国家高技术研究发展计划(2012AA09A204)
- 作品数：24 被引量：123H指数：6
- 相关作者：刘文霄张丰功金连登邓平赵旭东更多>>
- 相关机构：中国石油宝鸡石油机械有限责任公司中国石油大学（北京）中国石油大学（华东）更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划中国石油天然气集团公司科技项目更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程经济管理天文地球自动化与计算机技术更多>>
- 水下井口节流阀优化设计及应用被引量：4
- 2017年
- 随着海洋石油装备的发展,对井口节流阀的要求越来越高。井口节流阀在水下作业过程中,不仅要抵挡流体磨损和酸性介质的冲蚀作用对产品带来的损坏,而且需要保证产品的可靠性和使用寿命。分析了常规节流阀失效的原因,提出了新的阀芯优化方案。在进行性能参数计算和基于CFD的流场分析后,关键部件选用新的防腐耐磨材料,并对优化后的阀芯进行了工业测试。结果表明,新型节流阀阀芯性能良好,寿命更长,成本更低,能有效地满足深水作业需求。
- 余朋伟刘战锋吴小雄孔瑞王伟李同春李瑞东
- 关键词：水下井口节流阀阀芯冲蚀CFD
- 基于ABAQUS水下采油树下入工具有限元接触分析被引量：2
- 2016年
- 基于UG建立水下采油树下入工具三维装配模型,采用ABAQUS对其进行有限元分析,依据实际工况确定其边界约束条件和接触条件,进行了两种不同试验载荷工况下的接触分析,获得了接近真实的等效应力强度。分析结果表明,两种不同试验载荷下,工具强度均满足强度要求,为工具后续实际工厂试验提供了理论依据,具有指导意义。
- 张青锋金连登李峰张密李中华李秀珍孙传轩张丰功
- 关键词：ABAQUS
- 水下采油树AISI 8630材料的冲蚀模型研究被引量：6
- 2020年
- 海洋开采油气中的固体颗粒会对水下采油树造成冲蚀磨损,致使其承压能力下降。为此,对水下采油树的常用材料AISI 8630的微观冲蚀机理进行了研究。通过扫描电镜拍摄了冲蚀坑表面微观样貌并采用冲蚀试验装置进行了气固冲蚀试验,系统地分析了颗粒粒径、冲击速度、冲击角度、冲击时长和颗粒质量流量5个因素对材料的冲蚀影响规律,得到了AISI 8630材料的冲蚀模型,并与DNV、E/CRC、Oka冲蚀模型及试验数据进行了对比分析。研究结果表明:当冲击角度低于15°时,冲蚀率随冲击角度的增大而增大,冲击角度在15°与30°之间时,冲蚀最严重,冲击角度大于30°时,冲蚀率随冲击角度的增大而逐渐减小;随着冲击速度的增大,冲蚀率呈幂式增长;当颗粒粒径小于200μm时,冲蚀率随颗粒粒径的增大而增大,当粒径大于200μm时,随着粒径的增大,冲蚀率基本维持稳定;AISI 8630材料冲蚀模型的最大误差为2.67%。所得结论能为海洋油气开采工程提供技术指导。
- 戎欣朱宏武褚冰川
- 关键词：数值模拟表面微观形貌
- 电液换向阀在水下生产控制系统中的应用研究被引量：8
- 2013年
- 以深海电液换向阀为研究对象,在介绍国外深海电液换向阀在复合电液型水下生产控制系统中的应用情况及国内外学者在深海电液换向阀研究领域取得成果的基础上,总结出电液换向阀应用在海洋深水工况条件下应具备的性能要求;通过分析深海电液换向阀的工作原理和技术特点,得出性能要求的实现方式;最后结合我国实际情况提出了几点电液换向阀研制建议,以期为深海电液换向阀的国产化研制提供参考。
- 李磊邓平张丰功刘文霄
- 关键词：深海电液换向阀控制模块性能要求
- 水下生产控制系统的发展被引量：36
- 2012年
- 作为水下生产系统不可或缺的部分,水下生产控制系统的正常运行与否是影响海洋油气田安全性与可靠性的重要因素。介绍了水下生产控制系统的发展历程,分析了全液压控制系统、电液控制系统和全电控制系统等3种水下生产控制系统的工作原理及性能特点,并对这3种控制系统做了对比,指出多系统的应用范围。最后结合国内实际情况,提出了研制国产水下生产控制系统的建议。
- 范亚民
- 关键词：水下开采水下生产系统液压控制电液控制
- 水下卧式采油树静水压试验装置设计被引量：5
- 2014年
- 基于水下卧式采油树使用工况和结构特点,确定了水下采油树静水压试验方案,完成了水下卧式采油树静水压试验装置设计和关键结构设计,在此基础上拓展了试验装置的功能和用途。该试验装置具备采油树静水压试验时所需的连接、密封、承载等功能,装置中螺纹式连接接头可用于金属密封垫环预紧力的测试,建立的金属密封垫环工作内压与预紧力之间的对应关系可用于研究海洋水下设备之间金属密封垫环的连接、挤压、变形和密封等问题,从而为现场使用提供参考依据。
- 左其川李爱利王秉武任小伟叶锐
- 关键词：金属密封静水压试验
- 基于CFD的水下采油树生产通道流动数值模拟被引量：5
- 2014年
- 水下采油树生产通道是海洋油气井井底油气产出的通道,通过对通道进行开启和关闭以及节流实现对油气生产的控制。在介绍水下卧式采油树结构的基础上,运用CFD软件对水下采油树生产通道进行流体动力学三维数值模拟,研究液压驱动生产主阀开启和关闭的流动特性,并对生产通道的设计提出建议。建模时入口条件设置为速度入口边界条件,出口为压力出口边界条件,壁面为无滑移边界条件。分析结果表明,流体在直角拐弯处有较大的压降,设计时应尽量增大弯道角度和半径,合理布置采油树各部件,减少流道拐弯次数;闸阀开关过程中上游形成暂时的压力舱,应尽量减小主阀开闭对压力的影响。
- 赵旭东王定亚刘文霄任钢峰金连登
- 关键词：流动特性数值模拟
- 水下采油树复合电液控制系统仿真研究被引量：5
- 2017年
- 为了研究水下采油树复合电液控制系统的性能,以宝鸡石油机械有限责任公司研发的1 500 m水深卧式采油树为研究对象,采用AMESim软件建立了换向阀的仿真模型,在极限工况下分析了采油树闸阀启闭、系统稳定性和控制系统紧急关断特性。分析结果表明:该复合电液控制系统单个闸阀启闭时间以及启闭过程中系统的稳定性均满足API标准要求,连续开启2个5 in闸阀的间隔时间应不小于12 min;可通过提高换向阀的复位压差来实现液压控制系统紧急关断工况下的快速复位。所得结论可为卧式采油树的设计和优化提供参考。
- 李光飞李磊刘文霄李毅平王博芳
- 关键词：电液控制系统闸阀系统可靠性换向阀
- 水下井口头密封总成系列化设计与分析被引量：2
- 2016年
- 我国的密封总成仅局限于浅海和低压密封,不能实现不同海水深度和不同压力的钻井需求。鉴于此,通过对系列化设计方法和金属密封机理的研究,对影响密封总成密封性能和压力等级的关键因素进行了分析,确定了密封总成系列化设计原则和评价标准,得到密封总成的系列化设计方法,验证了103.4 MPa井口头系统密封总成作为系列化设计的基型能够达到预定的密封效果并能安全回收,完成了34.5、68.9和137.9MPa 3个压力等级密封总成的结构参数设计,形成了密封总成的系列化。利用ANSYS Workbench对基型密封总成的密封性能做了详细的力学分析。提出的密封总成设计方法可以为整套井口头系统的系列化设计提供理论依据和指导。
- 秦浩智陈瑶肖文生
- 关键词：有限元分析
- 螺栓连接式水下井口连接器结构性能分析被引量：9
- 2013年
- 水下井口连接器是海洋油气勘探开发的重要设备,工作时面临的工况和环境较复杂。通过三维有限元计算,分析了螺栓连接式水下井口连接器在安装预紧模式、生产模式及钻完井和修井模式下的结构性能,研究了外部载荷、金属密封垫环接触力、螺栓应力应变等参数之间的相互影响规律。建模时密封垫环采用GK3D8单元来模拟接触的非线性行为,其他模型采用C3D8R单元划分网格。分析结果表明,内压循环载荷对连接器预紧能力的影响很小;钻完井和修井模式下,螺栓是毂面分离后的主要承载部件;连接器在发生塑性破坏或达到结构极限强度时,金属密封垫环仍能有效密封内压。
- 王川朱宏武
- 关键词：接触力
