按照随机过程,对其进行正态化处理后抽样,再根据可靠度理论,确定出不同随机事件对该结构失效概率的影响。仿真分析结果表明,该方法能够有效提高风险评价结果的精度和准确性。 展开更多
关键词 管道 安全 风险评价 随机方法 失效分析 长输管线
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螺杆钻具球式万向轴失效分析及改进措施 被引量:9
9
作者 刘璐 赵广慧 +3 位作者 魏秦文 肖金华 赵莉 任斌 《钻采工艺》 北大核心 2017年第3期71-74,12,共4页
针对钢球破碎、花瓣套和连接杆磨损等失效问题,以172螺杆钻具为研究对象,利用ABAQUS软件对钢球和花瓣套进行接触应力分析,得出局部接触应力过大会加速小钢球的磨损以及压溃,这是该类型万向轴小钢球容易失效的主要原因。利用fe-safe软... 针对钢球破碎、花瓣套和连接杆磨损等失效问题,以172螺杆钻具为研究对象,利用ABAQUS软件对钢球和花瓣套进行接触应力分析,得出局部接触应力过大会加速小钢球的磨损以及压溃,这是该类型万向轴小钢球容易失效的主要原因。利用fe-safe软件对花瓣套和连接杆进行疲劳分析,受马达扭矩和轴向力共同作用,花瓣套与小钢球接触的两侧、小钢球与连接杆球窝接触的底部容易发生疲劳失效,该位置也是接触应力较大的位置。为此,提出了针对性的改进建议,降低钢球、花瓣套和连接杆失效概率。 展开更多
关键词 螺杆钻具 球式万向轴 失效 接触应力 疲劳分析
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直线电机抽油泵泵阀不同工况特点研究 被引量:17
10
作者 曲海 魏秦文 +1 位作者 梁政 徐淼 《石油矿场机械》 2010年第3期12-17,共6页
直线电机抽油泵是一种新型高效节能的采油装备,目前尚处于研发阶段,泵阀总成是制约其工作效率提高的关键因素之一。为充分认识该系统泵阀工作行为与其他抽油机的不同,找出合理设计依据,运用计算流体力学方法对所设计的泵阀总成进行了三... 直线电机抽油泵是一种新型高效节能的采油装备,目前尚处于研发阶段,泵阀总成是制约其工作效率提高的关键因素之一。为充分认识该系统泵阀工作行为与其他抽油机的不同,找出合理设计依据,运用计算流体力学方法对所设计的泵阀总成进行了三维数值模拟,计算结果正确反映了流场状态,得到了阀球运动规律。通过研究不同柱塞冲程和冲次参数组合情况下阀球运动,分析了泵阀总成的启闭和导向性能,得到了系统最佳设计参数。 展开更多
关键词 直线电机抽油泵 泵阀总成 数值模拟 启闭性能 导向性能
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含气塞管路扫水过程的水力学分析 被引量:1
11
作者 赵广慧 赵洪瑞 +2 位作者 魏秦文 王玮 梁政 《管道技术与设备》 CAS 2013年第6期42-44,54,共4页
在新建长输天然气管道水压试验后的通球扫线过程中,由于地形变化剧烈、泄漏等原因,使得清管器下游的水流中包含气塞。为了评估气塞对扫水过程的影响,耦合考虑了清管器、气塞段和液塞段的运动,建立通球扫水过程的力学模型,研究扫水过程... 在新建长输天然气管道水压试验后的通球扫线过程中,由于地形变化剧烈、泄漏等原因,使得清管器下游的水流中包含气塞。为了评估气塞对扫水过程的影响,耦合考虑了清管器、气塞段和液塞段的运动,建立通球扫水过程的力学模型,研究扫水过程中气塞的状态及其对清管器运行速度的影响。结果表明:清管器运行速度的变化主要与管线的高程相关,气塞的长度在高程剧烈变化区段产生很大的变化,对清管器的运行产生冲击,气塞的存在是扫水过程不稳定的重要原因。 展开更多
关键词 长输天然气管道 清管器 扫水 气塞段 水力学分析
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轴系零件远程设计系统的实现 被引量:3
12
作者 曲海 梁政 魏秦文 《石油矿场机械》 2007年第6期28-31,共4页
轴系零件远程设计分析系统是以互联网为载体,客户端用户向网络服务器提交的各种设计要求和参数为依据,实现系统远程设计。研究开发了基于Web的轴系零件远程设计分析系统,借助J2EE技术、远程服务器技术、网络数据库技术等关键技术,可以... 轴系零件远程设计分析系统是以互联网为载体,客户端用户向网络服务器提交的各种设计要求和参数为依据,实现系统远程设计。研究开发了基于Web的轴系零件远程设计分析系统,借助J2EE技术、远程服务器技术、网络数据库技术等关键技术,可以实现远程设计和分析,实现产品发布,缩短系统的设计周期,体现了对系统设计快速性、实用性的时代要求,顺应产品智能化设计的科技发展潮流。 展开更多
关键词 远程设计 轴系零件 WEB服务 开发
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牙轮钻头螺纹锁紧环连接性能影响分析
13
作者 张茂 杨斌 +1 位作者 韩传军 魏秦文 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2005年第1期63-65,共3页
在新型牙轮钻头上,螺纹锁紧环代替了原来的滚珠,起锁紧牙轮、防止牙轮脱落的作用。采用弹塑性 接触有限元方法,利用大型有限元分析软件ANSYS,把材料非线性和状态非线性耦合求解,考虑了轴向载荷对螺纹 锁紧环螺纹连接性能的影响,通过分... 在新型牙轮钻头上,螺纹锁紧环代替了原来的滚珠,起锁紧牙轮、防止牙轮脱落的作用。采用弹塑性 接触有限元方法,利用大型有限元分析软件ANSYS,把材料非线性和状态非线性耦合求解,考虑了轴向载荷对螺纹 锁紧环螺纹连接性能的影响,通过分析计算得出了各螺牙面的接触压力、轴向位移和Von Mises应力的分布情况,为 螺纹锁紧环设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 牙轮钻头 有限元 ANSYS 螺纹锁紧环
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轴向载荷对牙轮钻头螺纹锁紧环联接性能影响的分析
14
作者 杨斌 张茂 +2 位作者 韩传军 魏秦文 祝效华 《石油矿场机械》 2005年第2期69-71,共3页
在新型牙轮钻头上,螺纹锁紧环代替了原来的滚珠,起锁紧牙轮、防止牙轮脱落的作用。文章采用弹塑性接触有限元法,利用ANSYS有限元分析软件,将材料的非线性和状态非线性耦合求解,同时,考虑了轴向载荷对螺纹锁紧环螺纹联接性能的影响,通过... 在新型牙轮钻头上,螺纹锁紧环代替了原来的滚珠,起锁紧牙轮、防止牙轮脱落的作用。文章采用弹塑性接触有限元法,利用ANSYS有限元分析软件,将材料的非线性和状态非线性耦合求解,同时,考虑了轴向载荷对螺纹锁紧环螺纹联接性能的影响,通过分析计算得出了各螺纹牙面的接触压力、轴向位移和 Von Mises应力的分布情况,为螺纹锁紧环的设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 牙轮钻头 有限元 ANSYS 螺纹锁紧环
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X80热煨弯管热处理工艺对组织及性能的影响 被引量:9
15
作者 王卫国 李彦民 +2 位作者 魏秦文 姚登樽 尹长华 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期80-83,共4页
研究了不同热处理工艺对热煨弯管母材及焊缝组织及性能的影响。通过对热煨弯管两种不同热处理工艺的研究,探讨了X80热煨弯管热加工工艺过程中热处理制度对母材及焊缝组织和性能的影响规律。结果表明,高温淬火(950℃)+高温回火(500℃)的... 研究了不同热处理工艺对热煨弯管母材及焊缝组织及性能的影响。通过对热煨弯管两种不同热处理工艺的研究,探讨了X80热煨弯管热加工工艺过程中热处理制度对母材及焊缝组织和性能的影响规律。结果表明,高温淬火(950℃)+高温回火(500℃)的工艺能够明显的改善焊缝及热影响区的组织,细化焊缝热影响区的组织,并能够有效地解决热煨弯管母材和焊缝的组织及性能匹配性,适宜于X80热煨弯管的加工。 展开更多
关键词 X80管线钢管 热煨弯管 焊接接头 热处理 热影响区
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水龙头高压盘根密封失效分析与结构改进 被引量:5
16
作者 杜凤玲 张茂 +1 位作者 魏秦文 曲海 《石油矿场机械》 2007年第7期53-56,共4页
盘根密封是水龙头的关键环节,其性能直接影响水龙头的寿命和钻井速度。通过对国民油井公司的一种高压水龙头与现有水龙头密封结构的对比,综合分析了密封的破坏原因。按其工作原理,利用ANSYS有限元工程分析软件分析了密封圈接触压力,指... 盘根密封是水龙头的关键环节,其性能直接影响水龙头的寿命和钻井速度。通过对国民油井公司的一种高压水龙头与现有水龙头密封结构的对比,综合分析了密封的破坏原因。按其工作原理,利用ANSYS有限元工程分析软件分析了密封圈接触压力,指出了采用高压润滑油隔离泥浆的合理依据。针对目前国内水龙头在高压下密封寿命极短这一问题,提出了改进措施与方法,对于国内高压水龙头设计具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 水龙头 盘根装置 高压 磨料磨损 动密封
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利用Pro/TOOLKIT计算PDC齿切削量参数 被引量:2
17
作者 廖忠民 吴泽兵 魏秦文 《石油矿场机械》 2005年第1期47-50,共4页
PDC钻头各切削齿的切削面积、切削体积等参数是设计分析钻头的基础数据 ,以前常用各种数学分析计算方法通过编程求得。文章利用Pro/TOOLKIT在Pro/ENGINEER中开发的专用模块 ,在生成相关三维实体的基础上 ,调用Pro/TOOLKIT提供的函数 ,... PDC钻头各切削齿的切削面积、切削体积等参数是设计分析钻头的基础数据 ,以前常用各种数学分析计算方法通过编程求得。文章利用Pro/TOOLKIT在Pro/ENGINEER中开发的专用模块 ,在生成相关三维实体的基础上 ,调用Pro/TOOLKIT提供的函数 ,“测量” 展开更多
关键词 PRO/ENGINEER PRO/TOOLKIT 二次开发 PDC钻头
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PDC钻头复合冲击钻进动力学研究
18
作者 邓银江 郭正伟 +2 位作者 魏秦文 程泽正 向荣洵 《石油矿场机械》 CAS 2023年第5期12-20,共9页
深部地层的环境温度高,岩石硬度大、研磨性强。采用PDC钻头常规钻井方式,钻头的破岩效率低、机械钻速慢。介绍了1种轴扭复合冲击破岩工具的结构和工作原理。建立PDC钻头破岩理论模型和数值分析模型,并进行对比分析,得出了常规钻进和轴... 深部地层的环境温度高,岩石硬度大、研磨性强。采用PDC钻头常规钻井方式,钻头的破岩效率低、机械钻速慢。介绍了1种轴扭复合冲击破岩工具的结构和工作原理。建立PDC钻头破岩理论模型和数值分析模型,并进行对比分析,得出了常规钻进和轴扭复合冲击钻进过程中PDC钻头的运动轨迹和岩石破碎过程应力变化规律。分析发现,复合冲击作用下岩石裂纹发生快,更容易产生体积破碎,岩石表面能够形成连续均匀的破碎坑,相比常规钻进能够提速30%左右。该研究为轴扭复合冲击破岩提供了理论依据,对深井油气田开发具有重要意义。 展开更多
关键词 PDC钻头 复合冲击工具 动力学
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定向穿越用超大规格螺杆钻具的研制与试验
19
作者 祝效华 石昌帅 +2 位作者 李延民 焦如意 魏秦文 《石油机械》 2017年第8期22-25,共4页
在大口径管道施工中,采用常规定向穿越技术时钻杆承受扭矩大,导致钻杆扭断或寿命大幅缩短。为此,提出了大口径管道穿越动力前置工艺,设计研制了定向穿越用超大规格螺杆钻具。该螺杆钻具与现有施工工艺参数基本匹配,不需额外增加设备。... 在大口径管道施工中,采用常规定向穿越技术时钻杆承受扭矩大,导致钻杆扭断或寿命大幅缩短。为此,提出了大口径管道穿越动力前置工艺,设计研制了定向穿越用超大规格螺杆钻具。该螺杆钻具与现有施工工艺参数基本匹配,不需额外增加设备。为分析采用超大规格螺杆钻具作为孔底动力进行复合钻进时的效果,将其与常规定向穿越扩孔钻进进行对比。试验结果表明:使用螺杆钻具作为孔底动力,可弥补因长距离穿越造成的钻机扭矩衰减,同时能够提高机械钻速,减少钻杆应力循环次数,从而延长钻杆的使用寿命,降低作业事故发生率。该产品的研制成功提高了定向穿越技术现场应用的安全性。 展开更多
关键词 定向穿越 大口径 螺杆钻具 动力前置 孔底动力
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提高稠油开发效果的原位常温断链改质技术 被引量:8
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作者 孙宁武 马成明 +4 位作者 李佳华 魏秦文 王梦 曹崇军 王树坤 《大庆石油地质与开发》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期90-95,共6页
稠油长碳链组分含量高,黏度大,在储层、举升和集输系统中流动性差,常规应用的蒸汽热采(吞吐)、微生物驱、表面活性剂驱等开发方式在经济性和适应性方面存在一定的不足,制约了稠油开发效果。通过在常温条件下断链改质前后的气相色谱实验... 稠油长碳链组分含量高,黏度大,在储层、举升和集输系统中流动性差,常规应用的蒸汽热采(吞吐)、微生物驱、表面活性剂驱等开发方式在经济性和适应性方面存在一定的不足,制约了稠油开发效果。通过在常温条件下断链改质前后的气相色谱实验、原油黏度和屈服力实验和蒸汽吞吐现场试验,验证了断链改质技术在20℃环境下,使稠油中35.3%的C22—C39组分生成短碳链组分,改善原油品质;在50℃环境下,黏度降低52%,屈服力下降40.18%,提高稠油流动性;在低产能蒸汽吞吐井,较上一轮次产油量增加82.4%,平均含水率下降7百分点。原位常温断链改质新技术为稠油开发提供了新方向,在稠油经济有效开发中具有重要意义。 展开更多
关键词 稠油 原位 常温 断链改质 碳正离子
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