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西南石油大学申报“机械工程”博士后科研流动站喜获成功
1
《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第S2期146-146,共1页
关键词 博士后科研流动站 机械工程 申报 石油大学 西南 批准 浙江大学 管委会 成功 人事部
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液相冲击波破岩等离子体通道生长发展机理及敏感性探索 被引量：1
2
作者 祝效华 唐无忌 +1 位作者 刘伟吉 罗云旭 《天然气工业》 北大核心 2025年第1期14-24,共11页
地球深层、超深层油气资源丰富,但深部地层具有岩性致密、硬度高、研磨性强等特点,采用传统旋转钻井方式成本高、效率低,亟需探索针对深层、超深层硬地层的新型破岩技术。液相放电冲击波破岩技术因其高效、绿色、能量可控等特点受到广... 地球深层、超深层油气资源丰富,但深部地层具有岩性致密、硬度高、研磨性强等特点,采用传统旋转钻井方式成本高、效率低,亟需探索针对深层、超深层硬地层的新型破岩技术。液相放电冲击波破岩技术因其高效、绿色、能量可控等特点受到广泛关注,为研究液相放电等离子体通道生长发展机理与液相放电等离子体通道的参数敏感性,基于电流场、传热场以及带电粒子碰撞扩散方程建立了二维液相的“针—针对排型”放电模型,分析了不同放电参数(加载电压、电极尖端形状、电极间距、电极夹角等)下等离子体通道内能量密度及局部电场强度等参数变化规律。研究结果表明:(1)加载电压、电极尖端形状以及电极间距是等离子体通道内能量密度大小的主要影响因素,其最佳放电电压为140~180 kV;(2)椭圆形放电电极形成的等离子体放电通道具有“区域宽、数值高”等特征,具备高电能密度的同时,减小了对电极头的损伤,可作为优选电极类型;(3)电极间距应在满足最小击穿场强的前提下,尽可能增大电极间距;(4)电极夹角对液相放电过程产生的直接影响微乎其微,但电极夹角的改变会影响等离子体通道在水中的形成位置。结论认为,该研究结果为液电破岩装置的研制和参数优化提供了重要参考,为未来液相冲击波技术在油气工程领域的探索与应用提供了理论支撑。 展开更多
关键词 液相放电 等离子体通道 液相冲击波 能量密度 局部电场 电击穿 参数敏感性分析
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特高压井口法兰设计及复合载荷下密封性能 被引量：1
3
作者 韩传军 赵易 +4 位作者 李中华 严金林 尹涛 甯尤军 杜明俊 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期135-143,共9页
针对目前175 MPa特高压井口设备的设计指导空缺问题,参考API 6A标准中的法兰设计参数的确定方法,确定175 MPa额定工作内压下通径分别为78和180 mm的法兰结构尺寸,针对所设计的非标法兰分析其在额定工作内压和1.5倍额定工作内压下的密封... 针对目前175 MPa特高压井口设备的设计指导空缺问题,参考API 6A标准中的法兰设计参数的确定方法,确定175 MPa额定工作内压下通径分别为78和180 mm的法兰结构尺寸,针对所设计的非标法兰分析其在额定工作内压和1.5倍额定工作内压下的密封性能,对比分析78-175型法兰不同凸台直径对法兰性能的影响;参考API TR AF2标准中复合载荷的泄漏曲线,计算得出78-175型和180-175型非标法兰以泄漏为准则的承载能力线组,并对线组上多个工况进行验证分析,补充并完善国内外特高压井口175 MPa法兰密封设计方法。结果表明,所设计的175 MPa特高压法兰具有较好的密封可靠性,通过密封试验和垫环变形测量验证了设计的正确性,得到基于泄漏准则下复合载荷对法兰密封性能的影响规律。 展开更多
关键词 特高压井口 法兰 密封 复合载荷 泄漏曲线 垫环 变形
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沙溪庙组硬质砂岩地层异形PDC齿的设计与研究 被引量：1
4
作者 马亚超 罗逸非 +4 位作者 荣准 陶垒 曾汇川 蒋东 张文远 《工程设计学报》 北大核心 2025年第2期262-271,共10页
为解决川东沙溪庙组硬质砂岩地层PDC(polycrystalline diamond compact,聚晶金刚石复合片)钻头机械钻速低、磨损严重及钻井成本高的问题,对异形PDC齿在沙溪庙组硬质砂岩地层的破岩性能进行了综合研究。针对沙溪庙组砂岩地层高研磨性、... 为解决川东沙溪庙组硬质砂岩地层PDC(polycrystalline diamond compact,聚晶金刚石复合片)钻头机械钻速低、磨损严重及钻井成本高的问题,对异形PDC齿在沙溪庙组硬质砂岩地层的破岩性能进行了综合研究。针对沙溪庙组砂岩地层高研磨性、硬塑性的特点,设计了斧形齿、圆弧曲面齿、斧形曲面齿和斜斧形齿等4种异形PDC齿,并建立了PDC齿切削与压入破岩结合的综合破岩比功评价方法。随后,利用破岩仿真模型,开展了异形PDC齿结构参数优化设计,并对优化后的异形PDC齿进行了破岩性能仿真分析。结果表明:齿刃角为130°的斧形齿和圆弧半径为25 mm的圆弧曲面齿的综合破岩比功最小。最终确定斧形曲面齿的圆弧半径为25 mm,齿刃角为130°,斜斧形齿的齿刃角为130°,倾斜角度为70°。4种异形PDC齿的综合破岩比功和齿刃温度均低于常规PDC齿,且综合破岩比功与磨损高度呈正相关。室内破岩试验结果表明,斧形齿与斧形曲面齿具有更优异的破岩性能。研究结果为沙溪庙组硬质砂岩地层的个性化PDC钻头设计提供了理论基础。 展开更多
关键词 沙溪庙组硬质砂岩 异形PDC齿 破岩比功 破岩性能
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智能井流量控制系统高温电磁阀结构优化设计 被引量：3
5
作者 郑严 顿志强 +3 位作者 王晓 王龙 钟俊宇 马传钦 《液压与气动》 北大核心 2025年第3期50-60,共11页
井下流量控制系统作为智能完井系统的核心部件,对井下智能开采至关重要,而井下高温电磁阀作为电控液驱流量控制系统的重要元件,对控制系统性能起到关键作用。介绍了电磁阀结构及工作原理,利用有限元仿真建立电磁铁模型,分析了电磁铁静... 井下流量控制系统作为智能完井系统的核心部件,对井下智能开采至关重要,而井下高温电磁阀作为电控液驱流量控制系统的重要元件,对控制系统性能起到关键作用。介绍了电磁阀结构及工作原理,利用有限元仿真建立电磁铁模型,分析了电磁铁静铁芯锥角、静铁芯凸台、线圈位置、隔磁环倾角、隔磁环长度对电磁力特性影响,并进行了电磁-热耦合仿真分析。采用正交试验设计研究影响电磁力结构参数之间的主次关系,并基于响应面法与改进粒子群算法结合的优化思路,对电磁铁结构参数进行优化设计。优化后0 mm处的电磁力提高了16.68%,0.5 mm处电磁力提高了29.62%,1 mm处电磁力提高了31.06%,为电控液驱型流量控制系统设计奠定了理论基础。 展开更多
关键词 智能井 流量控制系统 高温电磁阀 正交试验 改进粒子群算法
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基于离散单元法的双振型下钻井液振动筛不同颗粒筛分效率对比研究 被引量：1
6
作者 刘洪斌 李传杰 +2 位作者 朱天际 罗伟 孙浩宾 《应用力学学报》 北大核心 2025年第3期687-693,共7页
直线型振动筛和平动椭圆振动筛作为钻井液振动筛的2种发展形式,研究2种振型振动筛在不同工作参数下的筛分效率,对实际生产、选型具有价值和意义。基于离散单元法,采用EDEM计算分析软件,对直线振型和平动椭圆振型下钻井液振动筛筛分效率... 直线型振动筛和平动椭圆振动筛作为钻井液振动筛的2种发展形式,研究2种振型振动筛在不同工作参数下的筛分效率,对实际生产、选型具有价值和意义。基于离散单元法,采用EDEM计算分析软件,对直线振型和平动椭圆振型下钻井液振动筛筛分效率进行仿真计算;研究多种颗粒在2种振型下的运动参数、黏结作用、抛物运动次数,计算透筛及出口脱筛率。研究发现:在相同振动参数下,直线振型在处理不透筛颗粒方面脱筛效果优于椭圆振型,而平动椭圆振型在避免产生颗粒团形成方面优于直线振型;颗粒黏结作用越大,颗粒在筛网上所作抛物运动次数越多,颗粒团的形成降低颗粒运移速度,导致在单位时间内筛网对不透筛颗粒处理效率降低,在实际操作中,应当尽量避免颗粒团的形成;在振动频率25~30 Hz内,黏结作用对颗粒速度的影响迅速增加,降低出口脱筛率。 展开更多
关键词 钻井液振动筛 双振型 离散单元法 EDEM 筛分效率
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超高压气井油管悬挂器金属密封研究 被引量：1
7
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。 展开更多
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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超临界CO_(2)复合压裂页岩裂缝扩展及增渗机理
8
作者 蔡灿 冯彪 +2 位作者 陈浩 张烈辉 杨显鹏 《天然气工业》 北大核心 2025年第9期104-113,共10页
超临界CO_(2)复合压裂采用超临界CO_(2)作为前置液,胍胶压裂液作为携砂液,现场试验已初步验证了该技术的有效性。然而,超临界CO_(2)复合压裂过程中,两阶段流体如何协同作用影响着最终的裂缝形态及导流能力,对此仍缺乏系统深入的实验研... 超临界CO_(2)复合压裂采用超临界CO_(2)作为前置液,胍胶压裂液作为携砂液,现场试验已初步验证了该技术的有效性。然而,超临界CO_(2)复合压裂过程中,两阶段流体如何协同作用影响着最终的裂缝形态及导流能力,对此仍缺乏系统深入的实验研究和认识。为了深入认识超临界CO_(2)复合压裂机理,采用室内三轴压裂实验方法,系统对比了胍胶压裂、超临界CO_(2)压裂、超临界CO_(2)复合压裂3种方式的裂缝扩展形态特征,定量表征了裂缝宽度、复杂度和渗透率等关键参数,从实验室角度揭示了复合压裂的缝网复杂度增强和增渗机理。研究结果表明:①超临界CO_(2)压裂比胍胶压裂更容易连通层理等不连续面,形成更多分支裂缝,产生更为复杂的裂缝形貌;②随着层理倾角的增加,超临界CO_(2)复合压裂更容易形成复杂的裂缝网络,在层理倾角为90°时,复合压裂可广泛连通岩石中层理和天然裂缝,增加改造体积;③超临界CO_(2)复合压裂中,胍胶压裂可以显著增加超临界CO_(2)压裂阶段裂缝的复杂度(增加33.6%)和宽度(增加7.08倍),并使渗透率提升一个数量级。结论认为,该研究结果揭示了超临界CO_(2)复合压裂两阶段流体的前置造缝、缝网扩展及协同增渗机制,可为页岩气、煤层气、致密气等非常规储层的高效压裂改造提供理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 压裂 页岩 裂缝扩展 裂缝宽度 渗透率 增渗机理
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裸眼冲探PDC钻头设计与钻进仿真研究
9
作者 徐小峰 吴艳 +2 位作者 宋巍 况雨春 廖利梅 《石油机械》 北大核心 2025年第5期56-62,共7页
冲探钻头是老井重入作业中疏通井眼的关键钻具。为解决老井裸眼冲探过程频繁侧钻出新井眼以至井眼丢失等问题,研制了一种裸眼冲探PDC钻头。该钻头采用凸内锥形冠形、四刀翼双排混合布齿与深流道设计,基于PDC钻头布齿结构力平衡优化模型... 冲探钻头是老井重入作业中疏通井眼的关键钻具。为解决老井裸眼冲探过程频繁侧钻出新井眼以至井眼丢失等问题,研制了一种裸眼冲探PDC钻头。该钻头采用凸内锥形冠形、四刀翼双排混合布齿与深流道设计,基于PDC钻头布齿结构力平衡优化模型分析了钻头钻进过程中受到的力和扭矩,并对设计的冲探PDC钻头进行了不平衡力分析,建立了钻柱-钻头-岩石全耦合动力学模型,对冲探钻头与传统钻头的钻进轨迹进行了仿真与对比。研究结果表明:裸眼冲探PDC钻头受到的不平衡力占比在6.29%以内,钻头的稳定性能未因凸内锥冠形而削弱。在有、无弯角螺杆的2种情况下,冲探PDC钻头的导向性能均优于传统钻头,找眼能力强,工作安全可靠,满足老井重入作业需求。研究结果可为储气库老井重入作业提供一种可行的钻头设计思路。 展开更多
关键词 裸眼冲探 PDC钻头 老井重入 导向钻具 钻进轨迹 钻头设计
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杆式泵新旧杆管混用模式对磨损性能的影响
10
作者 何霞 邱轩 +5 位作者 钟林 王国荣 魏刚 冯梦泽 高梵 李禹霏 《润滑与密封》 北大核心 2025年第6期139-146,共8页
为探究杆式泵新旧J55油管与D抽油杆混用对磨损性能的影响,利用UMT摩擦磨损试验机,开展在纯油、油砂(砂质量分数为0.02%)、油水砂(水质量分数为55%、砂质量分数为0.02%)介质条件下,不同J55油管/D级抽油杆混用模式(J55新/D旧、J55新/D新、... 为探究杆式泵新旧J55油管与D抽油杆混用对磨损性能的影响,利用UMT摩擦磨损试验机,开展在纯油、油砂(砂质量分数为0.02%)、油水砂(水质量分数为55%、砂质量分数为0.02%)介质条件下,不同J55油管/D级抽油杆混用模式(J55新/D旧、J55新/D新、J55旧/D旧)的杆管磨损规律研究。采用带X射线能谱仪的扫描电镜以及白光干涉仪对磨损表面形貌进行表征分析。结果表明:三种混用配对副中,新管/旧杆混用配对副耐磨性能最优,新管/新杆配对副次之,旧管/旧杆混用配对副耐磨性能最差;新管/旧杆混用配对副表面存在Fe2O3摩擦保护层,可减少摩擦副直接接触,在纯油、油砂和油水砂润滑介质条件下耐磨性能最优,是最佳选配方案。研究结果为不同介质条件下杆式泵新旧油管与抽油杆配副方式的选择提供了依据。 展开更多
关键词 杆式泵 J55油管 D抽油杆 摩擦磨损 润滑介质
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基于岩石塑脆性临界破碎理论的高效破岩PDC钻头研制与应用
11
作者 祝效华 胡海 +4 位作者 刘伟吉 冯少波 何灵 田万顷 梁红军 《天然气工业》 北大核心 2025年第5期102-112,共11页
塔里木盆地作为中国最大的含油气盆地,油气资源丰富,勘探开发潜力巨大。然而,塔里木盆地寒武系发育巨厚白云岩,其岩石强度大、可钻性极差,导致传统PDC(Polycrystalline Diamond Compact)钻头在白云岩地层中的机械钻速低、单只钻头进尺... 塔里木盆地作为中国最大的含油气盆地,油气资源丰富,勘探开发潜力巨大。然而,塔里木盆地寒武系发育巨厚白云岩,其岩石强度大、可钻性极差,导致传统PDC(Polycrystalline Diamond Compact)钻头在白云岩地层中的机械钻速低、单只钻头进尺少。为此,针对塔里木盆地寒武系白云岩地层进行了包括内部结构、力学特性、研磨性与可钻性的综合研究和分析,然后结合已有的白云岩地层钻头结构,优选了主切削齿类型、冠部曲线及刀翼参数,在岩石塑—脆性临界破碎理论的指导下,优化了布齿参数、水力结构,最终形成了适用于寒武系白云岩地层的新型高效PDC钻头并开展了现场试验。研究结果表明:①白云岩地层非均质性强、结构致密、强度大,单轴压缩强度达221.51 MPa,具有中等研磨性并且在高围压条件下的可钻性极差;②PDC钻头采用“浅锥型冠部+长保径段”结构,能够有效降低扭矩波动,进而提升钻头在白云岩地层中的钻进稳定性;③基于塑—脆性临界破碎理论设计的高效破岩PDC钻头在寒武系白云岩层段的提速效果显著,总进尺为603 m,机械钻速为2.87 m/h。结论认为,设计的DS675H钻头经现场应用打破了目前塔里木盆地白云岩地层单只钻头进尺最长和机械钻速最快纪录,为后续寒武系及其以下地层高效钻井提供了技术储备,为深部难钻地层钻井提速提效提供了技术支撑。 展开更多
关键词 塔里木盆地 寒武系 白云岩 PDC钻头 异形齿 塑—脆性 高效破岩 钻井提速
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万米特深井大尺寸井眼钻头优选
12
作者 陈力力 李文哲 +5 位作者 郭建华 李柯 蔡志翔 吴杰 徐伟宁 祝效华 《石油勘探与开发》 北大核心 2025年第3期715-723,共9页
针对万米特深井S-1上部大尺寸井眼钻头方案优选问题,建立综合考虑钻柱振动和钻头破岩的全井动力学模型,采用四川盆地北部地区HT-1井钻具振动实测数据和实际钻速证明该模型的有效性,利用该模型计算并分析S-1井大尺寸井眼钻进侏罗系蓬莱... 针对万米特深井S-1上部大尺寸井眼钻头方案优选问题,建立综合考虑钻柱振动和钻头破岩的全井动力学模型,采用四川盆地北部地区HT-1井钻具振动实测数据和实际钻速证明该模型的有效性,利用该模型计算并分析S-1井大尺寸井眼钻进侏罗系蓬莱镇组的钻柱动力学特性,并进行钻头优选。研究表明:在S-1井蓬莱镇组钻进过程中,综合考虑6种钻头的机械钻速以及井下钻具的横向、轴向、扭转振动特性,优选机械钻速最快且均值达7.12 m/h的六刀翼双排布齿结构钻头,采用该钻头钻进时井下钻具振动均值处于中低水平。钻头入井实际钻速数据与动力学模型计算结果吻合度达90%以上,证明该模型可以用于钻头方案筛选。 展开更多
关键词 特深井 科探井 钻头优选 钻柱动力学 钻柱振动 机械钻速
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非线性海洋环境载荷下隔水管动态响应与优化设计研究
13
作者 邢云龙 张博 +2 位作者 徐化奎 张晶 王可鑫 《钻采工艺》 北大核心 2025年第4期48-56,共9页
隔水管系统作为连接海底井口与钻井平台的关键结构,在强洋流与显著潮差的海洋环境中面临严峻的安全与稳定性挑战,频发的结构变形与疲劳破坏问题亟需通过精细建模与参数优化加以应对。文章围绕深水钻井作业中隔水管在非线性海洋环境载荷... 隔水管系统作为连接海底井口与钻井平台的关键结构,在强洋流与显著潮差的海洋环境中面临严峻的安全与稳定性挑战,频发的结构变形与疲劳破坏问题亟需通过精细建模与参数优化加以应对。文章围绕深水钻井作业中隔水管在非线性海洋环境载荷作用下的动力学响应行为开展研究:基于改进的Morison方程构建波浪—潮流耦合的非线性载荷模型,采用最小势能原理与变分方法推导结构控制方程,通过Hermite插值与Galerkin法实现有限元离散,并结合Newmark方法进行动态响应求解。研究发现:隔水管在水深约102 m处易形成“位移峰值+零转角”的高曲率响应区,属于结构潜在失效段。针对该薄弱区域,提出壁厚梯度优化设计策略,可有效降低最大位移、抑制角度波动并缩短响应周期,从而提升隔水管对中高频载荷的抵抗能力。进一步分析发现,顶张力是最直接高效的控制参数;在强潮流工况下,通过提高顶张力并结合壁厚增强形成协同抑制策略,可显著恢复结构安全裕度,满足大潮差(>1.5 m)等极端工况下的稳定运行需求。研究成果可为深水隔水管系统的设计优化与作业风险控制提供理论支撑与工程参考。 展开更多
关键词 隔水管 动力学响应行为 非线性载荷 壁厚梯度优化设计 顶张力 协同抑制策略
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海上深水油气田双层管双梯度钻井可行性实验研究
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作者 王国荣 吕志宇 +1 位作者 唐洋 龚彦 《石油钻探技术》 北大核心 2025年第3期40-46,共7页
深水油气开采时面临安全密度窗口窄的问题,而双层管双梯度钻井是解决该问题的技术途径之一,但其系统结构和工作原理与现有钻井技术不同,需要进行可行性实验验证。基于流体力学理论,结合双层管双梯度钻井工作原理,研制了双层管双梯度钻... 深水油气开采时面临安全密度窗口窄的问题,而双层管双梯度钻井是解决该问题的技术途径之一,但其系统结构和工作原理与现有钻井技术不同,需要进行可行性实验验证。基于流体力学理论,结合双层管双梯度钻井工作原理,研制了双层管双梯度钻井室内实验系统,开展了不同钻井液排量、不同返出液排量下举升泵泵压的变化实验,研究了钻井液排量、返出液流量对举升泵泵压、效率的影响。实验结果表明,钻井液排量为20~35L/s时,双层管双梯度钻井举升系统能实现返出液流量大于钻井液排量的运行工况,且最大泵压达3.5MPa;通过调节钻井液排量和返出液流量,可以精确调节举升泵泵压,实现井筒压力调节,验证了双层管双梯度钻井的可行性。研究结果明确了钻井液排量、返出液流量对井底压力的影响规律,为双层管双梯度钻井井底压力调控提供了实验依据。 展开更多
关键词 深水油气 双层管 双梯度钻井 举升泵 泵压 实验研究
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考虑接触间隙的压缩机柔性转子扭振特性研究
15
作者 黄志强 王杰 +3 位作者 李涛 李刚 王硕 母德全 《机械强度》 北大核心 2025年第1期20-30,共11页
往复式压缩机曲轴系扭振会引起烧瓦及轴系断裂等重大问题,为掌握压缩机转子系统扭振响应,提出了一种考虑衬套-销轴碰撞间隙、曲轴-轴承油膜间隙的压缩机柔性转子系统扭振动力学求解方法,为避开曲轴系固有频率提供了一种新的思路及方法... 往复式压缩机曲轴系扭振会引起烧瓦及轴系断裂等重大问题,为掌握压缩机转子系统扭振响应,提出了一种考虑衬套-销轴碰撞间隙、曲轴-轴承油膜间隙的压缩机柔性转子系统扭振动力学求解方法,为避开曲轴系固有频率提供了一种新的思路及方法。基于多体动力学理论以及Hertz接触理论,求解了含碰撞间隙下曲轴系扭振动力学响应,分析表明,曲轴系第4列曲柄销的扭振幅值最大,扭转角位移幅值为0.051°,动态角速度峰值为156.026 rad/s。基于此,考虑了曲轴-轴承油膜间隙,利用有限差分法及超松弛迭代法计算滑动轴承油膜压力,并通过压力扰动法求解轴承动态特性系数,综合考虑衬套-销轴碰撞间隙和曲轴-轴承油膜间隙对曲轴系动态响应的影响,开展了考虑预应力下的曲轴系模态分析,并对比分析了考虑油膜间隙和不考虑油膜间隙下曲轴系的共振情况。结果表明,考虑油膜间隙后曲轴系第3、8阶固有频率分别降低了44.64%、21.23%,且在同一转速范围带内,考虑综合间隙下曲轴系共振转速点减少,2阶临界转速降低了38.55%,共振的概率增大。 展开更多
关键词 往复压缩机 碰撞间隙 油膜间隙 刚柔耦合 曲轴扭振 共振
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振动条件下钻井液离心机分离特性分析
16
作者 刘洪斌 吴俊 +3 位作者 罗秋杨 杨开胜 何涛 夏南 《大连理工大学学报》 北大核心 2025年第5期494-500,共7页
钻井液离心机振动研究中,缺乏对非牛顿流体振动流场的分析.因此,利用四参数流体描述钻井液在离心机内的流动特性,建立离心机流体域模型,通过流固耦合、模态、谐响应分析,得到不同频率下振幅,结合数值模拟动网格技术,得到振动加载下的速... 钻井液离心机振动研究中,缺乏对非牛顿流体振动流场的分析.因此,利用四参数流体描述钻井液在离心机内的流动特性,建立离心机流体域模型,通过流固耦合、模态、谐响应分析,得到不同频率下振幅,结合数值模拟动网格技术,得到振动加载下的速度场和压力场分布规律.研究结果表明:离心机内3种流体介质的周向速度分布规律相似,但在同一轴向位置四参数流体的周向速度低于幂律流体和水,振动加载的周向速度低于稳态的周向速度,在转鼓锥段,振动加载的轴向速度和压力高于稳态的轴向速度和压力,83 Hz振动的轴向速度和压力高于138 Hz振动的轴向速度和压力,83 Hz振动的周向速度低于138 Hz振动的周向速度,不利于固液分离,振动情况下分离效果较差.所得结论对离心机振动研究具有一定指导意义. 展开更多
关键词 离心机 四参数流变模式 流场特性 振动特性 数值模拟
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激光冲击强化与表面织构协同作用对活塞环-缸套副摩擦性能的影响
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作者 钟林 陈俊名 +3 位作者 王国荣 康桂蓉 魏刚 廖文玲 《表面技术》 北大核心 2025年第11期63-73,共11页
目的针对储气库压缩机活塞环-缸套副的磨粒磨损和黏着磨损失效,创新性地提出利用激光冲击强化与表面织构协同来提升PTFE/42CrMo活塞环缸套副的润滑及耐磨性能的新方法。方法针对42CrMo缸套试样,首先采用脉冲能量为5 J、光斑直径为3 mm... 目的针对储气库压缩机活塞环-缸套副的磨粒磨损和黏着磨损失效,创新性地提出利用激光冲击强化与表面织构协同来提升PTFE/42CrMo活塞环缸套副的润滑及耐磨性能的新方法。方法针对42CrMo缸套试样,首先采用脉冲能量为5 J、光斑直径为3 mm、脉冲宽度为10 ns、搭接率为50%的激光工艺参数进行冲击强化处理;其次,在冲击强化后的42CrMo试样表面,采用激光烧蚀出直径约800μm、深度约100μm、面积比20%的均布圆形凹坑。基于UMT高频线性往复模块,在模拟载荷200 N、频率5 Hz、固相粉尘粒径10~20μm、质量分数1%的ISO VG 32润滑油浸没环境下,开展PTFE/42CrMo活塞环缸套副单元摩擦磨损试验研究,以摩擦因数、磨损量和磨损形貌等特征综合分析评价织构、激光冲击强化和二者协同作用下配对副的摩擦学性能。结果在模拟测试工况下,未作处理试样的平均摩擦因数为0.1406,总磨损量为1.188 mg,而经激光冲击强化与表面织构协同作用后,试样的平均摩擦因数为0.0699,总磨损量为0.670 mg,协同作用可使PTFE/42CrMo活塞环缸套副的摩擦因数降低约50%,耐磨性能提升了约43%,主要归因于织构可捕捉储存磨损产生的磨粒及激光强化可降低黏着磨损的协同作用,另一方面,激光冲击强化作用产生的表面残余压应力能够中和激光烧蚀织构区域的部分残余拉应力,从而有效消除了织构边缘的热效应缺陷,表面硬度的提升有效提升了配对副的抗磨性能。结论该研究为储气库压缩机复杂介质条件下活塞环-缸套副润滑及耐磨性能的提升提供了创新的解决思路。 展开更多
关键词 PTFE/42CrMo摩擦副 激光冲击强化 表面织构 协同作用 摩擦性能
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考虑焊后热处理的可控震源平板疲劳寿命预测研究
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作者 陈振 王乔木 +4 位作者 黄志强 张森吉 敬爽 郝磊 帅军 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第4期1359-1369,共11页
为提高可控震源平板(Seismic Vibrator Baseplate,SVB)在激振过程中应力响应与疲劳寿命预测的准确性,研究综合考虑了SVB的焊接残余应力和焊后热处理问题,并按照焊接、热处理和SVB激振的顺序进行了数值模拟分析。分别构建了SVB焊接模型与... 为提高可控震源平板(Seismic Vibrator Baseplate,SVB)在激振过程中应力响应与疲劳寿命预测的准确性,研究综合考虑了SVB的焊接残余应力和焊后热处理问题,并按照焊接、热处理和SVB激振的顺序进行了数值模拟分析。分别构建了SVB焊接模型与SVB-大地耦合模型,并对模型进行了验证。使用MARC软件对SVB进行了焊接模拟和热处理分析,并对焊接热处理后的SVB进行了应力响应分析。此外,基于数值分析结果,应用Miner理论,通过修正S-N曲线对SVB的疲劳寿命进行了预测。研究结果显示:经过热处理后,SVB的整体应力显著减小且分布更加均匀。最大应力从689.1 MPa下降至400.2 MPa,应力释放超过41.92%,显著提高了SVB的疲劳强度。在激振时,SVB的应力增加且分布不均匀。其中,SVB齿尖处的最大应力上升至595.6 MPa,SVB齿焊缝区域的应力达到434.4 MPa。通过修正S-N曲线法计算得到SVB的疲劳寿命为9.57 a,与现场统计的8.71 a相比,误差为9.87%。研究可为SVB的结构设计与寿命优化提供理论依据和参考。 展开更多
关键词 安全工程 横波可控震源平板 有限元分析 疲劳寿命预测 修正S-N曲线
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油气勘探检波器尾椎-大地扫频振动耦合性能研究
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作者 黄志强 段宇星 +3 位作者 宋晓伟 王杰 付铭威 李刚 《机械强度》 北大核心 2025年第3期104-112,共9页
油气勘探检波器作为采集信号的关键设备,其与大地振动耦合性能影响着采集信号的质量,决定了勘探准确度。为提高检波器勘探能力,以检波器尾椎结构为研究对象,基于单自由度耦合振动理论,提出一种用于扫频信号下检波器尾椎与地表耦合的振... 油气勘探检波器作为采集信号的关键设备,其与大地振动耦合性能影响着采集信号的质量,决定了勘探准确度。为提高检波器勘探能力,以检波器尾椎结构为研究对象,基于单自由度耦合振动理论,提出一种用于扫频信号下检波器尾椎与地表耦合的振动模型,提取并分析了扫频情况下检波器尾椎接收信号的加速度、速度、位移响应情况,建立了振动位移均值、振动加速度标准差的耦合度评价指标,掌握了检波器尾椎与大地的耦合度响应情况。通过检波器接收测试试验,检波器尾椎所接收的加速度信号与试验所接收的加速度信号最大误差小于15%,验证了模型及方法的正确性。最后基于响应面法对不同形状下检波器尾椎的长度、半径关键参数进行优化研究,结果表明,三棱锥形状下尾椎耦合度最好,优化后的大地-检波器尾椎位移耦合均值降低了7.94%,加速度标准差降低了6.42%,有效提高了检波器尾椎接收信号的能力。 展开更多
关键词 振动耦合性能 检波器尾椎 扫频振动耦合性能 结构优化
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超临界CO_(2)与黏土矿物的化学反应动力学特征
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作者 李小刚 李坤阳 +3 位作者 杨兆中 朱静怡 袁健峰 易良平 《断块油气田》 北大核心 2025年第2期331-338,共8页
为研究黏土矿物在超临界CO_(2)焖井过程中的溶蚀行为与反应强度,选取4种主要黏土矿物进行超临界CO_(2)与黏土矿物的地球化学反应实验研究。采用X射线衍射法和扫描电镜-能谱分析法,分析了4种黏土矿物的矿物成分、元素组成及微观结构对超... 为研究黏土矿物在超临界CO_(2)焖井过程中的溶蚀行为与反应强度,选取4种主要黏土矿物进行超临界CO_(2)与黏土矿物的地球化学反应实验研究。采用X射线衍射法和扫描电镜-能谱分析法,分析了4种黏土矿物的矿物成分、元素组成及微观结构对超临界CO_(2)环境的响应特征,基于过渡态理论方程建立了各黏土矿物与超临界CO_(2)的地球化学反应动力学方程。结果表明:4种黏土矿物中钙蒙皂石反应最为剧烈,反应后黏土矿物质量分数下降超30百分点,生成多种新物质;高岭石和伊利石在水岩反应过程中能相互转化,反应后有次生石英生成;绿泥石反应后表面有黑色固碳物质生成及白云石颗粒镶嵌在其中;计算得到各黏土矿物的地球化学反应动力学方程,理论值与实验结果基本一致,验证了方程的准确性;反应速率整体表现为钙蒙皂石>伊利石>高岭石>绿泥石。所得反应动力学方程从单矿物溶蚀动力学层面解释了超临界CO_(2)-黏土矿物的地球化学反应强弱,能对超临界CO_(2)与黏土矿物地球化学反应进行定性及定量分析,可为不同黏土矿物含量储层现场注CO_(2)焖井工艺提供理论支撑。 展开更多
关键词 超临界CO_(2) 黏土矿物 地球化学反应 元素分析 动力学方程
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