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超高压气井油管悬挂器金属密封研究
被引量:
1
1
作者
冯春宇
李敖
+2 位作者
陈晓琳
杜文波
罗晓龙
《石油机械》
北大核心
2025年第3期102-108,131,共8页
针对140 MPa超高压芯轴式油管悬挂器密封问题,优选半X形金属密封作为油管悬挂器的金属密封形式,通过有限元仿真研究了顶丝位移、凸台半径、底部夹角、过盈量和温度等参数对密封性能的影响,并采用响应面法对密封关键结构参数进行优化。...
针对140 MPa超高压芯轴式油管悬挂器密封问题,优选半X形金属密封作为油管悬挂器的金属密封形式,通过有限元仿真研究了顶丝位移、凸台半径、底部夹角、过盈量和温度等参数对密封性能的影响,并采用响应面法对密封关键结构参数进行优化。研究结果表明:密封接触宽度和最大von Mises应力与半X形金属密封顶丝位移呈正相关,最大接触应力呈先增大后减小趋势;密封接触宽度与最大接触应力随凸台半径、底部夹角的增大呈先增大后减小趋势;过盈量与von Mises应力、最大接触应力、密封宽度呈正相关;半X形金属密封可在高低温的极端工况下保持良好的密封性能。优选出顶丝位移为1.6~2.0 mm,凸台半径为3.11 mm,夹角为103.1°,过盈量为0.6 mm。将优化后的油管悬挂器密封组件安装并进行140 MPa气压试验及现场试验,密封性能满足要求。研究结果可为高压环境下油管悬挂器的研制提供技术支持。
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关键词
芯轴式
油管悬挂器
超高压
金属密封
接触力学
密封试验
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职称材料
油管悬挂器锁紧机构设计与优化
2
作者
王向宇
董劲
+4 位作者
钟源
于小涛
彭骁俊
贾鹏
王立权
《中国海上油气》
北大核心
2025年第4期193-203,共11页
针对水下采油树油管悬挂器锁紧机构易发生塑性失效的问题,基于有限元方法对锁紧机构锁固过程进行仿真分析,在此基础上,采用控制变量法对台肩角度(0°~20°)对结构的应力影响开展研究,以实现对锁紧机构应力分布的优化,最后基于...
针对水下采油树油管悬挂器锁紧机构易发生塑性失效的问题,基于有限元方法对锁紧机构锁固过程进行仿真分析,在此基础上,采用控制变量法对台肩角度(0°~20°)对结构的应力影响开展研究,以实现对锁紧机构应力分布的优化,最后基于优化后的设计方案研制了油管悬挂器实验样机,并开展了静水压试验测试。结果表明:①所设计的油管悬挂器锁紧环完全胀开所需驱动力为13891 N,整个锁固过程锁紧环应力最大,为781.34 MPa,发生在开口处内壁面下方与底面交界处,载荷步骤3为最危险工况;②当台肩角为15°时,可显著改善锁紧机构的应力分布,增强锁固可靠性,且锁紧结构强度满足校核要求;③静水压测试结果表明所设计的油管悬挂器锁紧结构能够满足实际环空压力下对油管悬挂器的锁固,锁紧性能良好。研究成果为油管悬挂器锁紧机构的优化设计提供了参考。
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关键词
水下采油树
油管悬挂器
锁紧机构
仿真分析
台肩角度
结构优化
强度校核
静水压测试
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职称材料
深海水下采油树油管悬挂器结构设计研究
被引量:
1
3
作者
朱军龙
李育房
汝梦奇
《西南石油大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第2期175-184,共10页
水下采油树是深海油气开发的关键设备,油管悬挂器作为油气通道、电通道,支撑油管柱并密封油管和套管之间环形空间,是采油树的核心部件,其结构强度关系到油气的安全生产。以南海某油气田油管悬挂器为例,结合对国外油管悬挂器的分析,进行...
水下采油树是深海油气开发的关键设备,油管悬挂器作为油气通道、电通道,支撑油管柱并密封油管和套管之间环形空间,是采油树的核心部件,其结构强度关系到油气的安全生产。以南海某油气田油管悬挂器为例,结合对国外油管悬挂器的分析,进行了水下采油树油管悬挂器主体结构尺寸设计。采用有限元分析方法,建立了油管悬挂器的有限元模型,并对其在下放过程、安装就位过程、正常生产过程及锁紧解锁过程中进行了数值模拟分析。结果表明,在下放过程中,油管悬挂器的最大应力为310.43 MPa,最大变形为0.45009 mm;在安装就位过程中,最大应力为310.43 MPa,最大变形为0.40885 mm;在正常生产过程中,69 MPa、64℃时,油管悬挂器出油口的最大应力为311.13 MPa,最大变形为0.58148 mm;在69 MPa、121℃时,最大应力为586.93 MPa,最大变形为1.33470 mm。所设计油管悬挂器结构强度满足安全要求,变形较小,具有良好的结构安全性。该油管悬挂器已成功应用于中国首个自主研发的水下采油树系统,对推动中国水下油气生产系统的国产化具有重要意义。
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关键词
水下采油树
油管悬挂器
结构计算
锁紧
解锁
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职称材料
深水采油树油管悬挂器下放工具关键参数设计
被引量:
22
4
作者
赵宏林
程华荣
+3 位作者
田红平
段梦兰
何同
唐琨
《石油机械》
北大核心
2014年第4期16-19,共4页
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...
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。
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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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职称材料
水下采油树油管悬挂器密封技术研究与发展趋势
被引量:
17
5
作者
张凯
刘健
+2 位作者
邓平
侯超
肖文生
《石油机械》
北大核心
2014年第11期115-119,共5页
水下采油树油管悬挂器是水下生产系统的关键设备,其密封性能关系到深水石油开发的成败。介绍了国外ABB Vetco Gray公司、Cameron公司、Dril-Quip公司和FMC公司的水下油管悬挂器密封技术,阐述了密封作用的原理,并对国外公司不同类型密封...
水下采油树油管悬挂器是水下生产系统的关键设备,其密封性能关系到深水石油开发的成败。介绍了国外ABB Vetco Gray公司、Cameron公司、Dril-Quip公司和FMC公司的水下油管悬挂器密封技术,阐述了密封作用的原理,并对国外公司不同类型密封圈的性能进行了对比。同时分析了水下油管悬挂器密封的关键技术,总结了高温、高压、强腐蚀环境下油管悬挂器密封的发展趋势,最后指出金属与非金属组合的密封形式是当前水下油管悬挂器密封设计的主流,PTFE和PEEK等密封材料的发展将大大增强悬挂器的密封性能,其他新材料的出现也必将提高悬挂器密封的可靠性。
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关键词
油管悬挂器
密封
水下采油树
发展趋势
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职称材料
水下采油树油管悬挂器密封性能分析
被引量:
9
6
作者
张凯
刘健
+1 位作者
邓平
肖文生
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第3期30-34,共5页
以水下采油树油管悬挂器密封结构为研究对象,建立金属密封圈凸缘处的接触面为半圆形接触面(密封Ⅰ)和倾斜接触面(密封Ⅱ)2种形式的力学模型,利用ABAQUS软件建立其有限元模型,分析过盈量、压力和温度对金属密封圈最大Mises应力和最大接...
以水下采油树油管悬挂器密封结构为研究对象,建立金属密封圈凸缘处的接触面为半圆形接触面(密封Ⅰ)和倾斜接触面(密封Ⅱ)2种形式的力学模型,利用ABAQUS软件建立其有限元模型,分析过盈量、压力和温度对金属密封圈最大Mises应力和最大接触应力的影响及不同过盈量时接触应力在接触宽度上的分布。结果表明:密封Ⅰ的最大Mises应力和最大接触应力都随着过盈量、工作压力和温度的增加而增加,而密封Ⅱ的最大Mises应力和最大接触应力呈现不同的变化趋势;密封Ⅰ能够提供较大的接触应力,具有很强的密封能力,但密封宽度相对较小;一定的过盈量时,密封Ⅱ能达到较大接触宽度,保证良好的密封性能。
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关键词
采油树
油管悬挂器
密封
Mises应力
接触应力
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职称材料
基于Abaqus的油管悬挂器锁紧机构接触分析
被引量:
15
7
作者
韦卓
李昌亮
+3 位作者
田红平
喻开安
段梦兰
秦蕊
《石油机械》
北大核心
2012年第6期62-65,共4页
利用Abaqus有限元软件对普通C形卡环、带圆角C形卡环和卡块式3种不同的油管悬挂器锁紧机构在锁紧过程中所受的应力进行了分析。在分析时切向接触条件使用Conlomb摩擦模型,限制了卡环竖直方向的自由度,只允许卡环在水平面有位移。分析结...
利用Abaqus有限元软件对普通C形卡环、带圆角C形卡环和卡块式3种不同的油管悬挂器锁紧机构在锁紧过程中所受的应力进行了分析。在分析时切向接触条件使用Conlomb摩擦模型,限制了卡环竖直方向的自由度,只允许卡环在水平面有位移。分析结果表明,普通C形卡环式锁紧机构的应力最大,卡块式锁紧机构的最大应力最小;带圆角的C形卡环应力分布比普通C形卡环更为均匀,过渡更为平缓;卡块式锁紧机构的最大应力明显小于卡环式锁紧机构,若能在卡块与推动环接触处增加圆角,则能进一步减小应力集中,降低最大应力值。
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关键词
油管悬挂器
锁紧机构
接触分析
ABAQUS
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职称材料
不同工况下的水下井口油管悬挂器有限元分析
被引量:
9
8
作者
李滨
武胜男
+2 位作者
周扬凡
郑文培
冯桓榰
《石油机械》
北大核心
2021年第10期57-64,70,共9页
在水下油气开采过程中,油管悬挂器是水下井口核心的承压部件,其性能高低决定开采系统能否持续安全可靠运行。对处于500 m水深的油管悬挂器在下放过程、密封激励建立过程和工作过程3种复杂工况下进行强度及疲劳寿命分析。分析结果表明:...
在水下油气开采过程中,油管悬挂器是水下井口核心的承压部件,其性能高低决定开采系统能否持续安全可靠运行。对处于500 m水深的油管悬挂器在下放过程、密封激励建立过程和工作过程3种复杂工况下进行强度及疲劳寿命分析。分析结果表明:油管悬挂器在密封激励建立过程中,最大等效应力为427.01 MPa,最大变形量为0.27226 mm,最小疲劳寿命为12174 d,确定其为最危险工况。对处于密封激励建立过程的油管悬挂器主体分别进行模态及可靠性分析,以全面评估其安全性能;运用Modal模块分析得到油管悬挂器的6阶固有频率都较高,远远高于水下井口涡轮转动频率,不存在共振风险;运用6σ模块分析得到油管悬挂器的可靠性为98.61%,并发现材料的许用应力和外界载荷对油管悬挂器的可靠性影响最大。研究结果可为油管悬挂器的优化设计提供参考。
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关键词
水下井口
油管悬挂器
疲劳寿命
模态分析
可靠性
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职称材料
水下采油树油管悬挂器K形金属密封环密封性能模拟分析
被引量:
21
9
作者
秦桦
安晨
+3 位作者
徐健
段梦兰
叶天源
李华
《中国海上油气》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第5期141-148,共8页
水下采油树油管悬挂器的密封性能直接关系到水下采油树工作的可靠性,密封一旦失效,将会导致生产通道中的原油及生产过程中注入的化学试剂发生泄漏,造成环境污染。本文利用ABAQUS软件建立了真实工况下(最大水深1 500 m,压力等级69 MPa,...
水下采油树油管悬挂器的密封性能直接关系到水下采油树工作的可靠性,密封一旦失效,将会导致生产通道中的原油及生产过程中注入的化学试剂发生泄漏,造成环境污染。本文利用ABAQUS软件建立了真实工况下(最大水深1 500 m,压力等级69 MPa,温度等级180℃)水下采油树油管悬挂器K形金属密封环的有限元模型,分析了不同初始过盈量、工作压力和工作温度对金属密封环最大Mises应力和最大接触应力的影响。分析结果表明,K形金属密封环的最大Mises应力和两侧的最大接触应力随着工作压力的增加而增加,最大Mises应力和外侧的最大接触应力随着过盈量的增大而减小,内侧的最大接触应力则随着过盈量的增大而增大,而工作温度对其影响不大。在不同工作温度和过盈量一定的条件下,当工作压强小于40MPa时,K形金属密封环两侧的最大接触应力均超过介质压力的2~3倍,而当工作压强大于40 MPa时,K形金属密封环外侧的最大接触应力超过介质压力的10倍,因此K形金属密封环在各种工况下均能满足密封准则,能对油管挂形成良好的密封。本文研究结果对水下采油树油管悬挂器的密封设计有一定的指导意义。
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关键词
水下采油树
油管悬挂器
K形金属密封环
密封性能
有限元分析
过盈量
工作压强
工作温度
Mises应力
接触应力
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职称材料
油管悬挂器K形金属环密封特性模拟分析
被引量:
9
10
作者
田懿
巨亚锋
+3 位作者
蒲晓莉
吕红刚
赵钰
冯定
《石油机械》
北大核心
2021年第5期81-88,共8页
为研究自紧式金属密封环的最佳预压缩量及其密封性能受工作介质压力和温度载荷变化的影响规律,以一种油管悬挂器K形金属密封环为例,利用Workbench软件建立了水下采油树油管悬挂器出油口处的K形密封环有限元模型并进行分析。研究结果表...
为研究自紧式金属密封环的最佳预压缩量及其密封性能受工作介质压力和温度载荷变化的影响规律,以一种油管悬挂器K形金属密封环为例,利用Workbench软件建立了水下采油树油管悬挂器出油口处的K形密封环有限元模型并进行分析。研究结果表明:K形密封环在下放安装工况和生产工况均能保持良好的密封性能;安装工况下K形密封环最佳预压缩量范围的下限由其进入塑性阶段时的压缩量作为评判指标,上限由压缩量对塑性变形面积、 接触宽度和接触应力的影响共同判定;随着生产工况介质压力的升高,K形密封环实现自紧密封且接触应力显著提高,同时K形密封环的最大Mises应力始终小于材料的强度极限,保证了密封整体结构的完整性。研究结果可为K形密封环的结构设计及优化提供基础,并为类似异形金属密封件的参数设计提供依据。
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关键词
油管悬挂器
金属密封环
预压缩量
密封特性
塑性形变
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职称材料
油管悬挂器及下放工具性能鉴定试验方法
被引量:
6
11
作者
陈萌
张来斌
+3 位作者
郑文培
柴亚军
段梦兰
李荣
《石油机械》
2016年第10期68-71,共4页
对油管悬挂器及其下放工具进行性能鉴定试验能确保产品的性能和可靠性,对于减小潜在事故发生的可能性具有重要意义。在介绍油管悬挂器及其下放工具结构功能的基础上,阐述了性能鉴定试验的基本概念及目的,参考相关标准并结合所研究对象...
对油管悬挂器及其下放工具进行性能鉴定试验能确保产品的性能和可靠性,对于减小潜在事故发生的可能性具有重要意义。在介绍油管悬挂器及其下放工具结构功能的基础上,阐述了性能鉴定试验的基本概念及目的,参考相关标准并结合所研究对象的特点,提出了一套卧式采油树油管挂及其下放工具的性能鉴定试验方法。该方法将试验过程详细划分为试验准备、试验运行及试验后总结3个阶段,增加了对受试物体的故障模式和影响分析以及试验过程中故障的处理程序等;同时能针对不同的试验对象及试验项目,结合实际情况和相关标准中的规定,给出具体的接受或失效判据。所得结论对保证水下采油树安全运行意义重大。
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关键词
水下采油树
油管悬挂器
下放工具
性能鉴定
循环试验
失效判据
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职称材料
水下采油树油管悬挂器传热计算分析
被引量:
4
12
作者
郭永宾
王尔钧
+3 位作者
张崇
王莹莹
赵宏林
李育房
《机床与液压》
北大核心
2021年第11期144-149,共6页
水下采油树是深海油气开发的关键设备,油管悬挂器作为采油树核心部件,其传热计算关系到后期油气的流动安全。以传热学理论为基础,分析水下采油树稳态和非稳态条件下传热控制方程及边界条件,对混合天然气比热容、导热系数以及对流换热系...
水下采油树是深海油气开发的关键设备,油管悬挂器作为采油树核心部件,其传热计算关系到后期油气的流动安全。以传热学理论为基础,分析水下采油树稳态和非稳态条件下传热控制方程及边界条件,对混合天然气比热容、导热系数以及对流换热系数等进行计算。采用数值传热方法建立水下采油树油管悬挂器传热的有限元模型,对油管悬挂器在稳态生产阶段和非稳态停机阶段的温度场分布进行数值模拟。稳态计算结果显示:油管悬挂器内壁温度关于X=0截面对称分布,最高为57℃,为生产的油气温度,最低温度出现在油管悬挂器顶部位置,为21.672℃;停机8 h后,油管悬挂器温度下降到21.66℃;在停机0.5 h内,温降幅度最大,油管悬挂器温度降到25℃,说明内部产出流体在关机初期和采油树本体间的热量交换剧烈;2 h后温度逐渐接近海水温度,最终达到稳态。
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关键词
水下采油树
油管悬挂器
传热分析
流动安全
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职称材料
水下采油树油管悬挂器锁紧块参数设计
被引量:
1
13
作者
梅静
赵宏林
+2 位作者
唐彪
田红平
唐亚辉
《石油机械》
2015年第7期56-60,共5页
油管悬挂器是水下采油树的核心部件,其锁紧机构对油管悬挂器至关重要。阐述了油管悬挂器锁紧机构的组成、锁紧及解锁原理,确定了锁紧方案和解锁方案。对锁紧块在锁紧和解锁工况下的受力进行分析,得出2种工况下的推动环倾角均为45°...
油管悬挂器是水下采油树的核心部件,其锁紧机构对油管悬挂器至关重要。阐述了油管悬挂器锁紧机构的组成、锁紧及解锁原理,确定了锁紧方案和解锁方案。对锁紧块在锁紧和解锁工况下的受力进行分析,得出2种工况下的推动环倾角均为45°。分析了单齿锁紧块和多齿锁紧块的受力情况和力传递途径,推导出单齿锁紧块和多齿锁紧块在X方向和Y方向的受力方程。建立了单齿轮廓和双齿轮廓的有限元模型,研究不同锁紧齿数对载荷传递路径的影响及不同路径应力分布。研究结果表明,2齿形的锁紧块结构更适合油管悬挂器的锁紧机构。
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关键词
锁紧机构
锁紧块
锁紧齿数
水下采油树
油管悬挂器
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职称材料
深水液控式油管悬挂器安装回收工具研制
被引量:
4
14
作者
万春燕
刘文霄
+2 位作者
黄元元
孙传轩
李中华
《石油机械》
北大核心
2019年第12期64-68,共5页
目前,国外深水水下采油树以及油管悬挂器的配套工具技术成熟,国内相关领域的研究较少。鉴于此,针对研发的深水液控式油管悬挂器安装回收工具,从工具结构特点、工作原理、技术参数选取、加工制造难点和试验鉴定方法等方面进行了详细阐述...
目前,国外深水水下采油树以及油管悬挂器的配套工具技术成熟,国内相关领域的研究较少。鉴于此,针对研发的深水液控式油管悬挂器安装回收工具,从工具结构特点、工作原理、技术参数选取、加工制造难点和试验鉴定方法等方面进行了详细阐述。该工具的设计满足API 17D的标准要求,可用于深水油管悬挂器的快速安装、回收、紧急回收作业,设计工作压力为69 MPa,设计规范级别为PSL3级,总体结构为中空的套筒式结构,采用液压控制方式实现锁紧解锁机构的动作。该工具完成了工程样机的试制和试验,解决了工具密封面加工和小直径深长孔加工等制造难题,试验结果满足设计要求。该工具的成功研制打破了国外技术垄断,对同类产品的设计、制造以及水下设备的配套和推广有积极的借鉴作用。
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关键词
深水
油管悬挂器
安装回收工具
水下采油树
液控
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职称材料
油管悬挂器安装工具锁紧机构可靠性分析
被引量:
8
15
作者
程友祥
叶天源
+2 位作者
叶晓节
王丽男
阮李
《石油机械》
2017年第7期39-45,共7页
油管悬挂器安装工具对可靠性要求很高,因此需要对其进行可靠性分析,确保其在使用寿命周期内能安全高效地完成既定功能。对结构的几何尺寸、材料参数和载荷因素等参量的不确定性进行了研究,确定了机构的不同类别结构参数所适用的分布形...
油管悬挂器安装工具对可靠性要求很高,因此需要对其进行可靠性分析,确保其在使用寿命周期内能安全高效地完成既定功能。对结构的几何尺寸、材料参数和载荷因素等参量的不确定性进行了研究,确定了机构的不同类别结构参数所适用的分布形式及变异系数的取值等。针对理论方法进行结构可靠度计算较为繁琐的缺陷,运用ANSYS经典版软件中的PDS模块计算得出相关锁紧机构的可靠度数值,并对影响结构可靠性的参数进行灵敏度分析。分析结果表明:在C形环的影响因素中,许用应力、泊松比、总高度和载荷对结果的影响比较大,其中材料强度对结构可靠度影响程度最大,泊松比次之;在卡爪的影响因素中,许用应力、载荷和锁头宽度对结果的影响比较大,材料强度对结构可靠度影响最大,载荷作用次之。这些对结构可靠度影响较大的参数可以作为对卡爪机构优化设计重点考虑的参数。
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关键词
油管悬挂器
安装工具
锁紧机构
可靠度计算
灵敏度分析
ANSYS
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职称材料
环空压裂专用悬挂器的研制与应用
被引量:
1
16
作者
崔彦立
钱继贺
+3 位作者
许云春
石磊
吕芬敏
杨汝成
《石油机械》
北大核心
2009年第5期43-45,101-102,共3页
为了减轻油气井压裂后对地层的污染并降低作业成本,研制了高强度环空压裂专用悬挂器。该产品重点改进了常规油管悬挂器的下部接头,设计了耐磨短节,耐磨短节加厚加长,在耐磨短节外面包裹1层缓冲胶套。环空压裂专用悬挂器在吐哈油田现场...
为了减轻油气井压裂后对地层的污染并降低作业成本,研制了高强度环空压裂专用悬挂器。该产品重点改进了常规油管悬挂器的下部接头,设计了耐磨短节,耐磨短节加厚加长,在耐磨短节外面包裹1层缓冲胶套。环空压裂专用悬挂器在吐哈油田现场应用表明,该悬挂器减轻了修井液对地层的污染,实现了压裂、排液、冲砂和生产管柱一体化,作业周期平均单井缩短18.5h,每井次减少作业费用8.6万元,获得了良好的经济效益,具有广阔的推广应用前景。
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关键词
油气井
环空压裂
油管悬挂器
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职称材料
水下采油树关键部件FAT测试技术研究
被引量:
5
17
作者
刘卓
张宪阵
+5 位作者
肖易萍
郭兴伟
段梦兰
宋振华
朱裕普
苏立国
《中国测试》
CAS
北大核心
2014年第2期5-8,共4页
针对目前水下采油树FAT测试技术被国外公司垄断以及我国正加紧海洋石油开采步伐的现状,依据ISO及API相关规范,详细阐述水下采油树关键部件-水下采油树连接器和油管悬挂器的FAT测试程序,为将来的水下采油树国产化提供测试理论支持;以1500...
针对目前水下采油树FAT测试技术被国外公司垄断以及我国正加紧海洋石油开采步伐的现状,依据ISO及API相关规范,详细阐述水下采油树关键部件-水下采油树连接器和油管悬挂器的FAT测试程序,为将来的水下采油树国产化提供测试理论支持;以1500m水深、额定工作压力5000psi(1psi=6.895kPa)的卧式采油树为例,采用ABAQUS软件对油管悬挂器内部生产通道在测试时的结构强度进行计算分析,可作为油管挂FAT测试前的初步测试评估。
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关键词
FAT测试
水下采油树连接
器
FAT
油管悬挂器
FAT
ABAQUS计算
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职称材料
海洋500m水深水下立式采油树设计开发
被引量:
11
18
作者
孙传轩
樊春明
+3 位作者
刘启蒙
刘文霄
严金林
魏鹏
《石油机械》
北大核心
2018年第4期30-34,共5页
水下采油树是海洋深水油气开发的关键装备。为了梳理和提炼水下采油树最新研究进展及成果,指导国内相关产品的设计开发,在分析国内外技术现状的基础上,介绍了500 m水深导向绳式水下立式采油树的总体结构、技术参数、控制系统、采油树本...
水下采油树是海洋深水油气开发的关键装备。为了梳理和提炼水下采油树最新研究进展及成果,指导国内相关产品的设计开发,在分析国内外技术现状的基础上,介绍了500 m水深导向绳式水下立式采油树的总体结构、技术参数、控制系统、采油树本体、油管悬挂器和闸阀驱动器等关键部件的结构及工作原理,并阐述了该产品的加工和试验进展。分析认为:该水下立式采油树具有整体模块化设计、电液贯穿多通路集成化设计、闸阀驱动器失效安全型设计等技术特点,产品的设计开发打破了国外技术垄断,达到国际同类产品的主流技术水平。该产品的设计与开发可以为水下采油树的国产化研制提供借鉴和参考。
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关键词
水下采油树
驱动
器
阀门布置
油管悬挂器
复合电液控制
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职称材料
陵水17-2气田水下采油树选型与功能设计
被引量:
10
19
作者
蒋东雷
李中
+3 位作者
秦桦
王尔钧
徐斐
王莹莹
《石油机械》
北大核心
2018年第7期31-38,共8页
水下采油树是海洋油气开发的重要设备,在油气田开发中得到广泛应用,水下采油树系统的正确选型对于降低深水油气开发的初期成本和采油树的安全工作有重要意义。国外在水下采油树方面的技术已经相当成熟,在充分调研国外知名公司采油树的...
水下采油树是海洋油气开发的重要设备,在油气田开发中得到广泛应用,水下采油树系统的正确选型对于降低深水油气开发的初期成本和采油树的安全工作有重要意义。国外在水下采油树方面的技术已经相当成熟,在充分调研国外知名公司采油树的产品及其参数资料的基础上,在针对国内第1个自营深水气田陵水17-2的水下采油树选型中,从钻、修、产、弃、应急、开发模式等方面综合对比了立式采油树和卧式采油树的优劣,针对陵水17-2气田环境给出材料等级、压力等级和温度等级等工作等级,选出了不同公司适合陵水17-2气田环境的水下卧式采油树产品。最后,对包括油管悬挂器、采油树帽、阀门等在内的关键部件的选型和设计考虑因素进行了详细分析。研究结果对陵水17-2气田水下采油树的选型以及相应构件的设计有一定的参考意义。
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关键词
水下采油树
选型
卧式采油树
功能设计
油管悬挂器
阀门
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职称材料
题名
超高压气井油管悬挂器金属密封研究
被引量:
1
1
作者
冯春宇
李敖
陈晓琳
杜文波
罗晓龙
机构
西南石油大学机电工程学院
淄博市周村区应急管理局
四川宝石机械钻采设备有限责任公司
重庆燃气集团股份有限公司
出处
《石油机械》
北大核心
2025年第3期102-108,131,共8页
基金
中国石油天然气集团有限公司重大科技专项“特高压井口及配套装备研发”(2015ZG15)。
文摘
针对140 MPa超高压芯轴式油管悬挂器密封问题,优选半X形金属密封作为油管悬挂器的金属密封形式,通过有限元仿真研究了顶丝位移、凸台半径、底部夹角、过盈量和温度等参数对密封性能的影响,并采用响应面法对密封关键结构参数进行优化。研究结果表明:密封接触宽度和最大von Mises应力与半X形金属密封顶丝位移呈正相关,最大接触应力呈先增大后减小趋势;密封接触宽度与最大接触应力随凸台半径、底部夹角的增大呈先增大后减小趋势;过盈量与von Mises应力、最大接触应力、密封宽度呈正相关;半X形金属密封可在高低温的极端工况下保持良好的密封性能。优选出顶丝位移为1.6~2.0 mm,凸台半径为3.11 mm,夹角为103.1°,过盈量为0.6 mm。将优化后的油管悬挂器密封组件安装并进行140 MPa气压试验及现场试验,密封性能满足要求。研究结果可为高压环境下油管悬挂器的研制提供技术支持。
关键词
芯轴式
油管悬挂器
超高压
金属密封
接触力学
密封试验
Keywords
mandrel-type tubng hanger
ultra-high pressure
metal seal
contact mechanics
sealing test
分类号
TE931 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
油管悬挂器锁紧机构设计与优化
2
作者
王向宇
董劲
钟源
于小涛
彭骁俊
贾鹏
王立权
机构
哈尔滨工程大学烟台研究院
威飞海洋装备制造有限公司
哈尔滨工程大学机电工程学院
中国航发湖南动力机械研究所
出处
《中国海上油气》
北大核心
2025年第4期193-203,共11页
基金
烟台市科技创新发展计划基础研究项目“水下采油树系统关键结构多因素耦合下疲劳特性研究(编号:2023JCYJ056)”
工信部高技术船舶科研项目“海洋油气装备关键设备测试认证技术研究与验证平台研发(编号:CBZ02N23-10)”
山东省自然科学基金“基于数字孪生的水下控制模块虚实融合故障诊断方法研究(编号:ZR2024QE251)”。
文摘
针对水下采油树油管悬挂器锁紧机构易发生塑性失效的问题,基于有限元方法对锁紧机构锁固过程进行仿真分析,在此基础上,采用控制变量法对台肩角度(0°~20°)对结构的应力影响开展研究,以实现对锁紧机构应力分布的优化,最后基于优化后的设计方案研制了油管悬挂器实验样机,并开展了静水压试验测试。结果表明:①所设计的油管悬挂器锁紧环完全胀开所需驱动力为13891 N,整个锁固过程锁紧环应力最大,为781.34 MPa,发生在开口处内壁面下方与底面交界处,载荷步骤3为最危险工况;②当台肩角为15°时,可显著改善锁紧机构的应力分布,增强锁固可靠性,且锁紧结构强度满足校核要求;③静水压测试结果表明所设计的油管悬挂器锁紧结构能够满足实际环空压力下对油管悬挂器的锁固,锁紧性能良好。研究成果为油管悬挂器锁紧机构的优化设计提供了参考。
关键词
水下采油树
油管悬挂器
锁紧机构
仿真分析
台肩角度
结构优化
强度校核
静水压测试
Keywords
subsea Christmas tree
tubing hanger
locking mechanism
simulation analysis
shoulder angle
structural optimization
strength verification
hydrostatic testing
分类号
TE952 [石油与天然气工程—石油机械设备]
P751 [交通运输工程—港口、海岸及近海工程]
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职称材料
题名
深海水下采油树油管悬挂器结构设计研究
被引量:
1
3
作者
朱军龙
李育房
汝梦奇
机构
中海油研究总院有限责任公司
中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院
武汉工程大学机电工程学院
出处
《西南石油大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第2期175-184,共10页
基金
国家自然科学基金(52301377)
中国博士后科学基金(2024M753616)
中国石油大学(北京)科研启动基金(2462025XKBH002)。
文摘
水下采油树是深海油气开发的关键设备,油管悬挂器作为油气通道、电通道,支撑油管柱并密封油管和套管之间环形空间,是采油树的核心部件,其结构强度关系到油气的安全生产。以南海某油气田油管悬挂器为例,结合对国外油管悬挂器的分析,进行了水下采油树油管悬挂器主体结构尺寸设计。采用有限元分析方法,建立了油管悬挂器的有限元模型,并对其在下放过程、安装就位过程、正常生产过程及锁紧解锁过程中进行了数值模拟分析。结果表明,在下放过程中,油管悬挂器的最大应力为310.43 MPa,最大变形为0.45009 mm;在安装就位过程中,最大应力为310.43 MPa,最大变形为0.40885 mm;在正常生产过程中,69 MPa、64℃时,油管悬挂器出油口的最大应力为311.13 MPa,最大变形为0.58148 mm;在69 MPa、121℃时,最大应力为586.93 MPa,最大变形为1.33470 mm。所设计油管悬挂器结构强度满足安全要求,变形较小,具有良好的结构安全性。该油管悬挂器已成功应用于中国首个自主研发的水下采油树系统,对推动中国水下油气生产系统的国产化具有重要意义。
关键词
水下采油树
油管悬挂器
结构计算
锁紧
解锁
Keywords
subsea christmas tree
tubing hanger
structural calculation
locking
unlocking
分类号
TE952 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
深水采油树油管悬挂器下放工具关键参数设计
被引量:
22
4
作者
赵宏林
程华荣
田红平
段梦兰
何同
唐琨
机构
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
出处
《石油机械》
北大核心
2014年第4期16-19,共4页
基金
国家高技术研究发展计划(863计划)项目"水下采油树关键技术研究及成套设备研制"(2012AA09A205)
国家科技重大专项"深水水下应急维修装备与技术"之子课题"深水水下应急维修方法研究与半物理仿真系统研制"(2011ZX05027-005-001)
文摘
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
Keywords
subsea christmas tree
tubing hanger
running tool
key parameter
locking ring
finite element analysis
分类号
TE952 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
水下采油树油管悬挂器密封技术研究与发展趋势
被引量:
17
5
作者
张凯
刘健
邓平
侯超
肖文生
机构
中国石油大学(华东)机电工程学院
宝鸡石油机械有限责任公司
出处
《石油机械》
北大核心
2014年第11期115-119,共5页
基金
国家863计划项目"水下卧式采油树系统研制(1期)"(2012AA09A204)
石油天然气装备教育部重点实验室(西南石油大学)资助项目(OGE201403-09)
文摘
水下采油树油管悬挂器是水下生产系统的关键设备,其密封性能关系到深水石油开发的成败。介绍了国外ABB Vetco Gray公司、Cameron公司、Dril-Quip公司和FMC公司的水下油管悬挂器密封技术,阐述了密封作用的原理,并对国外公司不同类型密封圈的性能进行了对比。同时分析了水下油管悬挂器密封的关键技术,总结了高温、高压、强腐蚀环境下油管悬挂器密封的发展趋势,最后指出金属与非金属组合的密封形式是当前水下油管悬挂器密封设计的主流,PTFE和PEEK等密封材料的发展将大大增强悬挂器的密封性能,其他新材料的出现也必将提高悬挂器密封的可靠性。
关键词
油管悬挂器
密封
水下采油树
发展趋势
Keywords
tubing hanger
seal
subsea christmas tree
trend
分类号
TE952 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
水下采油树油管悬挂器密封性能分析
被引量:
9
6
作者
张凯
刘健
邓平
肖文生
机构
中国石油大学(华东)机电工程学院
宝鸡石油机械成都研究中心
出处
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第3期30-34,共5页
基金
国家高技术研究发展计划(863计划)(2012AA09A204)
国家工信部海洋工程装备科研项目
文摘
以水下采油树油管悬挂器密封结构为研究对象,建立金属密封圈凸缘处的接触面为半圆形接触面(密封Ⅰ)和倾斜接触面(密封Ⅱ)2种形式的力学模型,利用ABAQUS软件建立其有限元模型,分析过盈量、压力和温度对金属密封圈最大Mises应力和最大接触应力的影响及不同过盈量时接触应力在接触宽度上的分布。结果表明:密封Ⅰ的最大Mises应力和最大接触应力都随着过盈量、工作压力和温度的增加而增加,而密封Ⅱ的最大Mises应力和最大接触应力呈现不同的变化趋势;密封Ⅰ能够提供较大的接触应力,具有很强的密封能力,但密封宽度相对较小;一定的过盈量时,密封Ⅱ能达到较大接触宽度,保证良好的密封性能。
关键词
采油树
油管悬挂器
密封
Mises应力
接触应力
Keywords
subsea christmas tree
tubing hanger
sealing
Mises stress
contact stress
分类号
TE952 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
基于Abaqus的油管悬挂器锁紧机构接触分析
被引量:
15
7
作者
韦卓
李昌亮
田红平
喻开安
段梦兰
秦蕊
机构
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
出处
《石油机械》
北大核心
2012年第6期62-65,共4页
基金
江汉石油钻头股份有限公司项目"水下采油树关键技术研究及其基本设计"(K01ZS10001)
文摘
利用Abaqus有限元软件对普通C形卡环、带圆角C形卡环和卡块式3种不同的油管悬挂器锁紧机构在锁紧过程中所受的应力进行了分析。在分析时切向接触条件使用Conlomb摩擦模型,限制了卡环竖直方向的自由度,只允许卡环在水平面有位移。分析结果表明,普通C形卡环式锁紧机构的应力最大,卡块式锁紧机构的最大应力最小;带圆角的C形卡环应力分布比普通C形卡环更为均匀,过渡更为平缓;卡块式锁紧机构的最大应力明显小于卡环式锁紧机构,若能在卡块与推动环接触处增加圆角,则能进一步减小应力集中,降低最大应力值。
关键词
油管悬挂器
锁紧机构
接触分析
ABAQUS
Keywords
tubing hanger
locking mechanism
contact analysis
Abaqus
分类号
TE952 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
不同工况下的水下井口油管悬挂器有限元分析
被引量:
9
8
作者
李滨
武胜男
周扬凡
郑文培
冯桓榰
机构
中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院
北京市劳动保护科学研究所
中海石油(中国)有限公司北京研究中心
出处
《石油机械》
北大核心
2021年第10期57-64,70,共9页
基金
国家自然科学基金青年科学基金项目“基于时间依赖故障率的水下防喷器系统可用性和测试策略评估方法研究”(51809277)
中国石油大学(北京)科研基金项目“海上高温高压钻井井下风险早期识别与预警方法研究”(2462019BJRC006)。
文摘
在水下油气开采过程中,油管悬挂器是水下井口核心的承压部件,其性能高低决定开采系统能否持续安全可靠运行。对处于500 m水深的油管悬挂器在下放过程、密封激励建立过程和工作过程3种复杂工况下进行强度及疲劳寿命分析。分析结果表明:油管悬挂器在密封激励建立过程中,最大等效应力为427.01 MPa,最大变形量为0.27226 mm,最小疲劳寿命为12174 d,确定其为最危险工况。对处于密封激励建立过程的油管悬挂器主体分别进行模态及可靠性分析,以全面评估其安全性能;运用Modal模块分析得到油管悬挂器的6阶固有频率都较高,远远高于水下井口涡轮转动频率,不存在共振风险;运用6σ模块分析得到油管悬挂器的可靠性为98.61%,并发现材料的许用应力和外界载荷对油管悬挂器的可靠性影响最大。研究结果可为油管悬挂器的优化设计提供参考。
关键词
水下井口
油管悬挂器
疲劳寿命
模态分析
可靠性
Keywords
subsea wellhead
tubing hanger
fatigue life
modality analysis
reliability
分类号
TE58 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
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职称材料
题名
水下采油树油管悬挂器K形金属密封环密封性能模拟分析
被引量:
21
9
作者
秦桦
安晨
徐健
段梦兰
叶天源
李华
机构
中国石油大学(北京)海洋工程研究院
重庆前卫海洋石油工程设备有限责任公司
重庆前卫科技集团
出处
《中国海上油气》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第5期141-148,共8页
基金
国家发展改革委2013海洋工程装备研发及产业化专项"水下采油树研发及产业化(编号:ZX20140095)"
国家重点研发计划项目"基于深水功能舱的全智能新一代水下生产系统关键技术研究(编号:2016YFC0303700)"部分研究成果
文摘
水下采油树油管悬挂器的密封性能直接关系到水下采油树工作的可靠性,密封一旦失效,将会导致生产通道中的原油及生产过程中注入的化学试剂发生泄漏,造成环境污染。本文利用ABAQUS软件建立了真实工况下(最大水深1 500 m,压力等级69 MPa,温度等级180℃)水下采油树油管悬挂器K形金属密封环的有限元模型,分析了不同初始过盈量、工作压力和工作温度对金属密封环最大Mises应力和最大接触应力的影响。分析结果表明,K形金属密封环的最大Mises应力和两侧的最大接触应力随着工作压力的增加而增加,最大Mises应力和外侧的最大接触应力随着过盈量的增大而减小,内侧的最大接触应力则随着过盈量的增大而增大,而工作温度对其影响不大。在不同工作温度和过盈量一定的条件下,当工作压强小于40MPa时,K形金属密封环两侧的最大接触应力均超过介质压力的2~3倍,而当工作压强大于40 MPa时,K形金属密封环外侧的最大接触应力超过介质压力的10倍,因此K形金属密封环在各种工况下均能满足密封准则,能对油管挂形成良好的密封。本文研究结果对水下采油树油管悬挂器的密封设计有一定的指导意义。
关键词
水下采油树
油管悬挂器
K形金属密封环
密封性能
有限元分析
过盈量
工作压强
工作温度
Mises应力
接触应力
Keywords
subsea christmas tree
tubing hanger
K-type metal sealing ring
sealing performance
finite el-ement analysis
interferences
working pressure
working temperature
Mises stress
contact stress
分类号
TE952 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
油管悬挂器K形金属环密封特性模拟分析
被引量:
9
10
作者
田懿
巨亚锋
蒲晓莉
吕红刚
赵钰
冯定
机构
长江大学机械工程学院
湖北省油气钻完井工具工程技术研究中心
中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院
中石油江汉机械研究所有限公司
中国石油长庆油田分公司第九采油厂
出处
《石油机械》
北大核心
2021年第5期81-88,共8页
基金
中海石油(中国)有限公司湛江分公司项目“水下采油树材料与结构优化研究”(CCL2019ZJFN0853)
长江大学研究生教育教学研究项目“‘以赛推创’研究生工程创新实践能力培养模式的研究与实践”(YJY2019024)。
文摘
为研究自紧式金属密封环的最佳预压缩量及其密封性能受工作介质压力和温度载荷变化的影响规律,以一种油管悬挂器K形金属密封环为例,利用Workbench软件建立了水下采油树油管悬挂器出油口处的K形密封环有限元模型并进行分析。研究结果表明:K形密封环在下放安装工况和生产工况均能保持良好的密封性能;安装工况下K形密封环最佳预压缩量范围的下限由其进入塑性阶段时的压缩量作为评判指标,上限由压缩量对塑性变形面积、 接触宽度和接触应力的影响共同判定;随着生产工况介质压力的升高,K形密封环实现自紧密封且接触应力显著提高,同时K形密封环的最大Mises应力始终小于材料的强度极限,保证了密封整体结构的完整性。研究结果可为K形密封环的结构设计及优化提供基础,并为类似异形金属密封件的参数设计提供依据。
关键词
油管悬挂器
金属密封环
预压缩量
密封特性
塑性形变
Keywords
tubing hanger
metal seal ring
precompression
sealing characteristics
plastic deformation
分类号
TE952 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
油管悬挂器及下放工具性能鉴定试验方法
被引量:
6
11
作者
陈萌
张来斌
郑文培
柴亚军
段梦兰
李荣
机构
中国石油大学(北京)海洋工程研究院
中国石油大学(北京)机械与储运工程学院
重庆前卫海洋石油工程设备有限责任公司
出处
《石油机械》
2016年第10期68-71,共4页
基金
国家发改委2013年海洋工程装备研发及产业化专项"水下采油树研发及产业化"(发改办高技[2013]1764号)
文摘
对油管悬挂器及其下放工具进行性能鉴定试验能确保产品的性能和可靠性,对于减小潜在事故发生的可能性具有重要意义。在介绍油管悬挂器及其下放工具结构功能的基础上,阐述了性能鉴定试验的基本概念及目的,参考相关标准并结合所研究对象的特点,提出了一套卧式采油树油管挂及其下放工具的性能鉴定试验方法。该方法将试验过程详细划分为试验准备、试验运行及试验后总结3个阶段,增加了对受试物体的故障模式和影响分析以及试验过程中故障的处理程序等;同时能针对不同的试验对象及试验项目,结合实际情况和相关标准中的规定,给出具体的接受或失效判据。所得结论对保证水下采油树安全运行意义重大。
关键词
水下采油树
油管悬挂器
下放工具
性能鉴定
循环试验
失效判据
Keywords
subsea christmas tree
tubing hanger
running tool
performance identification
circulation test
failure criterion
分类号
TE952 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
水下采油树油管悬挂器传热计算分析
被引量:
4
12
作者
郭永宾
王尔钧
张崇
王莹莹
赵宏林
李育房
机构
中海石油(中国)有限公司湛江分公司
中国石油大学(北京)
出处
《机床与液压》
北大核心
2021年第11期144-149,共6页
基金
工信部创新专项(CCL2019ZJFN0851)。
文摘
水下采油树是深海油气开发的关键设备,油管悬挂器作为采油树核心部件,其传热计算关系到后期油气的流动安全。以传热学理论为基础,分析水下采油树稳态和非稳态条件下传热控制方程及边界条件,对混合天然气比热容、导热系数以及对流换热系数等进行计算。采用数值传热方法建立水下采油树油管悬挂器传热的有限元模型,对油管悬挂器在稳态生产阶段和非稳态停机阶段的温度场分布进行数值模拟。稳态计算结果显示:油管悬挂器内壁温度关于X=0截面对称分布,最高为57℃,为生产的油气温度,最低温度出现在油管悬挂器顶部位置,为21.672℃;停机8 h后,油管悬挂器温度下降到21.66℃;在停机0.5 h内,温降幅度最大,油管悬挂器温度降到25℃,说明内部产出流体在关机初期和采油树本体间的热量交换剧烈;2 h后温度逐渐接近海水温度,最终达到稳态。
关键词
水下采油树
油管悬挂器
传热分析
流动安全
Keywords
Subsea tree
Tubing hanger
Heat transfer analysis
Flow safety
分类号
TE931.1 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
水下采油树油管悬挂器锁紧块参数设计
被引量:
1
13
作者
梅静
赵宏林
唐彪
田红平
唐亚辉
机构
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
出处
《石油机械》
2015年第7期56-60,共5页
基金
国家863计划项目"水下采油树关键技术研究及成套设备研制"(2012AA09A205)
文摘
油管悬挂器是水下采油树的核心部件,其锁紧机构对油管悬挂器至关重要。阐述了油管悬挂器锁紧机构的组成、锁紧及解锁原理,确定了锁紧方案和解锁方案。对锁紧块在锁紧和解锁工况下的受力进行分析,得出2种工况下的推动环倾角均为45°。分析了单齿锁紧块和多齿锁紧块的受力情况和力传递途径,推导出单齿锁紧块和多齿锁紧块在X方向和Y方向的受力方程。建立了单齿轮廓和双齿轮廓的有限元模型,研究不同锁紧齿数对载荷传递路径的影响及不同路径应力分布。研究结果表明,2齿形的锁紧块结构更适合油管悬挂器的锁紧机构。
关键词
锁紧机构
锁紧块
锁紧齿数
水下采油树
油管悬挂器
Keywords
locking mechanism
locking block
loeking tooth number
subsea pruduction tree
tubing hanger
分类号
TE952 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
深水液控式油管悬挂器安装回收工具研制
被引量:
4
14
作者
万春燕
刘文霄
黄元元
孙传轩
李中华
机构
宝鸡石油机械有限责任公司
国家油气钻井装备工程技术研究中心
出处
《石油机械》
北大核心
2019年第12期64-68,共5页
基金
国家工信部项目“水下立式采油树研制”
文摘
目前,国外深水水下采油树以及油管悬挂器的配套工具技术成熟,国内相关领域的研究较少。鉴于此,针对研发的深水液控式油管悬挂器安装回收工具,从工具结构特点、工作原理、技术参数选取、加工制造难点和试验鉴定方法等方面进行了详细阐述。该工具的设计满足API 17D的标准要求,可用于深水油管悬挂器的快速安装、回收、紧急回收作业,设计工作压力为69 MPa,设计规范级别为PSL3级,总体结构为中空的套筒式结构,采用液压控制方式实现锁紧解锁机构的动作。该工具完成了工程样机的试制和试验,解决了工具密封面加工和小直径深长孔加工等制造难题,试验结果满足设计要求。该工具的成功研制打破了国外技术垄断,对同类产品的设计、制造以及水下设备的配套和推广有积极的借鉴作用。
关键词
深水
油管悬挂器
安装回收工具
水下采油树
液控
Keywords
deep water
tubing hanger
running and retrieving tool
subsea tree
hydraulic control
分类号
TE952 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
油管悬挂器安装工具锁紧机构可靠性分析
被引量:
8
15
作者
程友祥
叶天源
叶晓节
王丽男
阮李
机构
重庆前卫海洋石油工程设备有限责任公司
中国石油大学(北京)海洋工程研究院
出处
《石油机械》
2017年第7期39-45,共7页
基金
国家工信部2013年高技术船舶(海洋装备)科研项目"水下采油树配套工具研发"(工信部联装[2013]41号)
文摘
油管悬挂器安装工具对可靠性要求很高,因此需要对其进行可靠性分析,确保其在使用寿命周期内能安全高效地完成既定功能。对结构的几何尺寸、材料参数和载荷因素等参量的不确定性进行了研究,确定了机构的不同类别结构参数所适用的分布形式及变异系数的取值等。针对理论方法进行结构可靠度计算较为繁琐的缺陷,运用ANSYS经典版软件中的PDS模块计算得出相关锁紧机构的可靠度数值,并对影响结构可靠性的参数进行灵敏度分析。分析结果表明:在C形环的影响因素中,许用应力、泊松比、总高度和载荷对结果的影响比较大,其中材料强度对结构可靠度影响程度最大,泊松比次之;在卡爪的影响因素中,许用应力、载荷和锁头宽度对结果的影响比较大,材料强度对结构可靠度影响最大,载荷作用次之。这些对结构可靠度影响较大的参数可以作为对卡爪机构优化设计重点考虑的参数。
关键词
油管悬挂器
安装工具
锁紧机构
可靠度计算
灵敏度分析
ANSYS
Keywords
tubing hanger
running tool
locking mechanism
reliability calculation
sensitivity analysis
ANSYS
分类号
TE952 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
环空压裂专用悬挂器的研制与应用
被引量:
1
16
作者
崔彦立
钱继贺
许云春
石磊
吕芬敏
杨汝成
机构
吐哈油田分公司开发处
出处
《石油机械》
北大核心
2009年第5期43-45,101-102,共3页
文摘
为了减轻油气井压裂后对地层的污染并降低作业成本,研制了高强度环空压裂专用悬挂器。该产品重点改进了常规油管悬挂器的下部接头,设计了耐磨短节,耐磨短节加厚加长,在耐磨短节外面包裹1层缓冲胶套。环空压裂专用悬挂器在吐哈油田现场应用表明,该悬挂器减轻了修井液对地层的污染,实现了压裂、排液、冲砂和生产管柱一体化,作业周期平均单井缩短18.5h,每井次减少作业费用8.6万元,获得了良好的经济效益,具有广阔的推广应用前景。
关键词
油气井
环空压裂
油管悬挂器
Keywords
oil-gas well,annulus fracturing,tubing hanger
分类号
TE931.205 [石油与天然气工程—石油机械设备]
TE377 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
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职称材料
题名
水下采油树关键部件FAT测试技术研究
被引量:
5
17
作者
刘卓
张宪阵
肖易萍
郭兴伟
段梦兰
宋振华
朱裕普
苏立国
机构
中国石油大学(北京)海洋油气研究中心
海洋石油工程股份有限公司
出处
《中国测试》
CAS
北大核心
2014年第2期5-8,共4页
基金
国家科技重大专项(2011ZX05027-004-01)
国家863计划项目(2012AA09A205)
文摘
针对目前水下采油树FAT测试技术被国外公司垄断以及我国正加紧海洋石油开采步伐的现状,依据ISO及API相关规范,详细阐述水下采油树关键部件-水下采油树连接器和油管悬挂器的FAT测试程序,为将来的水下采油树国产化提供测试理论支持;以1500m水深、额定工作压力5000psi(1psi=6.895kPa)的卧式采油树为例,采用ABAQUS软件对油管悬挂器内部生产通道在测试时的结构强度进行计算分析,可作为油管挂FAT测试前的初步测试评估。
关键词
FAT测试
水下采油树连接
器
FAT
油管悬挂器
FAT
ABAQUS计算
Keywords
FAT
subsea Christmas tree FAT
tubing hanger FAT
ABAQUS
分类号
TE53 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
TE937 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
海洋500m水深水下立式采油树设计开发
被引量:
11
18
作者
孙传轩
樊春明
刘启蒙
刘文霄
严金林
魏鹏
机构
宝鸡石油机械有限责任公司
国家油气钻井装备工程技术研究中心
出处
《石油机械》
北大核心
2018年第4期30-34,共5页
基金
国家工信部高技术船舶科研计划项目"水下立式采油树研制"
文摘
水下采油树是海洋深水油气开发的关键装备。为了梳理和提炼水下采油树最新研究进展及成果,指导国内相关产品的设计开发,在分析国内外技术现状的基础上,介绍了500 m水深导向绳式水下立式采油树的总体结构、技术参数、控制系统、采油树本体、油管悬挂器和闸阀驱动器等关键部件的结构及工作原理,并阐述了该产品的加工和试验进展。分析认为:该水下立式采油树具有整体模块化设计、电液贯穿多通路集成化设计、闸阀驱动器失效安全型设计等技术特点,产品的设计开发打破了国外技术垄断,达到国际同类产品的主流技术水平。该产品的设计与开发可以为水下采油树的国产化研制提供借鉴和参考。
关键词
水下采油树
驱动
器
阀门布置
油管悬挂器
复合电液控制
Keywords
subsea tree
actuator
valve arrangement
tubing hanger
compound electro-hydraulic control
分类号
TE952 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
陵水17-2气田水下采油树选型与功能设计
被引量:
10
19
作者
蒋东雷
李中
秦桦
王尔钧
徐斐
王莹莹
机构
中海油湛江分公司研究院
中国石油大学(北京)海洋工程研究院
出处
《石油机械》
北大核心
2018年第7期31-38,共8页
基金
国家重点研发计划项目"基于深水功能舱的全智能新一代水下生产系统关键技术研究"(2016YFC0303700)
中海油湛江分公司科研项目"陵水17-2气田开发井钻完井安全控制技术研究"之课题6"水下井口及采油树安全作业方案"(2017ZJFN1111-06)
文摘
水下采油树是海洋油气开发的重要设备,在油气田开发中得到广泛应用,水下采油树系统的正确选型对于降低深水油气开发的初期成本和采油树的安全工作有重要意义。国外在水下采油树方面的技术已经相当成熟,在充分调研国外知名公司采油树的产品及其参数资料的基础上,在针对国内第1个自营深水气田陵水17-2的水下采油树选型中,从钻、修、产、弃、应急、开发模式等方面综合对比了立式采油树和卧式采油树的优劣,针对陵水17-2气田环境给出材料等级、压力等级和温度等级等工作等级,选出了不同公司适合陵水17-2气田环境的水下卧式采油树产品。最后,对包括油管悬挂器、采油树帽、阀门等在内的关键部件的选型和设计考虑因素进行了详细分析。研究结果对陵水17-2气田水下采油树的选型以及相应构件的设计有一定的参考意义。
关键词
水下采油树
选型
卧式采油树
功能设计
油管悬挂器
阀门
Keywords
subsea Christmas tree
type selection
horizontal Christmas tree
function design
tubing hanger
valve
分类号
TE952 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
超高压气井油管悬挂器金属密封研究
冯春宇
李敖
陈晓琳
杜文波
罗晓龙
《石油机械》
北大核心
2025
1
在线阅读
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职称材料
2
油管悬挂器锁紧机构设计与优化
王向宇
董劲
钟源
于小涛
彭骁俊
贾鹏
王立权
《中国海上油气》
北大核心
2025
0
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职称材料
3
深海水下采油树油管悬挂器结构设计研究
朱军龙
李育房
汝梦奇
《西南石油大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
1
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职称材料
4
深水采油树油管悬挂器下放工具关键参数设计
赵宏林
程华荣
田红平
段梦兰
何同
唐琨
《石油机械》
北大核心
2014
22
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职称材料
5
水下采油树油管悬挂器密封技术研究与发展趋势
张凯
刘健
邓平
侯超
肖文生
《石油机械》
北大核心
2014
17
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职称材料
6
水下采油树油管悬挂器密封性能分析
张凯
刘健
邓平
肖文生
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2015
9
在线阅读
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职称材料
7
基于Abaqus的油管悬挂器锁紧机构接触分析
韦卓
李昌亮
田红平
喻开安
段梦兰
秦蕊
《石油机械》
北大核心
2012
15
在线阅读
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职称材料
8
不同工况下的水下井口油管悬挂器有限元分析
李滨
武胜男
周扬凡
郑文培
冯桓榰
《石油机械》
北大核心
2021
9
在线阅读
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职称材料
9
水下采油树油管悬挂器K形金属密封环密封性能模拟分析
秦桦
安晨
徐健
段梦兰
叶天源
李华
《中国海上油气》
CAS
CSCD
北大核心
2017
21
在线阅读
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职称材料
10
油管悬挂器K形金属环密封特性模拟分析
田懿
巨亚锋
蒲晓莉
吕红刚
赵钰
冯定
《石油机械》
北大核心
2021
9
在线阅读
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职称材料
11
油管悬挂器及下放工具性能鉴定试验方法
陈萌
张来斌
郑文培
柴亚军
段梦兰
李荣
《石油机械》
2016
6
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职称材料
12
水下采油树油管悬挂器传热计算分析
郭永宾
王尔钧
张崇
王莹莹
赵宏林
李育房
《机床与液压》
北大核心
2021
4
在线阅读
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职称材料
13
水下采油树油管悬挂器锁紧块参数设计
梅静
赵宏林
唐彪
田红平
唐亚辉
《石油机械》
2015
1
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职称材料
14
深水液控式油管悬挂器安装回收工具研制
万春燕
刘文霄
黄元元
孙传轩
李中华
《石油机械》
北大核心
2019
4
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职称材料
15
油管悬挂器安装工具锁紧机构可靠性分析
程友祥
叶天源
叶晓节
王丽男
阮李
《石油机械》
2017
8
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职称材料
16
环空压裂专用悬挂器的研制与应用
崔彦立
钱继贺
许云春
石磊
吕芬敏
杨汝成
《石油机械》
北大核心
2009
1
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职称材料
17
水下采油树关键部件FAT测试技术研究
刘卓
张宪阵
肖易萍
郭兴伟
段梦兰
宋振华
朱裕普
苏立国
《中国测试》
CAS
北大核心
2014
5
在线阅读
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职称材料
18
海洋500m水深水下立式采油树设计开发
孙传轩
樊春明
刘启蒙
刘文霄
严金林
魏鹏
《石油机械》
北大核心
2018
11
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职称材料
19
陵水17-2气田水下采油树选型与功能设计
蒋东雷
李中
秦桦
王尔钧
徐斐
王莹莹
《石油机械》
北大核心
2018
10
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职称材料
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