1400型压裂泵动力端运动仿真及箱体有限元分析

利用大型三维分析软件Pro/E的Pro/MECHANICA模块,采用多刚体动力学原理对1400型压裂泵动力端的运动和动载荷进行分析与仿真,对箱体施加设计计算和强度校核所需载荷,进而利用有限元法对箱体这个复杂结构零件进行分析与研究,为箱体乃至整个泵的设计和校核提供参考,为设计和研制复杂箱体提供了一种有效的分析方法。     

2500型压裂车现场应用改进措施及建议

2500型压裂车是增产作业的关键设备。本文简介了国内2500型压裂泵车近几年的主要改进措施,对两种型号压裂泵的动力端比较分析,找出了压裂泵动力端的薄弱环节,提出了现场使用的改进措施。     

OPI1800AWS型压裂泵动力端故障分析与维修

现文简介ＯＰＩ１８００ＡＷＳ型压裂泵动力端的结构及技术参数，并针对其工作中常见的２种故障进行了分析，提出了维修方法，列举了维修效果。现文可供现场维修该类泵时借鉴     

浅析压裂泵关键技术

对两种不同动力端的压裂泵进行了介绍,包括其基本结构与工作原理以及压裂泵技术未来的发展方向和关键技术。     

从美国压裂车看压裂车的设计

文章通过对美国道威尔公司的B504压裂车的测绘、分析和探讨B504压裂车在车辆选择、柴油机装置、传动装置、压裂泵等设计特点。文章在传动系统装置方面做了大量的分析,而且对比了我国以及进口的罗马尼亚、苏联、美国的几种压裂车传动装置形式,文中认为采用液力机械传动形式是比较理想的。最后,对压裂泵及其动力端和液力端的联接结构特点也作了介绍。     

基于Ansys/Ls-Dyna的压裂泵泵阀强度分析

泵阀是压裂泵中最重要的易损部件之一,其强度关系到压裂泵的工作特性。运用Ansys有限元分析软件中Ls-Dyna模块,模拟100 MPa高压环境下阀盘以一定速度冲击阀座的整个过程,对泵阀进行静力以及显示动力下应力、应变分析,找出泵阀的失效原因,为改进泵阀提供了理论依据。     

3YZB140－1320 型压裂泵的新结构新技术

概要介绍３ＹＺＢ１４０－１３２０型压裂泵在设计过程中采用的新结构和新技术，说明该泵是为１４０ＭＰａ压裂车配套而设计的一种三缸单作用柱塞压裂泵；同时也可替代进口压裂车中的ＯＰＩ一１８００ＡＷＳ型泵，其易损件与ＯＰＩ相同柱塞的压裂泵可以通用。并分析了新结构和新技术与传统结构对比的优点。     

页岩气井井筒完整性失效力学机理与设计控制技术若干研究进展

水平井钻井与体积压裂完井技术,是页岩气田高效开发的关键核心技术内容之一。中国页岩气田开发同样采用了这套技术,但由于页岩储层、压裂作业等主、客观原因,导致页岩气水平井压裂井筒完整性失效问题比较严重,需要深入揭示其失效机理,创新研发页岩气水平井井筒完整性设计控制等新技术。通过阐述页岩气水平井压裂井筒完整性失效机理与设计控制技术的研究进展,重点介绍了井筒完整性领域的相关创新研究工作,主要内容包括:页岩气水平井体积压裂井筒完整性的失效机理、主控因素及控制技术体系,以及页岩气水平井专用高性能套管与复合管柱设计技术等。研究结果表明,通过多年的创新研究与实践,中国已建立了一套比较行之有效的页岩气水平井专用套管与井筒完整性设计控制技术体系,可为页岩气田大规模开发工程提供相适应的井筒完整性安全保障。     

3YZB140—1320型压裂泵的新结构新技术

概要介绍３ＹＺＢ１４０－１３２０型压裂泵在设计过程中采用的新结构和新技术，说明该泵是为１４０ＭＰａ压裂车配套而设计的一种三缸单作用柱塞压裂泵；同时也可替代进口压裂车中的ＯＰＩ－１８００ＡＷＳ型泵，其易损件与ＯＰＩ相同柱塞的压裂泵可以通用，并分析了新结构和新技术与传统结构对比的优点。     

压裂泵柱塞密封副优化技术的发展与展望

为了打破压裂泵柱塞密封副优化技术的瓶颈、进一步提升压裂设备的工作性能、实现油气增产,从压裂泵柱塞密封系统的实际工况和密封机理出发,概述了压裂泵柱塞密封副失效的研究现状,梳理和总结了现有的压裂泵柱塞密封副优化技术;在此基础上,结合摩擦学和材料学等相关领域的最新研究成果,对我国压裂泵柱塞密封副优化技术未来的发展提出了建议和展望。研究结果表明:(1)表面织构技术已被证实能显著降低柱塞密封副的摩擦磨损,应积极设计和开展压裂泵实际工况下的全尺寸织构化柱塞密封系统试验,以推动表面织构化柱塞的应用进程;(2)针对橡胶密封件的性能短板以及压裂泵柱塞密封系统的工作要求,亟需采用材料改性技术来进一步增强密封橡胶的综合性能;(3)表面织构技术、表面涂层技术、材料改性技术在减摩抗磨等方面的协同效应决定了将其复合成压裂泵柱塞密封副优化新技术的可行性和必要性,未来应着手解决复合技术在压裂泵工况下的实际应用问题。结论认为,我国油气资源的勘探开发现状对压裂设备的工作性能提出了更高的要求,压裂泵柱塞密封副的优化必须结合自身实际,对多学科领域的相关理论和方法进行借鉴、消化、吸收与再创新,进而形成一套符合我国实际的压裂泵柱塞密封副优化技术。     

3NB-1300C型钻井泵排出管镶套修复工艺

3NB-1300C型钻井泵排出管3个进液口长期使用后,被高压泥浆流刺大而不能实现与液缸的密封。介绍了一种采用镶套方法修复3NB-1300C型钻井泵排出管的工艺,修复后的钻井泵排出管能承受高压,密封性可靠,使用寿命和性能达到原设计技术要求,节约了材料成本。     

页岩气藏网状裂缝系统的岩石断裂动力学

基于岩石断裂动力学理论,研究页岩气藏压裂网状裂缝的形成机理及天然闭合裂缝的激活机理。研究发现,水力裂缝在沟通天然裂缝后,需要在左右两端同时满足裂缝转向条件,才能形成复杂的网状裂缝,存在形成网状裂缝的最小排量(临界排量);临界排量随倾角增加而增加,倾角等于90°时,临界排量达最大值且为常数;倾角小于90°时,临界排量随裂缝与井筒夹角增加先减小后增加,垂直井筒方向的裂缝临界排量最小;天然裂缝长度越大、地层弹性模量越低需要的临界排量越高。天然裂缝面不吻合且缝面粗糙,水力裂缝开启天然裂缝后天然裂缝面上剪切应力释放使得缝面滑移,从而提高导流能力。裂缝倾角很大或很小时,对裂缝激活不利;30°～60°倾角裂缝激活效果最佳;弹性模量增加对裂缝滑移起抑制作用,泊松比变化对滑移量影响很小。     

天然气汽车技术改进

经简单改装的天然气汽车(NGV)存在着动力性能大幅下降、排放性能指标达不到预期目标等问题，虽然可通过实施燃供装置与发动机的优化匹配以及一系列的调整，但其结果也只能使发动机动力性能得到部分恢复、排放性能得到一定程度的改善。针对这一难题，进行了一系列的技术改进实验。结果表明：通过提高压缩比、天然气的直喷和进气增压等结构和技术上的改进，可以大幅提高发动机燃气的功率和扭矩，达到或超过原汽油机的最大功率；同时采用稀薄燃烧和天然气的电控喷射技术则是解决排放问题的有效措施。     

威远页岩气藏加砂压裂困难井影响因素研究

威远构造龙马溪组页岩气藏具有低孔特低渗、天然裂缝发育、页理层理结构等特点,储层改造难度 大。针对威远构造海相页岩储层完井特征,形成了以水平井桥塞分段体积压裂为主体的改造技术。实践表明页岩 加砂压裂存在不同程度的加砂困难,部分井段存在低排量、高泵压、加砂敏感等一系列工程技术难题。统计前期加 砂困难井段储层特点、压力响应特征、加砂量、砂比、粉砂占比、加砂难易程度等加砂特征将困难井进行影响因素分 类。结合地质特点分析得出页岩加砂压裂施工困难的主要影响因素是天然裂缝破碎带、缝宽不足、净压力控制和 首段破裂压力高。在综合分析的基础上提出了针对性的技术手段,为后期页岩压裂设计的再优化和现场施工提供 了技术指导。     

弹性蓄能激发式旋冲钻井工具特性分析

为了解决常见旋冲钻井工具冲击力小、冲击频率不稳定的问题,设计研制了弹性蓄能激发式旋冲钻井工具,将弹性蓄能元件与凸轮机构结合,利用螺杆马达带动齿形冲击振套碰撞产生冲击载荷。基于冲击动力学理论建立了该工具冲击参数计算模型,利用钻井泵和高速力值采集系统开展了工具样机冲击特性测试研究。试验结果表明,该工具冲击载荷曲线形态接近于简谐曲线,冲击载荷峰值为18~43 kN,冲击载荷随弹性元件压缩量增大而增大;冲击频率为25.7~37.2 Hz,可以由钻井泵流量调节。根据力学分析和试验结果,该工具冲击频率为螺杆马达转速与冲锤齿数的乘积,且与钻井液排量成正比;冲击载荷与弹性元件压缩量呈幂函数增加关系,与齿面变形系数呈幂函数增加关系;冲击作用时间与冲锤质量呈幂函数增加关系,与齿面变形系数呈幂函数减小关系。弹性蓄能激发式旋冲钻井工具的研制和特性分析,为旋冲钻井技术的发展提供了一种新的设计方法和技术思路。      

油基动力液开式系统水力活塞泵采油方式后期采油工艺调整

针对二连油田水力泵采油方式在油田开发后期出现的诸如因含水上升、细分层系、井数增加造成的动力液处理量增加、系统能力不足、老化油处理困难以及地下油藏动态监测不清等问题,在不考虑水基动力液及闭式系统的情况下,试验研究了老区水力泵井转换采油方式的多种技术工艺措施,最大限度地利用现有的工艺流程,实施抽油机井水力喷射进系统工艺、双管掺水工艺流程、螺杆泵井喷射进系统等技术,逐步克服了以上问题,为油田的高效开发提供了可靠的技术手段。     

井下油气混抽泵试验台的改进设计

为进行新型井下螺旋轴流式油气混抽泵的外特性试验研究,针对130型混抽泵在试验过程中出现的问题,对原试验台进行改进,设计出新型试验台,主要包括动力部分、泵级部分、吸入部分、排出部分、测量部分和数据采集部分。新型试验台采用多点混合的气液混合装置和轴端机械密封结构,明显改善了吸入口工况与轴端密封效果。试验表明,新型试验台能够顺利地进行混抽泵的外特性等试验,为相关样机的研究奠定了基础。     

聚驱大排量螺杆泵研制与应用

在大庆油田聚合物驱油技术工业化应用过程中,针对抽油机和电泵在举升含聚液体时暴露出的杆管偏磨、烧电机及螺杆泵排量范围小等问题,开发应用了适合于聚驱举升、实际排量在180m^3／d以上的地面驱动多线大排量螺杆录。通过对单线与多线2种设计方案进行对比,认为多线螺杆录在改善定子橡胶散热、提高泵的工作性能方面具有一定的技术优势,并得到了现场试验的对比验证。现场推广应用结果表明．多线大排量螺杆泵能够较好地满足大庆油田聚合物驱高产液井的举升需要,而且具有明显的降投资和节能效果。截至2005年7月底,大庆油田在用聚驱大排量螺杆泵井146口,平均免修期339d,取得了良好的现场应用效果。     

油井增效射流泵的研制

针对低渗透含油饱和度高的地层供液能量不足,给有杆泵采油带来的冲程损失大、泵效低等问题,研制了油井增效射流泵。采用在有杆泵未端增加射流泵,通过封隔器将高、低渗透层段分开。利用高渗层产生的液量,作为射流泵的动力液,在低渗透层段产生压降,从而提高低渗层的产液能力。文中介绍了射流泵的结构组成、工作原理,参数优选及现场应用情况。2 0 0 3年在河南油田现场应用4口井,工艺成功率10 0 % ,有效率10 0 % ,累计增产原油390 0t。