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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
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《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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多齿重载冲击下花岗岩裂纹萌生—扩展机理及布齿建议
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作者 祝效华 程飞龙 +1 位作者 石昌帅 刘伟吉 《天然气工业》 北大核心 2026年第1期105-115,共11页
冲击钻进是当前提高硬岩机械钻速最有效的方法之一,其钻头布齿是研究的重点方向,但在重载冲击条件下齿间参数对岩石内部裂隙的激发、扩展贯通及破岩效率的影响规律尚不明确。为此,开展了有/无围压条件下的室内双齿冲击实验并结合数值模... 冲击钻进是当前提高硬岩机械钻速最有效的方法之一,其钻头布齿是研究的重点方向,但在重载冲击条件下齿间参数对岩石内部裂隙的激发、扩展贯通及破岩效率的影响规律尚不明确。为此,开展了有/无围压条件下的室内双齿冲击实验并结合数值模拟,系统研究了齿径、齿距、围压、冲击功及齿分布形式对岩石裂纹萌生、扩展与贯通的影响。研究结果表明:①合理的齿距对激活冲击坑间裂纹并促进其扩展与贯通具有关键作用,在无围压条件下,单齿冲击功为50 J和75 J时,裂纹贯通的临界齿距分别为20.46 mm和28.40 mm;②围压增强了冲击坑间的独立性,显著抑制了裂纹的扩展与贯通,在齿距为20.46 mm、单齿冲击功为75 J的条件下,围压超过30 MPa后裂纹无法贯通;③随着单齿冲击功的增加,齿径与冲击功交替成为影响裂纹贯通临界齿距的主导因素,随着齿径增大,影响破岩比功变化趋势的主控因素逐渐由齿距转向齿径;④在冲击齿的不同分布形式中,正四边形布齿下岩石裂纹的扩展与贯通效果最佳,其次为正三角形、正五边形和正六边形。结论认为,该研究对于深入认识冲击齿相互作用机理及岩石裂纹扩展贯通机制具有重要意义,可为重载冲击条件下冲击钻头的优化布齿提供理论依据与设计参考,对深地钻井提速具有理论指导价值。 展开更多
关键词 重载冲击 冲击破岩 花岗岩 多齿冲击 裂纹贯通 裂纹扩展 临界齿距 钻头布齿
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特深层强塑性地层PDC钻头高效破岩数值模拟
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作者 刘伟吉 王勇 +3 位作者 祝效华 席传明 党文辉 张楠 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期135-144,共10页
随着中国油气钻井由深层/超深层向特深层发展,特深层井更深、井底液柱压力更高,井底岩石的压实程度更高、塑性更强,导致传统PDC钻头破岩效率低的问题极为突出。针对该问题,以新疆南缘区块某井8 078 m深度井下岩心为研究对象,选取7种不... 随着中国油气钻井由深层/超深层向特深层发展,特深层井更深、井底液柱压力更高,井底岩石的压实程度更高、塑性更强,导致传统PDC钻头破岩效率低的问题极为突出。针对该问题,以新疆南缘区块某井8 078 m深度井下岩心为研究对象,选取7种不同几何形状的PDC齿,采用室内试验与数值模拟相结合的方法,深入探讨特深层超高井底压力环境下异形PDC齿的破岩机制。从切削力、机械比能、攻击性等视角入手,分析齿面结构对PDC钻头破岩性能的影响。结果表明:在特深层高围压条件下,破岩难度显著增加,具体表现为切削力和机械比能显著增大,攻击性显著降低;在140 MPa高围压下,从切削力角度来看,平面PDC齿最大,三棱脊PDC齿最小;从机械比能来看,三棱脊PDC齿的表现较优;在攻击性方面,平面PDC齿最小,三棱脊齿PDC齿最大;综合考虑切削力、机械比能与攻击性3个指标,三棱脊齿PDC齿表现较为平衡,适合在特深层高围压强塑形地层进行钻井作业。 展开更多
关键词 特深层 高围压 异形PDC齿 泥岩 破岩机制
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实验室安全ISBOA-KELM多传感器数据融合预警模型
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作者 葛亮 周女青 +3 位作者 车洪磊 肖国清 赖希 曾文 《中国安全科学学报》 北大核心 2026年第1期63-71,共9页
为解决传统实验室环境信息复杂、单传感器检测不准确且精度有限等问题,提出一种面向实验室安全的改进型鹭鹰优化算法(ISBOA)-核极限学习机(KELM)多传感器数据融合预警算法模型。首先,分析KELM的数据融合机制,并通过引入正则化项来有效... 为解决传统实验室环境信息复杂、单传感器检测不准确且精度有限等问题,提出一种面向实验室安全的改进型鹭鹰优化算法(ISBOA)-核极限学习机(KELM)多传感器数据融合预警算法模型。首先,分析KELM的数据融合机制,并通过引入正则化项来有效缓解模型过拟合问题;然后,利用改进ISBOA对KELM中的正则化参数C和核参数σ进行自适应优化,构建ISBOA-KELM多传感器数据融合模型,从而避免人工选取KELM参数所导致的故障诊断准确率低的问题;最后,以模拟数据和试验数据为基础,分别与未改进的鹭鹰优化算法(SBOA)、粒子群算法(PSO)以及灰狼优化算法(GWO)进行性能对比分析。试验结果表明:ISBOA-KELM算法模型相较于其他3种模型准确率分别提高4%、3%、2%,且在实际测试实验室环境下火灾等4种情况的准确率均高于96%,漏报率低于6%,显著提升安全事故预警的可靠性与鲁棒性。 展开更多
关键词 实验室安全 改进型鹭鹰优化算法(ISBOA) 核极限学习机(KELM) 多传感器数据融合 智能预警
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特深层小井眼钻井钻柱系统动力学特性
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作者 祝效华 成耀杰 刘伟吉 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期125-134,共10页
目前基本建立了解决超深井的钻井技术体系,但在特深级万米井方面还处于研究空白。探究特深层小井眼钻进中钻柱的动力学特性是保障钻柱安全以及高效破岩的重要基础。但目前针对特深层小井眼钻柱的动力学研究仍然匮乏。建立特深层钻井的... 目前基本建立了解决超深井的钻井技术体系,但在特深级万米井方面还处于研究空白。探究特深层小井眼钻进中钻柱的动力学特性是保障钻柱安全以及高效破岩的重要基础。但目前针对特深层小井眼钻柱的动力学研究仍然匮乏。建立特深层钻井的全井钻柱系统动力学数值模型,分析不同细长比钻柱在同一井深下的屈曲变形、动态应力以及振动情况。结果表明:随着钻柱细长比的不断增加,钻柱底部的受压区域长度会不断增加,使钻柱的屈曲变形更加复杂,钻柱所受压应力和剪切应力增大,钻柱的横向振动减小,轴向振动和扭转振动增大,底部钻具组合起到的稳定效果也会减弱;当钻柱细长比增大至1.29×10^(5)时,由于钻柱尺寸减小而带来的动力学响应会更加剧烈。 展开更多
关键词 特深层 钻柱系统 小井眼 动力学 钻井提速
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海上压裂船柴油发动机三维耦合振动分析与结构优化
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作者 张万春 唐洋 +3 位作者 向上 李洋 李栋 杨海 《西南石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期143-156,共14页
曲轴作为海上压裂船柴油机的核心部件,在长期高速运转及制造误差导致的质量不平衡条件下,容易产生振动并影响发动机运行可靠性。以第二缸点火工况为研究前提,建立曲轴有限元模型,系统分析其静力学特性与振动性能。通过模态分析获得曲轴... 曲轴作为海上压裂船柴油机的核心部件,在长期高速运转及制造误差导致的质量不平衡条件下,容易产生振动并影响发动机运行可靠性。以第二缸点火工况为研究前提,建立曲轴有限元模型,系统分析其静力学特性与振动性能。通过模态分析获得曲轴前六阶固有频率及对应振型,揭示低阶模态在共振条件下可能引起的显著变形;进一步进行谐响应分析和随机振动分析,确定曲轴在外载荷作用下的动态响应特征及应力集中区域。基于拓扑优化的轻量化设计结果表明,曲轴质量由37.7 kg减至19.3 kg,减重约48.8%,同时第一阶固有频率由545.36 Hz升至560.32 Hz,提高约10.3%,有效避开共振区间并降低曲轴失效风险。本研究为压裂船柴油机曲轴的结构优化、轻量化设计及振动可靠性提升提供了理论依据和工程参考。 展开更多
关键词 曲轴 随机振动 模态分析 拓扑优化 动态特性
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基于卷积变分自编码器的游梁式抽油机示功图样本扩展方法
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作者 叶哲伟 刘章 +2 位作者 刘兵 金存 周瑜 《石油机械》 北大核心 2026年第1期10-19,共10页
深度学习法在游梁式抽油机示功图诊断中发挥着重要作用,但实际应用中,不同故障类型的示功图样本在数量、多样性和平衡性方面存在不足,影响现有诊断模型的性能。为此,提出了一种基于卷积变分自编码器(CVAE)的示功图样本扩展方法。将CVAE... 深度学习法在游梁式抽油机示功图诊断中发挥着重要作用,但实际应用中,不同故障类型的示功图样本在数量、多样性和平衡性方面存在不足,影响现有诊断模型的性能。为此,提出了一种基于卷积变分自编码器(CVAE)的示功图样本扩展方法。将CVAE模型编码器和解码器设计为浅层卷积神经网络,作为示功图样本生成模型;原始示功图样本归一化和二值化处理后,提取图像的像素值作为模型输入。由CVAE模型单独学习每类示功图的形状特征,以生成与原始数据集相似的新样本;将生成的新样本与原始数据集结合,构建扩展数据集;利用诊断模型对扩展数据集进行训练,以验证生成样本的有效性,并分析样本扩展后改善类不平衡性对模型诊断性能的影响。研究结果表明:采用该方法扩展后的数据集显著提升了诊断模型的性能,其宏平均分数(F_(macro))达到98.66%,优于随机复制和全连接变分自编码器扩展数据集的结果。该方法为示功图故障诊断提供了样本数量、样本多样性和平衡性兼备的深度学习数据,显著提升了判断的准确性,可为智慧油田建设提供技术支撑。 展开更多
关键词 游梁式抽油机 示功图 类不平衡样本 故障诊断 样本扩展 卷积变分自编码器
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一种分段多圆弧摆线转子泵的设计优化与研究
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作者 刘洪斌 杨开胜 +2 位作者 段胜秋 吴俊 罗秋杨 《大连理工大学学报》 北大核心 2026年第2期201-208,共8页
为降低汽车行业发动机机油泵的流量脉动并提升其整体性能,提出一种新型分段多圆弧摆线转子的设计,其转子型线由多段圆弧构成.通过建立分段多圆弧摆线转子和传统单摆线转子泵的三维模型,运用数值模拟方法研究了该转子对摆线转子泵内部流... 为降低汽车行业发动机机油泵的流量脉动并提升其整体性能,提出一种新型分段多圆弧摆线转子的设计,其转子型线由多段圆弧构成.通过建立分段多圆弧摆线转子和传统单摆线转子泵的三维模型,运用数值模拟方法研究了该转子对摆线转子泵内部流场和流量脉动的影响;通过实验对比了不同摆线转子泵的出口流量特性,并进行动力学仿真对比外转子的接触力和转速波动.结果表明,该设计摆线转子能够降低齿顶处约8%的压力峰值;在提升摆线转子泵约5%容积效率的同时,还能降低10%以上的流量脉动,且随着摆线转子的转速提升,其降低流量脉动的性能表现越优异;降低约25%接触力峰值的同时,转速波动也更为稳定. 展开更多
关键词 机油泵 摆线转子 出口流量性能 压力脉动 动力学分析
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基于PSO⁃Newton的超深井最大安全起下钻速度预测
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作者 梁海波 李国庆 +1 位作者 彭珣 周天明 《石油机械》 北大核心 2026年第1期30-37,共8页
油气勘探开发向着深井、超深井等区域转移,起下钻过程中溢流漏失等事故频发,降低了开发效率甚至威胁到工作人员的生命安全。为避免井筒波动压力超过安全波动压力窗口而引发安全事故,应严格控制起下钻或下套管速度,使其不超过最大安全速... 油气勘探开发向着深井、超深井等区域转移,起下钻过程中溢流漏失等事故频发,降低了开发效率甚至威胁到工作人员的生命安全。为避免井筒波动压力超过安全波动压力窗口而引发安全事故,应严格控制起下钻或下套管速度,使其不超过最大安全速度。最大安全起下钻速度的设计是钻井设计和现场施工需要考虑的重要问题。基于幂律流变模型,结合稳态波动压力理论,建立考虑井下安全的极限起下钻速度模型,并采用参数动态调整的PSO⁃Newton算法对模型进行求解,使用超深井作业数据对模型进行了验证。研究结果表明:以实际波动压力计算得出的钻柱运动速度与实际下钻速度误差不超过8.5%,且求解的最大安全起下钻速度均大于等于实际最大起下钻速度,能够有效预测深井、超深井的最大安全起下钻速度。所得结论可为现场起下钻作业提供参考。 展开更多
关键词 超深井 波动压力 PSO⁃Newton 最大安全起下钻速度 钻井液 钻柱 幂律流体
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刮切和冲击复合作用下破岩应力分布特性及破岩规律
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作者 张春亮 丁海林 +3 位作者 杨迎新 戚清亮 任海涛 张智博 《天然气工业》 北大核心 2026年第1期116-128,共13页
深部致密砂岩、火成岩等硬质地层通常具有高抗压强度、强研磨性、高致密性及可钻性差等特点,导致常规PDC钻头切削齿易出现边缘崩裂、热损伤与钝化磨损等问题。为提升深部难钻地层的破岩效率,采用离散元数值模拟与实验相结合的手段,系统... 深部致密砂岩、火成岩等硬质地层通常具有高抗压强度、强研磨性、高致密性及可钻性差等特点,导致常规PDC钻头切削齿易出现边缘崩裂、热损伤与钝化磨损等问题。为提升深部难钻地层的破岩效率,采用离散元数值模拟与实验相结合的手段,系统分析了冲击与刮切载荷共同作用下岩石的损伤演化规律、裂纹贯通机制以及应力干涉效应原理,探究了齿间距、冲击角度与切削深度对应力干涉破岩效果的影响,最后形成了一种基于刮切与冲击应力场干涉效应的新型机械破岩方法。研究结果表明:(1)冲击与切削载荷协同作用下可产生显著应力干涉效应,促进切削齿与冲击齿诱发的剪切裂纹相互贯通,使切削齿前方岩石提前破碎,从而在降低切削力的同时提升了破岩效率;(2)应力干涉场分布对齿间距的敏感性高于冲击角度,当齿间距为8 mm、冲击角度为0°时,应力干涉效应最为显著,切削功最大降幅分别达40.92%与44.11%;(3)增大切削深度可进一步强化干涉效果,且在相同破岩条件下,应力干涉破岩对硬地层的适用性更强,效果更好。结论认为,基于刮切-冲击复合的应力干涉破岩新方法能够有效促进岩石体积破碎、降低切削能耗,为突破现有机械破岩技术局限、解决深部钻井“钻井难、钻井慢”等生产问题提供了理论依据与技术解决途径。 展开更多
关键词 应力干涉 复合破岩 钻齿 破岩效率 离散元 实验 裂纹 切削功
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天然气站场地质灾害风险评价与防控技术新进展
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作者 林睿南 李红亮 +3 位作者 杨红 张杰 郭金泉 李卫东 《天然气工业》 北大核心 2026年第1期163-174,共12页
作为天然气输配系统的“心脏”,天然气站场是连接多维度安全与发展的核心枢纽,但其因资源与市场的错位而常建于地质、地形条件复杂区域,面临沉降、滑坡等灾害的严峻挑战。为此,基于“风险感知-风险评价-风险防控”的逻辑框架,综合利用... 作为天然气输配系统的“心脏”,天然气站场是连接多维度安全与发展的核心枢纽,但其因资源与市场的错位而常建于地质、地形条件复杂区域,面临沉降、滑坡等灾害的严峻挑战。为此,基于“风险感知-风险评价-风险防控”的逻辑框架,综合利用遥感、物联网、人工智能等技术,重点考虑站场面临的地震、滑坡、地面沉降等典型灾害,提出了多源数据智能感知系统架构;同时,提出了构建天然气站场综合风险评估模型的重要性,并指出了以“防灾-减灾-韧性提升”为核心的综合防控技术路径。研究结果表明:①通过系统梳理了天然气站场面临的地质灾害类型,明确了站场的主要成灾模式;②提出的多源数据融合感知架构可有效提升隐患早期识别与动态监测能力;③对比天然气站场风险评价方法的适用性,提出了建立综合风险评价模型实现对站场风险动态评估的必要性;④从源头规避、过程控制和系统韧性3个维度形成的防控技术体系,可为天然气站场安全提供递进式保障策略。结论认为:①建立的智能化风险评估与防控框架,可为提升复杂地质区天然气站场的本质安全水平与风险管控能力提供理论参考与技术方案;②未来研究建议深化数字孪生、人工智能与专业模型的融合,推动风险管控向智能化、精准化与事前预警模式发展。 展开更多
关键词 天然气站场 地质灾害 风险感知 风险评价 安全防控 数字孪生
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海上9-5/8″套管-水泥环界面脱黏行为数值模拟
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作者 曾秦涛 何霞 +4 位作者 张林锋 王国荣 钟林 王党飞 冷晓栋 《应用力学学报》 北大核心 2026年第2期376-386,共11页
套管和水泥环之间的高胶结力是海上弃井套管回收作业的最大阻碍,为探究套管-水泥环界面在外载作用下的胶结失效过程,在ABAQUS有限元软件中建立套管-水泥环-套管井筒三维有限元模型,采用内聚力单元模拟套管-水泥环界面的脱黏和扩展过程,... 套管和水泥环之间的高胶结力是海上弃井套管回收作业的最大阻碍,为探究套管-水泥环界面在外载作用下的胶结失效过程,在ABAQUS有限元软件中建立套管-水泥环-套管井筒三维有限元模型,采用内聚力单元模拟套管-水泥环界面的脱黏和扩展过程,并通过室内实验对模型进行验证。利用该模型探讨了水泥环长度及内聚力模型的材料参数如胶结面刚度、断裂能对套管-水泥环界面胶结失效及其破坏所需拉拔力的影响。结果表明:实验与模型结果误差均在5%以内;实验表明套管最大拉拔力与水泥环长度成正相关,该尺寸下1 m长度的水泥环约需1 kN大小的拉拔力;套管产生初始位移所需拉拔力随界面刚度的增大而增大,但刚度对最大拉拔力影响较小,变化幅度不到1%;增大断裂能对拉拔力上升段无影响,但可减缓拉拔力下降过程。建立的模型能够较为准确地模拟套管-水泥环界面脱黏过程。 展开更多
关键词 套管回收 内聚力模型 脱黏 套管-水泥环界面 实验验证
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石油机械中O形密封圈的动密封特性分析 被引量:18
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作者 莫丽 王军 管西旗 《石油机械》 北大核心 2014年第1期103-107,共5页
目前对往复运动的O形密封圈密封特性的研究较少,而O形密封圈用于往复动密封时其工况更恶劣。鉴于此,建立了O形密封圈的有限元模型,分析了其在往复动密封中的密封性能,并对影响其动密封特性的运动速度、介质压力、预压缩率和摩擦因数进... 目前对往复运动的O形密封圈密封特性的研究较少,而O形密封圈用于往复动密封时其工况更恶劣。鉴于此,建立了O形密封圈的有限元模型,分析了其在往复动密封中的密封性能,并对影响其动密封特性的运动速度、介质压力、预压缩率和摩擦因数进行了分析。分析结果表明,在往复动密封中,O形密封圈内部应力随时间变化而产生波动,在交变应力作用下比在静密封中更易失效;O形密封圈主接触面的最大接触应力并不随速度的增大而线性变化;预压缩率与摩擦因数对O形密封圈外行程密封性能影响较小,而对其内行程密封性能影响较大;O形密封圈在外行程中的密封性能优于内行程。 展开更多
关键词 O形密封圈 往复动密封 密封特性 有限元模型 接触应力
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横摇激励对压裂船混砂罐中固-液两相混合特性影响的CFD模拟
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作者 郑雨杭 何霞 +3 位作者 王国荣 陈林燕 张万春 刘清友 《西南石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期95-106,共12页
混砂罐是压裂作业的核心装备,其搅拌效果决定了压裂液的性能,并进一步影响压裂作业进程。针对海洋晃动载荷对压裂船混砂罐内部混合过程的作用不明确的问题,基于CFD方法建立了考虑横摇激励下的压裂船混砂罐固-液两相混合模型,探究了不同... 混砂罐是压裂作业的核心装备,其搅拌效果决定了压裂液的性能,并进一步影响压裂作业进程。针对海洋晃动载荷对压裂船混砂罐内部混合过程的作用不明确的问题,基于CFD方法建立了考虑横摇激励下的压裂船混砂罐固-液两相混合模型,探究了不同横摇幅值和周期对其混合特性的影响。研究表明:横摇激励主要影响颗粒相的速度与分布,对罐内混合相的整体流场影响不大,且颗粒相表现出与横摇方向相同的运动趋势;颗粒相的分布受到罐体位置的影响,在左倾状态时左侧颗粒相体积分数明显大于不晃动时,右侧则明显小于不晃动时,右倾时则与之相反;横摇激励可以加速混合过程,随着横摇幅值增大或周期降低,罐体左右两侧颗粒相体积分数差异增大,颗粒相下沉趋势更加明显,导致排出口混合相平均密度也随之增加,但排出口密度均匀指数呈现下降的趋势,在T=8 s,A>6°或A=6°,T<8 s时均匀指数低于不晃动时。研究结果可为探究混合类罐体受晃动载荷的影响奠定理论基础。 展开更多
关键词 压裂船 混砂罐 CFD方法 横摇激励 混合特性
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钻柱黏滑振动的模糊自适应PID控制研究
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作者 罗杰 柳军 +2 位作者 周鑫钟 李强 张艺 《石油机械》 北大核心 2026年第2期30-39,共10页
深部钻井中破坏性的钻柱黏滑振动将对油气钻采工程的实施造成严重阻碍,其强非线性与不确定性导致该问题长期以来缺乏高效解决方案,亟需简单有效的控制方案。为有效抑制钻柱黏滑振动,采用集中质量法建立了钻柱的二自由度扭转振动模型;基... 深部钻井中破坏性的钻柱黏滑振动将对油气钻采工程的实施造成严重阻碍,其强非线性与不确定性导致该问题长期以来缺乏高效解决方案,亟需简单有效的控制方案。为有效抑制钻柱黏滑振动,采用集中质量法建立了钻柱的二自由度扭转振动模型;基于此模型,考虑前馈扭矩和角速度误差,提出了模糊自适应PID控制方案,无需依赖精确的数学模型,利用模糊理论构建输入和输出之间的非线性关系,从而实现PID参数的自适应调整;为验证所提控制方案的有效性,结合5200 m实例井的钻柱结构参数,在钻井参数摄动下,与传统的PID控制器、模糊控制器及LQR最优控制器进行了控制效果的对比分析。分析结果表明:在期望速度、驱动扭矩及钻压等参数摄动下,传统控制方案自适应性不足,存在动态响应迟缓、超调量大及稳态误差显著等问题,而模糊自适应PID控制器通过参数实时优化调整,展现出优异的鲁棒性与适应性,能适应不确定的钻井条件;转盘和钻头的角速度均能在25~30 s内快速地追踪并稳定在期望值,动态响应速度快;超调量严格控制在2.50~6.33 rad/s范围内,且稳态误差极小。提出的模糊自适应PID控制方案综合性能优异,设计简单,可在大范围复杂钻井工况下有效抑制钻柱黏滑振动,为保障钻井过程的平稳高效提供技术支撑与理论参考。 展开更多
关键词 钻柱 黏滑振动 模糊自适应PID 参数摄动 控制性能 驱动扭矩 稳态误差
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三电机激振自同步振动系统的机电耦合机理 被引量:22
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作者 侯勇俊 闫国兴 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期354-358,共5页
提出了一种三电机激振自同步振动系统,根据拉格朗日力学原理推导出了其动力学模型,给出了其机电耦合数学模型,建立了基于M atlab/S im u link的仿真模型。通过对几种典型自同步振动过渡过程的机电耦合行为的仿真分析,揭示了三电机激振... 提出了一种三电机激振自同步振动系统,根据拉格朗日力学原理推导出了其动力学模型,给出了其机电耦合数学模型,建立了基于M atlab/S im u link的仿真模型。通过对几种典型自同步振动过渡过程的机电耦合行为的仿真分析,揭示了三电机激振振动系统自同步振动和振动同步的机电耦合机理,验证了所建机电耦合模型的正确性,为进一步开发大功率、高效节能的新型振动筛提供了理论基础。 展开更多
关键词 振动 自同步 机电耦合 仿真 MATLAB
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高围压条件下PDC异形齿切削硅质白云岩数值模拟研究
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作者 张志 刘伟吉 +4 位作者 梁红军 田万顷 刘会良 周保成 胡海 《西安石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期125-133,共9页
为进一步提高PDC钻头在白云岩地层中的钻进性能,以硅质白云岩为实验对象,利用有限元方法建立了非均质硅质白云岩模型,建立了围压条件下的单齿切削模型,开展了高围压条件下平面齿、斧形齿与多棱齿切削破碎硅质白云岩的数值模拟实验,并对3... 为进一步提高PDC钻头在白云岩地层中的钻进性能,以硅质白云岩为实验对象,利用有限元方法建立了非均质硅质白云岩模型,建立了围压条件下的单齿切削模型,开展了高围压条件下平面齿、斧形齿与多棱齿切削破碎硅质白云岩的数值模拟实验,并对3种PDC齿的切削性能进行了研究。通过模拟结果可知,斧形齿与多棱齿的切削力曲线更平稳、波动小,切削力的峰值也更小,即斧形齿与多棱齿的抗冲击能力更强;切削齿的切削力会随围压的增大而增大,但围压的增大只会增加切削齿破坏岩石的能量需求,而不会改变切削力的波峰与波谷的分布区间;斧形齿在钻进硅质白云岩地层时需要的钻压更小,并且其受到的轴向冲击更小,侵入硅质白云岩地层更为容易。该结论能为兼备攻击性、抗冲击性强、适用于白云岩地层的PDC钻头布齿设计提供理论基础。 展开更多
关键词 白云岩 PDC异形齿 围压 破岩效率
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基于改进粒子群相关向量机电机轴承故障诊断 被引量:12
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作者 杜坚 胡洁 仇芝 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期779-784,992,共7页
为了提高电机轴承故障的诊断准确率,克服支持向量机与传统粒子群算法的缺点,提出了改进粒子群算法优化相关向量机算法的电机轴承故障诊断方法。通过小波包能量熵来提取故障特征量从而选取合适的特征量来表征故障的类型,提高了故障诊断... 为了提高电机轴承故障的诊断准确率,克服支持向量机与传统粒子群算法的缺点,提出了改进粒子群算法优化相关向量机算法的电机轴承故障诊断方法。通过小波包能量熵来提取故障特征量从而选取合适的特征量来表征故障的类型,提高了故障诊断的速度。利用改进的粒子群算法优化相关向量机的核函数参数,建立了分类器用于电机轴承故障的类型识别。仿真实验结果表明:与传统粒子群优化的相关向量机算法相比,改进粒子群优化的相关向量机算法对电机轴承故障分类的准确率提高了2%~4%;分类结果表明,与传统粒子群的支持向量机算法相比,改进粒子群优化的相关向量机算法具有更好的分类效果,准确率提高了4%~8%。 展开更多
关键词 相关向量机 粒子群算法 电机轴承 故障诊断
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深水双层管双梯度钻井流量调节与井筒压力控制研究
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作者 张政 许智博 +2 位作者 王国荣 钟林 唐洋 《中国海上油气》 北大核心 2026年第1期195-208,共14页
深水区地层普遍存在窄安全密度窗口的特性,显著增加了钻井作业中井下压力控制的难度,严重制约了深水油气资源的高效开发。针对该技术瓶颈,本文基于理论分析与数值模拟相结合的方法,系统探究了深水双层管双梯度钻井技术体系下井底压力动... 深水区地层普遍存在窄安全密度窗口的特性,显著增加了钻井作业中井下压力控制的难度,严重制约了深水油气资源的高效开发。针对该技术瓶颈,本文基于理论分析与数值模拟相结合的方法,系统探究了深水双层管双梯度钻井技术体系下井底压力动态调控机制。建立了钻井水力学参数与井底压力的耦合计算模型,分析了钻进过程中井底压力的变化规律,揭示了钻井泵排量、举升泵扬程和井底压力三者之间的关系;通过海上试验验证调节举升泵流量可精准控制钻井液当量密度,实现井底压力的主动调控。本研究通过调节举升泵流量调控井底压力,基于环空隔离液液位变化动态调整扬程,实现钻井液当量密度精准控制,以期保障深水钻井安全并支撑油气高效开发。 展开更多
关键词 深水 双梯度钻井 窄密度窗口 双层管 反循环 压力调控
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脉动影响下直管式油基钻井液流变性测量的校正模型研究
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作者 王韧 王建龙 +6 位作者 梁海波 佘丁顺 杨杰斌 刘路漫 杨海 杨泽星 翁锦涛 《中国测试》 北大核心 2026年第2期13-25,共13页
目前常用的自动化实时在线准确测量钻井液流变性的方法是直管式测量,但往往泵送设备抽取钻井液时产生的脉动流导致压差和流量测量的数据误差较大,最后解算得到的流变性参数精度不高。针对该问题,该文提出一种脉动影响下直管式钻井液流... 目前常用的自动化实时在线准确测量钻井液流变性的方法是直管式测量,但往往泵送设备抽取钻井液时产生的脉动流导致压差和流量测量的数据误差较大,最后解算得到的流变性参数精度不高。针对该问题,该文提出一种脉动影响下直管式钻井液流变性测量的校正模型,通过对隔膜泵产生脉动流的调研以及理论分析,得出隔膜泵出口流体流量、压力与隔膜泵工作频率的变化规律,得到其出口流速表达式,为后续仿真提供入口初始参数。然后对实际实验装置的测量管进行3D建模和仿真,根据大量仿真实验结果,得到流体脉动影响下直管式流体流变性测量的校正模型。最后根据实际搭建的实验平台进行实验对比,得到不同流速、粘度、温度情况下以旋转粘度计为标准对比,得到模型校正后计算出的流变性参数,其中表观粘度(AV)的平均相对偏差为2.69%、塑性粘度(PV)的平均相对偏差为2.362%、动切力(YP)平均相对偏差为3.056%,脉动流导致的压差和流量测量的数据误差得到有效减小。 展开更多
关键词 钻井液流变性 直管式测量 流体脉动 仿真分析 流变性测量模型
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