基于Enovia VPM的水利水电行业机电协同设计研究

针对水利水电行业机电协同并行设计问题,基于Enovia VPM协同设计平台,首先按照协同设计思想合理分配机电专业设计人员的角色与任务,然后探讨定制水利水电行业的机电客户化环境,并以实例说明建立机电模型库和将其保存到Enovia VPM平台的方法,最后研究在引用专业骨架并参考借用厂房坐标和模型条件下完成机电协同并行设计的实施方法。水电站机电协同设计应用实践表明:该方法能够很好地实现机电专业的实时协同并行设计,能缩短工期并减轻设计人员劳动强度,同时便于设计方案的变更与优化,也使得水利水电行业机电设计经验更好地被传承和创新。     

高温高压超深气井油管柱屈曲行为研究

对于超深、高温、高压以及高产等复杂工况的气井,前人推导的管柱屈曲行为经典理论公式无法完整或准确地描述油管柱底部非均匀或非完整的正弦屈曲或螺旋屈曲形态。为此,采用ANSYS软件,建立了超深井全井筒油管柱屈曲行为分析的有限元力学模型,并以塔里木油田某超深井为例,针对管柱屈曲行为开展了油管柱屈曲形态与其横向位移、油管—套管接触压力分析。结果表明:(1)所建立的高温高压深井超深井油管柱屈曲分析有限元模型可以对油管柱屈曲形态进行全井段分析,复杂力学工况下的油管柱中和点到封隔器处的油管柱处于非均匀或非完整的正弦屈曲或螺旋屈曲;(2)油管柱底部轴向压力为205 k N时,油管柱接触段的顶部和底部分别发生正弦屈曲、螺旋屈曲自锁现象,该自锁现象可能导致油管柱处于永久性的屈曲状态。结论认为,所建立的模型可用于分析油管—套管屈曲过程中的屈曲形态、接触压力及其摩擦力,为油管柱屈曲形态、摩擦损伤失效分析及预防措施制定等提供了方法和依据。还提出了延长管柱使用寿命的措施建议:油管柱坐封前在井口施加适当的提拉力、增加底部油管柱结构尺寸、提高井口油压或适当降低产量等。     

深水钻完井工程设计要点分析

深水钻完井工程设计存在水文地质条件恶劣、作业成本高昂等一系列设计难点,这在一定程度上制约着我国深水油气田开发的进程。基于钻完井工程设计的流程及特点,以南海某深水油田的钻完井设计方案为例,选择井眼轨迹及井身结构设计、工作液设计、钻柱及钻具组合设计、井控工艺设计等主要的钻完井工程设计部分,进行了设计理念以及设计结果的分析。得出了深水钻完井工程设计适宜采用的关键技术以及基本设计思路,提出了简化井身结构、简化钻具组合、注重浅层气井控、采用批次作业等针对性的设计建议,能够为深水钻完井工程设计提供有益借鉴。     

ABAQUS软件在油气井工程中的应用及分析

针对油气井工程复杂的作业工况及其高度非线性问题的求解,有限元软件ABAQUS具有独特的应用价值。从油气井工程的学科特点以及ABAQUS软件的应用现状出发,首先介绍了基于ABAQUS进行油气井工程仿真的流程及特点,随后依次分析了该软件在陆地钻井工程、海洋钻井工程、完井工程、固井工程中的建模要点及仿真实例。在分析应用案列的基础上,指出了该软件在油气井工程学科应用中存在的问题,提出了仿真实验与现场试验相结合,广泛利用第三方软件接口,合理简化几何模型和边界条件以及推广扩展有限元等针对性的建议。