海洋天然气水合物降压开采装备现状与技术探讨 被引量：5

1

作者 万春燕 张贺恩 +4 位作者 李磊 陈才虎 高妍 邸建伟 朱煜鑫 《石油机械》 北大核心 2024年第10期83-90,共8页

在南海神狐海域采用降压法成功实施了2次天然气水合物试采,在深水浅软地层水合物钻采技术上取得了多项重大技术突破,但仍面临单井产量低、开采配套装备复杂及经济适用性弱等问题。为了配套神狐海域第3次降压法试采开采方案,系统梳理了... 在南海神狐海域采用降压法成功实施了2次天然气水合物试采,在深水浅软地层水合物钻采技术上取得了多项重大技术突破,但仍面临单井产量低、开采配套装备复杂及经济适用性弱等问题。为了配套神狐海域第3次降压法试采开采方案,系统梳理了降压法开采技术对开采装备的影响因素,对比分析了常规油气开采的水下采油树结构适应性,提出了一套适用于深水天然气水合物开采的水下卧式采气树关键技术理论;形成的“一体式”集成化采气树本体、双穿越结构水下穿越器、失效安全型液控水下阀门及驱动器、复合电液控制系统等技术,可满足海洋天然气水合物开发装备质量轻、水合物二次结冰封堵干预、井下作业工况监测和远程控制等要求。所得结果可为海洋天然气水合物长期稳定、可控开采的配套装备开发提供借鉴。 展开更多

关键词 神狐海域 海洋天然气水合物 降压开采 关键技术与装备 水下采气树

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井下压裂工具用可溶铝合金材料研究进展

2

作者 刘晓旭 李朝旭 +4 位作者 伦惠林 蒋龙 李立伟 田应成 张力 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期574-579,共6页

可溶铝合金(DAAs)具有良好的力学性能、较低的密度以及在特定环境下可溶解等优点,是油气开发井下压裂工具的重要基体材料之一。本文综述了近年来DAAs在制备工艺、活化溶解以及合金元素对性能影响等方面的研究进展,其中DAAs的制备工艺主... 可溶铝合金(DAAs)具有良好的力学性能、较低的密度以及在特定环境下可溶解等优点,是油气开发井下压裂工具的重要基体材料之一。本文综述了近年来DAAs在制备工艺、活化溶解以及合金元素对性能影响等方面的研究进展,其中DAAs的制备工艺主要采用粉末冶金法和熔炼铸造法,影响DAAs溶解度的主要元素有Ga、In、Sn、Zn和Cu等,影响合金力学性能的有Mg、Si、稀土元素等,同时概述了DAAs的活化溶解机制,最后展望了DAAs的发展前景。 展开更多

关键词 井下压裂工具 可溶铝合金 制备工艺 活化溶解机制 合金元素

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基于组合赋权的压裂作业人因失误概率研究

3

作者 陈波 庞茜月 +2 位作者 樊春明 邓丽 戴启平 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期135-144,共10页

压裂作业强度大,环境恶劣,长时间枯燥的作业容易诱发人因失误,造成事故,分析压裂现场人因可靠性对于提升压裂作业的安全和效率具有重要意义。在考虑压裂现场情境因素影响基础上,提出了一种组合赋权模糊人因可靠性分析方法,用以评估压裂... 压裂作业强度大,环境恶劣,长时间枯燥的作业容易诱发人因失误,造成事故,分析压裂现场人因可靠性对于提升压裂作业的安全和效率具有重要意义。在考虑压裂现场情境因素影响基础上,提出了一种组合赋权模糊人因可靠性分析方法,用以评估压裂现场人因失误概率。首先,通过对压裂现场的调研分析,结合压裂作业情境环境特点,基于认知可靠性与失误分析方法(CREAM)建立了适用于评估压裂作业的一级共同绩效条件CPC 8个,二级CPC因子评估指标36个。其次,根据实际工况中各CPC对人的绩效可靠性的影响程度不同,提出以差异系数法确定线性组合系数,基于序关系法与熵权法对各项评估指标进行主客观线性组合赋权。最后,利用本文方法分析四川某页岩气压裂作业现场人因失误概率,结果表明,较一般模糊CREAM方法,在不同情境环境下,随着情境环境水平的下降,组合赋权模糊CREAM方法对CPC评价数据敏感度更高,人因失误概率增加,并且变化速率加快,这与现场实际工况一致,为压裂现场的人因可靠性分析和人因失误概率量化结果优化提供了参考。 展开更多

关键词 压裂作业 人因失误 CREAM 模糊理论 组合赋权

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大变形软材料接触摩擦的在线测试装备与技术分析 被引量：3

4

作者 谭桂斌 黄兴 +2 位作者 高军翔 张永康 田应成 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期187-201,共15页

我国高档密封件与液压件产品几乎全部依赖进口,国家重大技术装备及国防装备等配套零部件行业的许多问题与摩擦学有十分重要的关系,基础件摩擦学又是国际上的研究热点与发达国家的竞争高地.在本文中阐述了国内外关键机械零部件的接触界... 我国高档密封件与液压件产品几乎全部依赖进口,国家重大技术装备及国防装备等配套零部件行业的许多问题与摩擦学有十分重要的关系,基础件摩擦学又是国际上的研究热点与发达国家的竞争高地.在本文中阐述了国内外关键机械零部件的接触界面原位在线测试的研究进展,及其在大变形软材料密封系统中的应用,综述了摩擦润滑中迁移状态实时在线观测技术、聚合物密封界面在线观测技术和国内在摩擦过程的微区域原位研究等进展,还分析了特殊与极端工况条件下大变形聚合物密封的性能测试、可靠性寿命分析以及多工况联合测试的技术进展,分析和讨论了高性能密封件行业的基础共性难题,最后进行了总结与展望. 展开更多

关键词 橡塑密封 摩擦学系统 界面 软材料 在线测试

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高效低压钻井液系统研制与应用 被引量：1

5

作者 张虎山 徐小鹏 +4 位作者 罗小春 黄治湖 索文涛 侯文辉 杨佰学 《石油机械》 北大核心 2024年第10期68-73,共6页

为了满足科威特地区9000 m超深井钻机的作业需求,研发了高效低压钻井液系统。该系统比同级别系统安全性高、工艺流程复杂、环境更友好,可同时满足水基钻井液、油基钻井液作业工况。首次在9000 m超深井钻机配套的低压钻井液系统上应用节... 为了满足科威特地区9000 m超深井钻机的作业需求,研发了高效低压钻井液系统。该系统比同级别系统安全性高、工艺流程复杂、环境更友好,可同时满足水基钻井液、油基钻井液作业工况。首次在9000 m超深井钻机配套的低压钻井液系统上应用节能型搅拌器、多功能螺旋输送机、双机械密封离心泵,使得低压钻井液系统更加节能、环保。该系统采用双通道工艺流程,双层钻井液罐设计罐面通道更为顺畅。厂内试验结果表明,该系统噪声低于82 dB,设备轴承温升不高于32℃,工艺流程正常,满足设计要求。随钻机开展了2 h的设备运转试验和2 h的联调试验,低压钻井液系统工作稳定正常。研究成果丰富了钻机产品的多样性,可广泛应用于科威特、阿联酋、沙特等中东地区超深井作业。 展开更多

关键词 超深井钻机 低压钻井液系统 搅拌器 螺旋输送机 离心泵 混合漏斗 钻井液罐

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考虑模糊变量的声子晶体带隙特性研究及优化

6

作者 汪柯宇 胡启国 +2 位作者 白熊 周小明 郝建旭 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期348-354,共7页

针对声子晶体设计中存在模糊变量导致带宽不可靠问题,建立新型二维多组元局域共振型声子晶体,通过数值计算得到带隙曲线并探究带隙产生机制,并基于分析包覆层几何参数和材料参数对带隙影响结果,考虑将环状包覆层材料参数作为模糊变量,... 针对声子晶体设计中存在模糊变量导致带宽不可靠问题,建立新型二维多组元局域共振型声子晶体,通过数值计算得到带隙曲线并探究带隙产生机制,并基于分析包覆层几何参数和材料参数对带隙影响结果,考虑将环状包覆层材料参数作为模糊变量,几何参数作为设计变量,通过拉丁超立方体抽样进行实验设计建立基于Kriging模型的声子晶体带隙优化模型,利用麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)对Kriging模型进行全局寻优,得到声子晶体最优设计解。结果表明,优化后带隙宽度从101.17 Hz变为224.164 Hz,增大121.5%,且带宽边界均在设计目标范围内,所提出的Kriging带隙优化模型在避免大量数值计算的同时,考虑了模糊变量的影响,具有较高的预测精度和可靠性,为声子晶体设计提供新研究思路。 展开更多

关键词 声子晶体 模糊变量 带隙 KRIGING模型 麻雀搜索算法

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无气囊式空气包双向流固耦合计算与模态分析

7

作者 胡启国 赵胜东 +1 位作者 周小明 曾兴昌 《机械设计》 北大核心 2025年第3期21-28,共8页

空气包作为石油钻井过程中最重要的压力脉动缓冲设备,其缓冲效果对钻井泵能否稳定工作有着巨大的影响。文中以QDP-2200钻井泵使用的无气囊式空气包为例,基于计算流体动力学的双向流固耦合方法,研究无气囊式空气包的压力脉动情况和流体... 空气包作为石油钻井过程中最重要的压力脉动缓冲设备,其缓冲效果对钻井泵能否稳定工作有着巨大的影响。文中以QDP-2200钻井泵使用的无气囊式空气包为例,基于计算流体动力学的双向流固耦合方法,研究无气囊式空气包的压力脉动情况和流体速度分布情况,同时对比无预应力和有流固耦合预应力情况下无气囊式空气包的模态分析结果。研究结果表明:该空气包对于压力脉动的衰减较为显著,衰减率为65%,最大的流速冲击发生在内插管由大变小的管口区域;无气囊式空气包结构内部最大等效应力小于材料的屈服强度,最大的变形值为1.211×10^(-3) mm;在流固耦合作用下空气包的第5,6阶振型最大值有所增加,但总体振型最大值变化较小。 展开更多

关键词 数值模拟 双向流固耦合 空气包 模态分析

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Ni60/WC涂层表面圆凹坑皮秒激光加工关键参数研究 被引量：2

8

作者 钟林 王紫萱 +8 位作者 阎永宏 廖洋 谢少明 冷雨欣 王国荣 罗敏敏 魏刚 敬佳佳 龚银春 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期348-357,443,共11页

目的优化激光路径填充方式以减少皮秒加工圆凹坑底部的堆积现象,并探究基于该激光路径填充方式的皮秒激光关键参数对Ni60/WC涂层表面圆形凹坑形貌参数的影响规律。方法采用搭建的紫外皮秒激光微加工平台在Ni60/WC涂层表面加工预先规划... 目的优化激光路径填充方式以减少皮秒加工圆凹坑底部的堆积现象,并探究基于该激光路径填充方式的皮秒激光关键参数对Ni60/WC涂层表面圆形凹坑形貌参数的影响规律。方法采用搭建的紫外皮秒激光微加工平台在Ni60/WC涂层表面加工预先规划的直径为230μm的圆凹坑,通过白光干涉仪测试加工所得圆凹坑的整体三维形貌对圆凹坑底部形貌进行表征。采用同心圆网格复合激光路径填充方式对圆凹坑底部堆积现象进行优化,并通过单因素法分析该路径下皮秒激光关键参数,即加工功率、扫描次数、扫描速度对圆形凹坑深度、直径和圆度系数的影响规律。结果通过优化的同心圆网格复合激光路径填充方式加工所得圆凹坑材料去除体积为7.59×106μm3,轮廓算术平均高度为21.37μm,对比原始的网格激光路径填充方式,加工的圆凹坑底部无明显堆积;基于此激光路径填充方式,在测试工艺参数范围内,圆凹坑深度、直径和圆度系数随激光功率的增大呈二次函数增大;随着扫描速度的增大,圆凹坑深度、直径呈线性减小,圆度系数呈线性增大;圆凹坑深度、直径和圆度系数随扫描次数的增加均呈线性增大。结论同心圆网格复合激光路径填充方式可以有效改善Ni60/WC涂层表面皮秒加工圆凹坑底部堆积现象,针对直径(230±5)μm、深度(30±5)μm的圆凹坑,优选出的皮秒激光加工参数范围为:激光功率6~7 W,扫描速度6000~8000 mm/s,扫描次数1~2次。 展开更多

关键词 Ni60/WC涂层 圆凹坑 皮秒激光 激光路径填充方式 金属堆积 加工关键参数

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基于综合因子模糊层次分析法的机械系统可靠性分配研究 被引量：7

9

作者 胡启国 赵胜东 +3 位作者 李致明 周小明 郝建旭 徐向阳 《制造技术与机床》 北大核心 2023年第5期159-165,共7页

可靠性分配是一种将可靠性指标合理分配到各子系统,确保机械系统稳定性的重要方法。为提高可靠性分配精度,提出一种基于综合因子模糊层次分析的机械系统可靠性分配方法。首先,建立系统层次结构,并采用层次分析法对不同影响因素进行权重... 可靠性分配是一种将可靠性指标合理分配到各子系统,确保机械系统稳定性的重要方法。为提高可靠性分配精度,提出一种基于综合因子模糊层次分析的机械系统可靠性分配方法。首先,建立系统层次结构,并采用层次分析法对不同影响因素进行权重分配。然后,运用综合因子模糊评价法对子系统进行模糊评价和不确定性信息处理,从而建立模糊关系矩阵确定因素组合权重,获得系统可靠性分配方案。最终,结合工业机器人系统进行分析,满足了工业机器人系统中降低减速器可靠性分配指标,提高机械臂和控制器可靠性分配指标的要求。 展开更多

关键词 可靠性分配 层次分析法 综合因子模糊评价法 工业机器人系统

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基于真实结构的多孔铝缓冲吸能研究 被引量：1

10

作者 李成兵 叶强 +5 位作者 孙娟 李春兴 张吉涛 李锐 李仁富 杨兰英 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期112-121,共10页

基于真实结构的多孔铝材料,提出了随机胞孔投放算法与材料属性识别算法,并根据结构特点建立了具有随机胞孔大小、随机胞孔分布及随机壁厚的数值计算模型。利用现有实验数据对数值计算模型进行了准静态压缩及动态压缩验证,然后分析了冲... 基于真实结构的多孔铝材料,提出了随机胞孔投放算法与材料属性识别算法,并根据结构特点建立了具有随机胞孔大小、随机胞孔分布及随机壁厚的数值计算模型。利用现有实验数据对数值计算模型进行了准静态压缩及动态压缩验证,然后分析了冲击速度、胞孔随机分布、均匀壁厚和随机壁厚对闭孔多孔铝材料缓冲吸能的影响。结果表明,所建立三维细观模型在准静态及动态压缩下的结果与实验数据趋势一致,在准静态下空气对闭孔多孔铝的力学性能影响可忽略。闭孔多孔铝的缓冲吸能能力受冲击速度和壁厚的影响较明显,受胞孔随机分布的影响很小。 展开更多

关键词 真实结构 多孔铝 数值计算模型 冲击 吸能

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加强型9000 m混合动力自动化钻机研制

11

作者 张伟 王小权 +4 位作者 张革民 邢鹏 代炳晓 郝熔冰 李文娟 《石油机械》 北大核心 2025年第9期73-78,共6页

为了满足超深井钻探关键设备的性能强化、减少非钻井等待时间、为钻机提供应急电源以及丛式井作业和钻机快速搬家的要求,研制了加强型9000 m混合动力自动化钻机。该钻机最大静钩载为7350 kN,满足下重型套管要求;设计的窄体五缸钻井泵具... 为了满足超深井钻探关键设备的性能强化、减少非钻井等待时间、为钻机提供应急电源以及丛式井作业和钻机快速搬家的要求,研制了加强型9000 m混合动力自动化钻机。该钻机最大静钩载为7350 kN,满足下重型套管要求;设计的窄体五缸钻井泵具有排量大、压力波动小、方便运输等特点;配置一体式钻井绞车,实现设备高位布置,并采用导轨平移+轮式移运方式,满足钻机丛式井作业和井场间快速移运要求;开发管柱自动化设备和单司钻集成控制系统,该集成控制系统采用一键式控制程序和空间管理系统,可实现管柱自动化设备的交接互锁和联动控制;1700 kW·h容量电池的储能系统与柴油发电机组交流母线并网,具备并、离网运行模式及切换功能,满足在发电机死机情况下的应急使用。对该钻机进行主承载结构型式试验、设备与系统功能性试验,试验结果表明:钻机主承载件关键焊缝完好,绞车刹车系统无变形,符合设计要求;设备及系统的各项指标均达到设计要求。研究成果可为超深井钻机的设计提供参考。 展开更多

关键词 混合动力 自动化钻机 一体式钻井绞车 单司钻集成控制系统 电池储能系统 窄体五缸钻井泵 管柱自动化设备

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混砂泵固液两相流流致振动仿真分析

12

作者 戴启平 孙天惠 +4 位作者 彭俊威 董富强 李森 周青 唐霄 《石油机械》 北大核心 2025年第6期117-124,共8页

针对压裂用混砂泵装备所面临的工作环境恶劣导致的振动失效问题,采用CFD-DEM耦合计算方法,建立了固液两相流仿真模型,在不同叶轮转速、流量、粒径和混砂体积分数条件下,对固液两相流工况下离心泵外特性的影响进行分析。同时,监测并分析... 针对压裂用混砂泵装备所面临的工作环境恶劣导致的振动失效问题,采用CFD-DEM耦合计算方法,建立了固液两相流仿真模型,在不同叶轮转速、流量、粒径和混砂体积分数条件下,对固液两相流工况下离心泵外特性的影响进行分析。同时,监测并分析了离心泵蜗壳和叶轮在x、y、z这3个方向上的流体作用力,通过周期图法获得了蜗壳和叶轮在x、y、z这3个方向上的功率谱密度曲线。研究结果表明:颗粒相的加入导致了离心泵扬程和效率的降低,叶轮和蜗壳的主要振动方向分别为叶轮轴向和蜗壳出口方向,主要振动频率为叶频;叶轮转速和流量是影响离心泵振动功率的主要因素,叶轮转速每上升100 r/min,叶轮和蜗壳的主要振动功率平均上升36.15%和37.71%;流量每增加3.78 m^(3)/min,叶轮主振动功率平均上升28.45%,蜗壳主要振动功率平均下降11.27%;混砂体积分数和颗粒粒径对振动的影响相对较小。研究结果可为混砂泵的安装及作业参数设置提供参考。 展开更多

关键词 混砂泵 固流两相流 CFD-DEM 功率谱密度 流致振动

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深海水下闸阀和驱动器密封可靠性研究 被引量：2

13

作者 万春燕 万波 +3 位作者 曾乔 李中华 雷广进 康永田 《石油机械》 北大核心 2023年第4期54-60,共7页

深海水下闸阀和驱动器是水下采油树、出油管线、水下管汇系统等水下生产系统装备中不可或缺的设备,其密封的可靠性是影响使用性能和寿命的关键,同时也是该类阀门及驱动器国产化研究的重点。基于对国内外水下闸阀及驱动器的技术特点和应... 深海水下闸阀和驱动器是水下采油树、出油管线、水下管汇系统等水下生产系统装备中不可或缺的设备,其密封的可靠性是影响使用性能和寿命的关键,同时也是该类阀门及驱动器国产化研究的重点。基于对国内外水下闸阀及驱动器的技术特点和应用情况的分析,结合该部件国产化研制的情况,围绕水下闸阀和驱动器密封性能研究这一关键技术问题,从密封结构设计、密封性能分析、密封可靠性验证方法研究、产品样机密封试验验证过程和问题处理等内容进行了全面的分析和研究。针对故障率较高的闸阀密封,创建了阀座密封分析模型,对比分析了不同工况下C形金属密封环的受力和变形趋势,得出了该类密封圈结构优化方案,通过PR2F性能试验验证了设计的可行性,指出影响产品密封性能的主要因素,解决了水下闸阀和驱动器国产化关键技术问题。研究结果可为提升该产品性能和国产化开发提供技术指导。 展开更多

关键词 深水油气开发 水下闸阀 驱动器 密封性能 可靠性 深海

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浮式波浪补偿装置研究及发展建议 被引量：4

14

作者 李欢 樊春明 +2 位作者 李鹏 郑万里 刘启蒙 《石油机械》 北大核心 2022年第2期53-58,65,共7页

浮式波浪补偿装置主要用于补偿海浪作用引起的船舶升沉运动以及水下洋流引起的升沉运动对负载的影响,消除升沉运动负载的载荷波动、位移和速度变化。为了减轻波浪升沉运动对海洋作业船的影响,确保海洋平台作业安全,在分析国内外不同类... 浮式波浪补偿装置主要用于补偿海浪作用引起的船舶升沉运动以及水下洋流引起的升沉运动对负载的影响,消除升沉运动负载的载荷波动、位移和速度变化。为了减轻波浪升沉运动对海洋作业船的影响,确保海洋平台作业安全,在分析国内外不同类型浮式波浪补偿装置研究现状的基础上,总结了系统总体设计和分析技术、阀控(泵控)自动恒张力技术、隔水管张紧器抗反冲控制技术及钻柱补偿装置主被动联合控制技术等4项技术。对宝鸡石油机械有限责任公司的恒张力、恒钻压浮式波浪补偿装置的结构性能和现场应用情况进行了介绍。给出了我国浮式波浪补偿装置的发展建议,即应加快带主动控制功能的浮式波浪补偿装置工程样机的国产化进程;在提高补偿精度、减少设备复杂度等方面加大投入和研发力度,开展船舶升沉预测、电-液深度耦合补偿及纯电驱补偿等前沿技术的研究工作,并以船舶综合电力系统为依托进行补偿装置的设计开发。 展开更多

关键词 浮式波浪补偿装置 钻井平台 恒张力 恒钻压 抗反冲控制 升沉补偿

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JC90DB一体式钻井绞车 被引量：3

15

作者 张虎山 春晨 +4 位作者 杨峰 罗小强 陈思祥 张革民 索文涛 《石油机械》 北大核心 2021年第5期61-67,73,共8页

为满足超深井钻机快速搬家的要求,研制了JC90DB一体式钻井绞车,分析了绞车的关键技术及主要承载件受力情况,完成出厂及现场试验。该绞车结构紧凑、尺寸小、质量轻,适用于钻台高位布置,为9000 m超深井拖挂钻机的研制奠定了基础,实现了超... 为满足超深井钻机快速搬家的要求,研制了JC90DB一体式钻井绞车,分析了绞车的关键技术及主要承载件受力情况,完成出厂及现场试验。该绞车结构紧凑、尺寸小、质量轻,适用于钻台高位布置,为9000 m超深井拖挂钻机的研制奠定了基础,实现了超深井用大功率绞车的一撬式吊装,自动送钻提升载荷大,满足中东地区用户的使用需求;其中集成一体式减速箱的设计和电气控制技术的应用,大大减少了底座管线布置,维护保养更为方便,通过更换侧板和槽体可用直径为45和42 mm两种规格的钻井钢丝绳,增强了滚筒体的通用性;厂内与现场试验结果验证了绞车设计的合理性,可适应海洋、沙漠及寒冷环境下的施工作业。该产品的成功研制可以为超深井钻机轻量化设计提供技术借鉴。 展开更多

关键词 一体式 绞车 减速箱 滚筒 电气控制 受力分析 吊装

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往复式液氢泵研究现状及展望 被引量：12

16

作者 陈正文 刘海山 +5 位作者 韦志超 鲁飞 张兴林 高攀龙 徐跃成 雷广进 《流体机械》 CSCD 北大核心 2021年第9期68-75,共8页

往复式液氢泵适用于高压小流量条件下液氢的加注和输送,本文总结了往复式液氢泵的特点,包括往复式液氢泵的类型。针对往复式液氢泵关键技术,对减少低温漏热、保障阀门密封及活塞密封的结构设计和材料选择等进行了综述分析。介绍了往复... 往复式液氢泵适用于高压小流量条件下液氢的加注和输送,本文总结了往复式液氢泵的特点,包括往复式液氢泵的类型。针对往复式液氢泵关键技术,对减少低温漏热、保障阀门密封及活塞密封的结构设计和材料选择等进行了综述分析。介绍了往复式液氢泵的应用情况,对往复式液氢泵的设计、发展及应用情况进行总结和展望。研究结果可为往复式液氢泵的研发和应用提供一定的参考。 展开更多

关键词 往复式液氢泵 漏热 密封 氢燃料

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气井带压作业管柱稳定性安全评估方法研究 被引量：1

17

作者 付必伟 魏梦辉 杨超 《石油机械》 北大核心 2023年第5期136-142,共7页

为实现气井带压作业管柱安全性的主动控制,防止管柱失稳造成页岩气井喷事故,基于力学分析,考虑作业工况和井内环境参数等复杂因素的影响,建立了管柱轴向压曲力和管柱无支撑长度理论模型,并结合压杆稳定性理论提出了管柱安全无支撑长度... 为实现气井带压作业管柱安全性的主动控制,防止管柱失稳造成页岩气井喷事故,基于力学分析,考虑作业工况和井内环境参数等复杂因素的影响,建立了管柱轴向压曲力和管柱无支撑长度理论模型,并结合压杆稳定性理论提出了管柱安全无支撑长度理论模型,计算发现,理论计算结果与文献结果相近,验证了模型的可行性。理论模型计算结果表明:管柱下入作业比上提作业更易发生失稳,井内压力越大、井内管柱长度越短、管柱尺寸越小,越易发生失稳安全问题。最后基于安全无支撑长度理论模型和现场管柱起下作业安全准则,提出了失稳区、控制区和稳定区管柱稳定性安全评估方法。研究结果可为气井带压作业管柱稳定性安全智能预警与控制方法设计提供理论依据。 展开更多

关键词 气井 带压作业 管柱稳定性 无支撑长度 安全评估

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浅水泥线采油树液压系统仿真研究 被引量：1

18

作者 李欢 孙传轩 +2 位作者 李磊 雷万征 刘文霄 《石油机械》 北大核心 2022年第3期42-49,共8页

为了探讨ST4×2-5M浅水泥线采油树液压系统的性能,对影响液压系统性能的3个关键部件的参数、液压系统的功能和原理等开展研究,在AMESim平台上搭建了闸阀驱动器、水下电磁阀和水下脐带缆模型。以实际产品为依托,研究了系统充压、单个... 为了探讨ST4×2-5M浅水泥线采油树液压系统的性能,对影响液压系统性能的3个关键部件的参数、液压系统的功能和原理等开展研究,在AMESim平台上搭建了闸阀驱动器、水下电磁阀和水下脐带缆模型。以实际产品为依托,研究了系统充压、单个?127.0 mm闸阀启闭、单个?50.8 mm闸阀启闭以及系统紧急关断4种泥线采油树典型工况下的系统性能。研究结果表明:利用水上HPU为系统充压时间不得短于300 s,充压时间超过600 s后压力提升效果不明显;单个?127.0和单个?50.8 mm闸阀的启闭特性由于闸阀及驱动器本身的技术参数不同而相差较大;紧急关断时液压系统泄压能力与脐带缆内径有着直接的关系;4种典型工况下泥线采油树液压系统性能指标均满足设计要求。研究结果对于实际的液压控制系统开发和工程化应用具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 采油树 液压系统 闸阀驱动器 水下电磁阀 脐带缆 仿真分析

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基于状态变换的测井车永磁同步电机梯度下降法控制 被引量：2

19

作者 李炳林 蔡军陈 +2 位作者 张志伟 杨双业 樊勇利 《石油机械》 北大核心 2024年第6期51-57,129,共8页

测井车在石油勘探过程中起到了至关重要的作用,其中的永磁同步电机是控制测井设备的关键部件。提出一种针对测井车中永磁同步电机的鲁棒控制策略,这种策略基于状态变换技术,通过采用正切函数变换,将永磁同步电机的输出有效地限制在所需... 测井车在石油勘探过程中起到了至关重要的作用,其中的永磁同步电机是控制测井设备的关键部件。提出一种针对测井车中永磁同步电机的鲁棒控制策略,这种策略基于状态变换技术,通过采用正切函数变换,将永磁同步电机的输出有效地限制在所需的范围内。基于此变换,构建了全新的永磁同步电机动力学模型,并利用模糊集理论处理系统中的参数不确定性。为进一步提高系统性能,采用求解Riccati方程的方式设计控制器,并成功地实现了对永磁同步电机的精确位置控制。在整个控制策略中,引入代价函数,并在其中加入一个正则化项。对代价函数进行优化,采用梯度下降法来调整控制参数,以提高系统的性能指标并降低控制成本。试验结果表明,与目前最常用的控制策略相比,本研究方法在实现高性能、稳定性、可靠性的同时,降低了控制成本,可应用于电驱动装置。 展开更多

关键词 测井车 永磁同步电机 鲁棒控制 代价函数 模糊集理论 RICCATI方程

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石油钻机全集成化升级的开发与应用 被引量：1

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作者 杨斌 李博洋 +4 位作者 杨德刚 寻明 孔永超 康宁 惠向彻 《石油机械》 北大核心 2024年第12期17-22,共6页

随着钻机自动化技术的普及,新制钻机的集成化和自动化程度越来越高,然而旧钻机由于机械、电气、液压等接口问题,进行全集成控制系统改造的技术难度大、周期长,目前旧钻机的全集成化系统改造占比很小。依托某钻井平台的升级改造项目,在... 随着钻机自动化技术的普及,新制钻机的集成化和自动化程度越来越高,然而旧钻机由于机械、电气、液压等接口问题,进行全集成控制系统改造的技术难度大、周期长,目前旧钻机的全集成化系统改造占比很小。依托某钻井平台的升级改造项目,在降低劳动强度,减人增效的理念下,开发了可靠的国产全集成控制系统;融合原有的钻井装备,增配管柱自动化设备和井口自动化设备,对钻机系统进行升级与改造,实现系统双司钻集成化控制。现场使用结果表明,该系统实现了所有钻井装备及其附属单元的司钻房远程控制,开发的操作界面减少了操作元件数量。双司钻操作系统为钻机提供了冗余操作功能,设备状态数据集成化处理为系统安全操作提供了保障,系统空间管理提升了设备的空间安全性,自动化装备减少了井队人员配置,减轻了劳动强度,提升了操作人员的工作安全性和经济性。该钻机系统的改造方法可为老旧钻机的全集成化升级提供参考和指导方向。 展开更多

关键词 钻机改造 全集成化 自动化装备 双司钻

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