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流体粘度对涡轮流量计计量特性影响研究
被引量：
10
1
作者
孙兴伟
李宜霖
+2 位作者
杨赫然
董祉序
王海燕
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期182-190,共9页
固井泥浆流量计是应用在油田固井工程中进行泥浆流量计量的仪器,属于切向式涡轮流量计。为探究流体条件对其计量特性的影响机理,首先建立流量计叶轮驱动力矩和阻力矩的数学模型,在此基础上建立仪表系数K的模型,并发现流体粘度是影响因...
固井泥浆流量计是应用在油田固井工程中进行泥浆流量计量的仪器,属于切向式涡轮流量计。为探究流体条件对其计量特性的影响机理,首先建立流量计叶轮驱动力矩和阻力矩的数学模型,在此基础上建立仪表系数K的模型,并发现流体粘度是影响因素之一。其次,考虑到实际固井作业中,粘度对仪表计量特性的影响规律较为复杂,因此使用有限元分析软件,建立6DOF叶轮被动旋转流体仿真计算模型,对多种流体粘度35、45、55、65、75 mPa·s条件下的流场特性以及仪表系数特性进行仿真分析,总结粘度变化对流量计计量特性的影响规律。最后通过实际采集的固井测量数据和仿真数据进行比较,平均误差为1.38%,验证了建立的仿真模型的有效性。
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关键词
涡轮流量计
仪表系数
叶轮
流体粘度
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职称材料
基于热流固耦合的分级注水泥器失效分析
被引量：
1
2
作者
孙兴伟
徐瑞强
+1 位作者
王海燕
杨赫然
《沈阳工业大学学报》
CAS
北大核心
2023年第2期173-179,共7页
针对分级注水泥器在实际固井使用过程中出现的循环孔打不开、关不上等失效问题,基于热流固耦合分析理论和CFD数值模拟方法,结合某油井的实际固井数据,建立从井口到分级注水泥器位置处的完整三维有限元模型.运用流体计算软件得到不同流...
针对分级注水泥器在实际固井使用过程中出现的循环孔打不开、关不上等失效问题,基于热流固耦合分析理论和CFD数值模拟方法,结合某油井的实际固井数据,建立从井口到分级注水泥器位置处的完整三维有限元模型.运用流体计算软件得到不同流体在不同井深位置处产生的压力与温度,将流体域求得的压力与温度传递到固体域,对分级注水泥器变形进行分析.结果表明,固井过程中注入不同流体产生的压力不同,压力对分级注水泥器的变形量有较大影响,本体与滑套的变形是导致循环孔无法正常打开或关闭的主要原因.
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关键词
热流固耦合
分级注水泥器
变形
失效
分级固井
压力
温度
流体力学
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职称材料
基于响应面和人群搜索算法的固井泥浆流量计叶轮结构参数优化
被引量：
2
3
作者
李宜霖
孙兴伟
+3 位作者
杨赫然
王海燕
刘寅
董祉序
《电子测量与仪器学报》
CSCD
北大核心
2022年第5期12-20,共9页
切向式涡轮流量计应用于油田固井工程,叶片结构会对计量的效果产生直接影响。为了提升流量计计量的精度以及叶片结构的可靠性,对叶轮结构参数进行优化。将响应面与人群搜索算法相结合,设计三因素四水平正交实验,通过响应面法建立出流量...
切向式涡轮流量计应用于油田固井工程,叶片结构会对计量的效果产生直接影响。为了提升流量计计量的精度以及叶片结构的可靠性,对叶轮结构参数进行优化。将响应面与人群搜索算法相结合,设计三因素四水平正交实验,通过响应面法建立出流量计仪表系数K的线性度误差δ和流量计叶轮叶片半径、边缘厚度、倾斜角度的二次回归模型,以线性度误差最小为优化目标,基于人群搜索算法对叶片结构参数进行寻优求解,得到叶片结构最优的参数组合。优化后仪表系数线性度误差由3.1060%减小为0.4452%,提升了固井泥浆流量计的计量精度以及稳定性,为后续优化设计提供理论支撑。
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关键词
响应面法
人群搜索算法
线性度误差
结构参数优化
固井泥浆流量计
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职称材料
题名
流体粘度对涡轮流量计计量特性影响研究
被引量：
10
1
作者
孙兴伟
李宜霖
杨赫然
董祉序
王海燕
机构
沈阳
工业大学
机械
工程学院
辽宁省复杂曲面数控制造技术重点实验室
沈阳白云机械有限公司
出处
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期182-190,共9页
基金
国家自然科学基金(52005347)
中央引导地方科技发展专项资金(2020JH6/10500048)项目资助。
文摘
固井泥浆流量计是应用在油田固井工程中进行泥浆流量计量的仪器,属于切向式涡轮流量计。为探究流体条件对其计量特性的影响机理,首先建立流量计叶轮驱动力矩和阻力矩的数学模型,在此基础上建立仪表系数K的模型,并发现流体粘度是影响因素之一。其次,考虑到实际固井作业中,粘度对仪表计量特性的影响规律较为复杂,因此使用有限元分析软件,建立6DOF叶轮被动旋转流体仿真计算模型,对多种流体粘度35、45、55、65、75 mPa·s条件下的流场特性以及仪表系数特性进行仿真分析,总结粘度变化对流量计计量特性的影响规律。最后通过实际采集的固井测量数据和仿真数据进行比较,平均误差为1.38%,验证了建立的仿真模型的有效性。
关键词
涡轮流量计
仪表系数
叶轮
流体粘度
Keywords
turbine flowmeter
instrument coefficient
the impeller
fluid viscosity
分类号
TH89 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
基于热流固耦合的分级注水泥器失效分析
被引量：
1
2
作者
孙兴伟
徐瑞强
王海燕
杨赫然
机构
沈阳
工业大学
机械
工程学院
辽宁省复杂曲面数控制造技术重点实验室
沈阳白云机械有限公司
技术部
出处
《沈阳工业大学学报》
CAS
北大核心
2023年第2期173-179,共7页
基金
中央引导地方科技发展专项资金项目(2020JH6/10500048)。
文摘
针对分级注水泥器在实际固井使用过程中出现的循环孔打不开、关不上等失效问题,基于热流固耦合分析理论和CFD数值模拟方法,结合某油井的实际固井数据,建立从井口到分级注水泥器位置处的完整三维有限元模型.运用流体计算软件得到不同流体在不同井深位置处产生的压力与温度,将流体域求得的压力与温度传递到固体域,对分级注水泥器变形进行分析.结果表明,固井过程中注入不同流体产生的压力不同,压力对分级注水泥器的变形量有较大影响,本体与滑套的变形是导致循环孔无法正常打开或关闭的主要原因.
关键词
热流固耦合
分级注水泥器
变形
失效
分级固井
压力
温度
流体力学
Keywords
thermal-fluid-structure coupling
stage cementing collar
deformation
failure
stage cementing
pressure
temperature
fluid mechanics
分类号
TE38 [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
基于响应面和人群搜索算法的固井泥浆流量计叶轮结构参数优化
被引量：
2
3
作者
李宜霖
孙兴伟
杨赫然
王海燕
刘寅
董祉序
机构
沈阳
工业大学
机械
工程学院
辽宁省复杂曲面数控制造技术重点实验室
沈阳白云机械有限公司
出处
《电子测量与仪器学报》
CSCD
北大核心
2022年第5期12-20,共9页
基金
中央引导地方科技发展专项资金(2020JH6/10500048)项目资助。
文摘
切向式涡轮流量计应用于油田固井工程,叶片结构会对计量的效果产生直接影响。为了提升流量计计量的精度以及叶片结构的可靠性,对叶轮结构参数进行优化。将响应面与人群搜索算法相结合,设计三因素四水平正交实验,通过响应面法建立出流量计仪表系数K的线性度误差δ和流量计叶轮叶片半径、边缘厚度、倾斜角度的二次回归模型,以线性度误差最小为优化目标,基于人群搜索算法对叶片结构参数进行寻优求解,得到叶片结构最优的参数组合。优化后仪表系数线性度误差由3.1060%减小为0.4452%,提升了固井泥浆流量计的计量精度以及稳定性,为后续优化设计提供理论支撑。
关键词
响应面法
人群搜索算法
线性度误差
结构参数优化
固井泥浆流量计
Keywords
response surface method
crowd search algorithm
linearity error
structural parameter optimization
cementing mud flow meter
分类号
TH71 [机械工程—测试计量技术及仪器]
TN03 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
流体粘度对涡轮流量计计量特性影响研究
孙兴伟
李宜霖
杨赫然
董祉序
王海燕
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
10
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于热流固耦合的分级注水泥器失效分析
孙兴伟
徐瑞强
王海燕
杨赫然
《沈阳工业大学学报》
CAS
北大核心
2023
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于响应面和人群搜索算法的固井泥浆流量计叶轮结构参数优化
李宜霖
孙兴伟
杨赫然
王海燕
刘寅
董祉序
《电子测量与仪器学报》
CSCD
北大核心
2022
2
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职称材料
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