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圆管变截面结构局部压降计算方法研究被引量：8: 2016年; 在农业机械、石油管道输送和井下作业工具中,存在大量圆管连续变截面结构,其压降计算还没有可靠的理论计算公式。为此,通过缩径、扩径流体数值模拟,给出了圆管缩径、扩径结构产生压降的流道长度分别为0.25D和2.0D、0.0D和3.5D。经不同缩扩、扩缩变截面结构的流场数值模拟,提出了缩扩结构在小于临界长度2.0D、扩缩结构小于临界长度3.75D的压降计算公式,在此基础上给出了圆管连续变截面结构压降计算公式,为连续缩扩结构与扩缩结构不同时小于临界长度的圆管变截面结构压降计算提供了可靠的、统一计算公式。; 刘巨保姚利明张宇陈健; 关键词：圆管变截面流体压降数值模拟

连续油管井下弯曲段沿程压降计算方法被引量：4: 2016年; 随着压裂技术的发展,压裂工艺和管柱结构日益复杂,特别是井下弯曲段管柱曲率半径由几米到几千米不等。采用数值模拟的方法,结合连续油管几何特征,建立直管、弯管数值仿真模型,计算不同工况下沿程压降,数值仿真结果与理论计算结果对比,弯管误差小于5%,直管误差小于6%,验证了数值模型的准确性。计算了曲率半径为1.25-1 280 m的弯管沿程压降,数值仿真结果与弯管理论计算结果对比表明,弯管曲率半径小于某一临界值时（该临界值与流体介质和排量有关）,数值仿真与弯管理论计算结果吻合较好,当曲率半径大于这一临界值时,弯管理论计算结果偏小,甚至小于直管压降。为此,依据数值仿真计算结果,修正了弯管理论压降公式,拓宽了弯管压降计算公式的计算范围,为连续油管等弯管结构压降计算提供了可靠的公式。; 姚利明何俊才刘巨保兰乘宇刘玉喜张宇; 关键词：连续油管弯管曲率半径压降数值仿真

复合桥塞钻磨过程力学分析: 通过对典型复合桥塞和专用钻头结构的算例分析,得到了不同桥塞结构11段的钻压、排量和钻速,整塞累计钻磨时间27分钟,为钻压、钻速、排量等工艺参数与螺杆钻具的性能参数最佳配合提供了理论依据.; 刘巨保王艳丁宇奇张宇

复合桥塞钻削过程力学分析被引量：4: 2016年; 在采用桥塞和连续油管实施分层射孔、压裂、桥塞钻磨一体化作业中,快速高效、完整的钻磨井筒内分段压裂用的多级复合桥塞不仅可以提高作业效率,还可以为后继采油作业提供可靠的作业通道,避免管柱卡阻、失效等事故发生。以应用效果良好的复合桥塞及圆柱切削齿专用钻头为研究对象,基于弹塑性力学及机械加工切削原理,推导了单个齿的进给力与切削深度、切削力与切屑脱离的关系式,考虑钻头布齿和复合桥塞部件结构,推导了钻塞过程中的钻压和进给力、钻头转矩和切削力的关系式。考虑连续油管和螺杆钻具特性,优选了钻塞过程中钻压和排量的取值范围。经现场钻塞数据分析与计算表明,不同材料桥塞段的实际钻速与计算钻速相对误差均在11%以内,为优选钻塞工艺参数提供了可靠的计算方法。; 刘巨保王艳兰乘宇丁宇奇张宇刘玉喜; 关键词：钻削钻压转矩钻速方程

井下管柱局部强迫振动对轴向力传递效率的影响被引量：2: 2017年; 大位移水平井管柱下放时需要克服管柱与井壁之间的摩阻力,限制作业管柱的入井深度及大位移水平段的延伸距离,振动工具虽然可以在一定程度上降低管柱摩阻力,但其工程应用依据还不充分。根据不同工况,运用数值仿真方法,分析横向、轴向、扭转及其组合振源对管柱轴向力传递效率的影响规律。结果表明,单一振源对管柱轴向力传递效率在12.5%~64.5%之间,其中效果显著的振源频率为1Hz、线位移幅值为3mm的横向X振动或角位移幅值为π/6的扭转振动,计算得到两种及三种振源组合传递效率在44.0%~85.0%之间;两种振源的最佳组合为轴向加扭转,最大传递效率为74.0%,三种振源的最佳组合为横向X加轴向加扭转,最大传递效率为85.5%;比单一振源提升21.0%~31.5%,其中无间隙状态下提升幅度最大。该结果可为大位移水平井作业管柱振动减阻技术的应用提供技术参考。; 刘巨保张宇陈健姚利明庄申阳张猛朱岩; 关键词：水平井管柱摩阻力轴向力数值仿真

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张宇