水平定向钻回拖施工中注水平衡法的改进

在大口径管道水平定向钻回拖施工中,通常采用在管道内安装一条PE管,并通过边回拖边往PE管内注水的方法来平衡管道浮力,从而达到减小管道回拖阻力的目的。该方法的缺点是PE管安装时易造成PE管焊口断裂,PE管上水时上水泵、上水管易发生故障,该方法不利于采用夯击钢管方法以辅助回拖等。将上述传统的采用单根直径较大的PE管改成采用两根直径相对较小的PE管,注水方式由PE管内注水改为PE管外注水,以此平衡管道浮力可较好地克服以上的缺点。结合哈萨克斯坦伊犁河定向钻穿越工程管道的回拖实例,介绍了采用上述新回拖工艺后成功实施回拖的过程。工程实践表明,回拖过程中回拖拉力平稳,均≤3 000 kN,一次回拖成功,且均未使用夯管锤辅助回拖措施。     

高压输送燃气管道Π型补偿器应力分析

气田开采过程中高压燃气管道的应用日益广泛，高压输送使管道承受复杂多变的应力变化，复杂载荷已成为燃气管道失稳破坏的主要原因。针对实际工程中高压燃气管道局部Π型补偿器，利用有限元计算方法对具有不同结构参数的Π型补偿器应力场进行分析，并基于第三强度理论评估管道受力情况。分析发现，随着弯管曲率半径的增大，Π型补偿器应力集中的区域面积逐渐增大，但最大应力数值减小；当外伸臂长度较小时，Π型补偿器轴向整体刚度较高，承受轴向载荷的能力较强。随着外伸臂长度的增大，Π型补偿器径向转矩随之增大，容易产生更高的最大应力数值。在有限元计算分析基础上，提出了Π型补偿器变形量和载荷变化与管道公称直径、管道壁厚之间的拟合关系式，可为减小高压燃气管道变形载荷的设计方法开发提供技术支持。     

塔里木河定向钻穿越施工方法及技术措施

在塔中—轮南输气管道复线工程中,为保护塔里木河生态环境,避免砍伐胡杨树,从保护生态环境的角度考虑,决定选用定向钻方式穿越塔里木河。定向钻施工时,按设计的钻孔轨迹,采用定向钻进技术先开一个导向孔,随后在钻杆端部换接直径大于待敷设管线的扩孔器,最后进行管道回拖,完成穿越敷管作业。在穿越前要分析穿越地层的自稳性,防止成孔引起的地面塌陷。泥浆制作、利用、回收及废浆处理要避免污染环境。对于软硬不同的地层采取不同的钻进速度,防止钻孔上抬与下沉。定向钻管线回拖时管线要承受泥浆或地下水压力,应校验管道的稳定性,避免管线受外力失稳变形。     

海底管道敷设过程的海底拖管强度分析

针对滩海水域海底管道铺设运输,探讨了管道的运输方式和计算方法.考虑到拖管自身的负浮力、海底的摩擦阻力、拖船的牵引力等载荷作用,提出了抬高拖管头、缩短拖带缆进行拖管施工的方式.基于新的海底拖管施工方式,建立了拖管头抬起时管道强度的计算模型以及在海底拖管过程中管道的变形状态与强度计算方法,并开发了相应计算机程序.计算结果表...     

压力容器含裂纹接管过渡区有限元分析及优化

针对压力容器服役过程中因应力集中而形成裂纹的问题,运用有限元软件仿真计算压力容器接管过渡区裂纹尖端应力强度因子和最大等效应力。通过改变接管尺寸、焊接不同厚度补强圈或翅片,比较其对Ⅰ型应力强度因子K_I及最大等效应力的影响。结果表明,增大接管壁厚和内、外过渡圆角直径,减小接管开孔尺寸,焊接补强圈或翅片均可一定程度上减小K_I及最大等效应力;增大内过渡圆角直径的效果较增大外过渡圆角直径的效果更好;补强圈与筒体厚度比存在最佳值,厚度比为0.35时K_I及最大等效应力最小;焊接翅片可有效降低K_I及最大等效应力。     

钻杆开孔后剩余强度研究

为了对开孔后的钻杆进行剩余强度分析,运用有限元分析法对开孔后钻杆承受内压作用时的强度进行计算。建模时以API内加厚钻杆为研究对象,约束钻杆两边的轴向位移为0。在ABAQUS有限元分析软件环境下建立分析数据库,导入钻杆开孔后的三维实体模型,建立了有限元模型分析数据库。分析结果表明,钻杆开孔后,在内管壁施加的均布压力作用下,最大应力发生在开孔边缘的轴向位置附近,且随着开孔直径的增大,最大Mises应力也增大;在钻杆厚度一定的情况下,随着开孔直径的减小,应力集中因数逐渐减小,且趋近于恒定值;在相同的开孔直径下,钻杆直径越大,应力集中因数越大。     

大直径长距离定向钻穿越管道回拖设计与施工

管道回拖是定向钻穿越工程中的最后关键步骤，影响着穿越施工的成败。在大直径、长距离天然气管道定向穿越工程中，面对复杂多变的施工环境和地层情况极易产生坍塌等事故从而造成回拖失败。为此，分析了管道回拖过程的受力计算、设备配置、扩孔、减阻等实际问题，并最终确定合理的回拖关键参数和施工技术方案。研究结果表明：(1)大直径长距离穿越管道的回拖受力状况较复杂，最大回拖力计算值作为钻机选型和钻具组合设计的依据十分合理。(2)由于穿越段地层为软土层，在扩孔方案中经计算和优化取整，设计了七级扩孔+一次清孔，并在泥浆配比中考虑加入CMC进行增黏，降低滤失，加入纯碱调节pH值，使膨润土水化更加充分，加入SD-Ⅲ增强泥浆悬浮和携砂功能。(3)提出了采取发送沟+猫背和配重降浮有助回拖减阻，并为可能发生的卡钻作出了推管机助推、夯管锤和滑轮组解卡的应急方案。通过工程实践，并对最后一级1 700 mm扩孔、1 700 mm清孔和管道回拖过程进行了受力值变化分析，表明了管道回拖设计与关键点控制在定向钻穿越施工中起到了重要作用，确保了一次性回拖的成功，也为后期同类工程提供了借鉴。     

大型回转窑液压挡轮的有限元分析及其优化

本文运用有限元技术对大型沥青焦回转窑设备的液压挡轮进行应力分析与优化。分析了挡轮的载荷与约束状态,利用ANSYS软件建立挡轮的有限元模型,计算出当量应力分布结果,得出挡轮在减重孔附近及轮轴与轮辐相交处是危险区域。对挡轮在不同设计参数及受力情况下的计算结果进行了比较,结论为减重孔直径扩大至原设计尺寸的1.5倍时为最优。     

平椭圆弯管冲蚀磨损数值模拟

为了研究天然气运输过程中含砂气体对弯管的冲蚀磨损特性并提高弯管的耐磨性,在充分分析圆管流体冲蚀特性的基础上提出了平椭圆管道。利用气固两相流冲蚀方程对平椭圆管道弯头进行冲蚀磨损分析,研究了不同长宽比的平椭圆管道的冲蚀速率和冲蚀区域形状,从中优选出合适的长宽比,并分析了不同质量流量、不同粒子直径及不同气体流速等工况下粒子对管道冲蚀的影响。分析结果表明:相比于普通圆管,平椭圆管能明显降低最大冲蚀速率,随着平椭圆管长宽比的增大,最大冲蚀速率逐渐下降;当长宽比达到1.4后,最大冲蚀速率下降的速度明显降低,因此认为平椭圆管最适宜的长宽比为1.4,此时最大冲蚀速率下降了21.9%;当粒子直径增大时,平椭圆管弯头处的最大冲蚀速率先升高、后降低、再升高,冲蚀区域基本保持不变。所得结论可为平椭圆弯管抗冲蚀措施的制定提供参考。     

接管轴向载荷对内压圆筒强度性能的影响

采用有限元方法分析了接管轴向载荷对内压作用下开孔-接管区各个截面的弹性应力集中、应力分布以及结构的塑性极限内压的影响规律。分析结果表明,接管轴向载荷对内压圆筒弹性应力分布、内压承载能力有一定的影响,轴向载荷使横向截面最大应力出现的位置不断变化;轴向推力能减小应力集中系数和增强开孔-接管区的承载能力,轴向拉力能增大应力集中系数和降低开孔-接管区的承载能力。     

进口天然气盈亏平衡定价对市场的影响——以广州市中亚天然气为例

2011年11月底土库曼斯坦天然气经过中亚—中国天然气管道和西气东输二线管道正式向位处华南的广州市供气。然而,由于中国天然气价格与国际气价脱节,天然气进口业务陷入进口越多亏损越多的尴尬境地,提高进口气入关后的价格将有助于缓解长期以来的进口气购销价格倒挂问题。为此,以广州市为例,测算了中亚天然气盈亏平衡时不同天然气用户的气价;采用天然气与可替代能源等热值直接成本对比法,按各类天然气用户实际支付可替代能源的现有价格等热值折算分析了对应的中亚天然气价格可承受能力。结果表明:从价格承受能力来看,居民用户和公共福利用户基本上是可以承受中亚天然气盈亏平衡定价;工商业用户也有一部分可以承受上述定价,但对燃料成本占总成本比重较大的用户,承受能力则较弱;天然气发电用户无法承受上述定价,中亚天然气发电只能扮演调峰角色。考虑到西气东输管道输送的既有国产气,也有进口气,为此提出:可以将国产气的出厂价与进口气的成本价加权平均,作为西气东输天然气的"出厂价"。     

稠油热采储层精细油藏描述研究进展

就稠油热采储层精细油藏描述的技术现状看:国外已经形成了完整的研究方法和技术体系,特别是在利用地震技术对油藏开发过程监测及剩余油分布规律的精细刻画等方面,具有相当高的研究水平;国内在储层单砂体的精细刻画、隔夹层研究以及储层在热采过程中的变化规律等方面,进行了大量的研究工作,取得了一定进步。稠油热采储层研究的关键问题为地层精细划分与对比、沉积微相研究、隔夹层发育规律描述、储层综合分类评价和地质建模研究等。在此基础上认为,稠油热采储层精细油藏描述研究的主要发展方向为井震结合断裂系统的精细刻画、地质体分类评价、稠油热采储层变化规律研究、剩余油分布规律的四维地震监测和隔夹层封隔能力的物理模拟与数值模拟验证等五大方面。     

阿姆河右岸酸性气田井口冲蚀及对策

中亚土库曼斯坦阿姆河右岸气田群为高含H_2S和CO_2的碳酸盐岩气藏,单井产量高,井口设备均出现了不同程度的腐蚀。初步分析认为其原因是生产过程中仅考虑酸性介质对气井井口的化学腐蚀,而没有考虑气体流速对井口的冲蚀作用,极大地影响了气田的安全生产。为此,通过对节流阀上下游阀道、法兰面均出现明显坑状腐蚀的进一步分析,明确了化学腐蚀和气体冲蚀的交互作用是井口磨损的主要影响因素,气流冲刷腐蚀坑的化学腐蚀产物会加速冲蚀损害;进而借鉴冲蚀与腐蚀运行环境下的多相管流管道的磨损计算理论,计算了该运行环境下的冲蚀极限速度,得到了不同生产工况下节流阀的抗冲蚀流量;最后,根据气田生产情况,针对性地提出了按气井配产要求来选择采气树类型、节流阀通径及类型冲蚀的技术控制策略。此举为气田安全生产提供了工程技术保障。     

微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏改建地下储气库的渗流规律

微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏储层非均质性强,边底水选择性水侵,渗流规律复杂,为了提高地下储气库的建库效率,需要研究储层在改建地下储气库多周期强注强采过程中的多相流体渗流规律。在获取有代表性的裂缝发育碳酸盐岩岩心较为困难的条件下,通过对天然岩心进行剪切造缝和多轮次气水互驱实验,研究了地下储气库气水过渡带在注采过程中的多相渗流规律,分析了裂缝合气空间贡献率以及储气库含气空间动用效果。结果表明:裂缝模型的相渗曲线近似于"X"形,多次气水互驱后相渗曲线基本没有变化,基质岩心模型相渗曲线经多次气水互驱后气水两相共渗区间变窄,共渗点降低;微裂缝对储层含气空间贡献率较高,微裂缝发育储层的含气空间利用率保持在较高水平,徽裂缝不发育储层的含气空间利用率逐渐降低并趋向稳定。因此,在微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏改建地下储气库过程中可以在徽裂缝不发育储层布置生产井,同时通过控制边底水运移范围降低注入气损失,从而提高地下储气库的建库效率。     

山前地区深井超深井套管防磨与减磨技术研究

针对山前地区深井超深井钻井过程中套管磨损严重的问题,在分析套管磨损机理的基础上,开展了山前地区套管防磨与减磨技术研究,基于技术研究成果及应用实践,得到如下结论:1应用Power V等垂直钻井系统控制井眼轨迹,特别是上部井段的狗腿度和井斜,可明显减小侧向力和磨损量,缩短套管磨损时间;2应综合考虑套管磨损率、磨损系数以及钻杆耐磨带本身的磨损量,优选出效果最优的耐磨带;在狗腿度严重的位置,可考虑采用一定数量的橡胶钻杆卡箍来减轻对套管的磨损;3山前地区钻井液采用CX-300减磨剂能够显著降低磨损速率,减轻套管磨损程度,但在不同钻井液体系使用之前应进行优化分析以确定最佳使用量;4在迪那204井使用高密度钻井液体系,全部采用优选的高密度重晶石粉代替铁矿粉作为加重剂,整个钻进过程中未出现钻具及套管磨损,迪那204井易损件消耗量仅为邻井迪那203井的左右,防磨减磨效果非常显著。     

Biodiesel Projects Helpful to Ease Energy Shortage

Nearly 7,000 hectares of biodiesel forest will take shape in the northern province of Hebei in 2008, part of a national campaign to fuel the fast growing economy in a green way. In no more than five years, the Pistacia chinensis Bunge, whose seeds have an oil content of up to 40 percent, will yield five tons of fruit and contribute about two tons of high-quality biological diesel oil, according to the provincial forestry administration.     

State Energy Base Proposed in Inner Mongolia

Experts recently suggested China set up a state energy base in lnner Mongolia Autonomous Region to ease its energy thirst. The survey was co-conducted by senior researchers from the National Development and Reform Commission, Development Research Center of the State Council, Chinese Academy of Sciences and the Ministry of Finance. To plan and establish strategic energy bases at state level is in line with the principle of ＂giving priority to energy saving and diversifying energy consumption with the utility of coal at the core.＂     

烷烃在ZSM-5分子筛上吸附扩散的气相色谱研究

利用气相色谱法测定了不同色谱柱温度和不同载气流速下,C1~12烷烃在ZSM-5分子筛上的保留时间,并利用相关公式对测试结果进行了线性回归分析,测得了吸附热力学参数和扩散系数;考察了色谱柱温度、烷烃碳链长度和载气流速对烷烃在ZSM-5分子筛上吸附扩散的影响。实验结果表明,回归分析的线性相关性良好,色谱柱温度越高,孔道对吸附质的吸附能力越弱;在不同载气流速下,轴向扩散系数不同;随烷烃碳链长度的增加,吸附焓变呈先增大后减小的趋势,轴向扩散系数呈线性增长;C1~12烷烃在ZSM-5分子筛上的吸附焓变在-1.264~-42.975 k J/mol之间;当载气流速为2.654~4.246 cm/s时,C1~4烷烃的轴向扩散系数在0.328 8~0.551 7 cm2/s之间;当载气流速为5.308~13.270 cm/s时,C1~4烷烃的轴向扩散系数在0.430 2~1.456 4 cm2/s之间。     

CNPC Maintains Strong Growth Momentum Both at Home and Worldwide

CNPC expects to raise its crude production by one million tons and natural gas output by 11.5 billion cubic meters in the year ahead. Priority must be given to the development of new oilfields as well as stabilization of the output of old ones if the crude production target is to be met, said Zhou Jiping, Vice President of CNPC. ＂The year of 2008 stands for a pivotal juncture for CNPC, during which a number of major projects will be carried out and all these strategic programs are vital to improving the production pattern and enhancing competitive strength of the company,＂ he added. In 2007,     

基于双椭球热源模型的立管焊接残余应力研究

根据铺管时的实际工况,建立了深水钢悬链线立管的焊接有限元模型,采用双椭球热源模型模拟焊接中的移动热源,运用Fortan语言对模型进行汇编,并运用DFLUX子程序进行ABAQUS的二次开发。在仿真中运用单元生死技术来模拟焊料单元的焊接参与情况,分别选取不同的焊接参数进行焊接模拟,利用控制变量法进行立管焊接残余热应力及其影响因素研究。研究结果表明,立管焊缝处单位体积的热输入量以及单位体积的受热时间是影响残余应力场的主要因素;立管的几何参数在影响焊接残余应力场的同时也影响残余应力场应力较高区域,当其他焊接参数和焊接过程参数不变时,增大立管外径或减小壁厚均会造成更大的残余应力场和较高应力范围;焊接开始和结束位置的应力波动由材料受热不均匀造成。