钻井泵冲数实时测量方法研究

针对目前钻井泵的冲数测量方法中测量周期长、无法及时掌控工况的问题,提出了一种通过测量钻井泵冲数的脉冲周期变化实现钻井泵冲数检测的方法,利用单片机及C语言实现了系统的软硬件开发.该方法可迅速反应出冲数的变化情况,使现场人员及时掌握钻井泵的工作情况,提高了钻井工程的安全性.     

三维物理模型驱油实验模拟装置研制与应用

针对小岩心不能模拟注采井网驱替实验、填砂模型不能模拟低渗透储层和高压驱替实验的问题,研制了一套能在高温高压下进行不同渗透率储层多层组合的岩心、多口直井和水平井组成的注采井网、大尺度三维物理模型驱替实验装置,能进行不同驱替介质和吞吐实验研究。利用该实验装置开展了纵向三层组合的正韵律和反韵律模型、平面5个渗透带的五点注采井网模型、以及直井和水平井组成的十三点注采井网模型在高温高压下的水驱和聚合物驱油实验研究,得到了平面和纵向非均质性对水驱油效果的影响程度、直井和水平井的水驱油效果以及聚合物驱油效果。通过该装置模拟实验可为油田注采井网调整和注入开发方式调整提供技术指导。     

井下油水膜分离实验研究

目前油田高含水油井采油井下油水分离主要采用的是旋流分离技术,但旋流油水分离装置分离效率受到结构和操作参数影响非常大,分离出来的水大多含油高不能达到分离水回注地层的要求。而膜分离技术以其高效的分离性能得到快速发展。为提高高含水油田采油井下油水分离效率,研发基于膜分离的井下油水分离装置,通过膜材料的优选、膜通量实验、膜油水分离实验,选出适用高含水油井采油的井下油水分离的4种膜材料。     

基于ADAMS的3NB-1300泥浆泵运动学分析

通过ADAMS仿真软件对3NB-1300泥浆泵的活塞做运动学分析,得出活塞的位移、速度和加速度曲线;通过分析,找出活塞的运动规律。研究表明,在产品研发初期,通过先进的计算机仿真技术可缩短产品研发周期。     

高压闸阀阀板与阀座摩擦因数的试验研究

在打开完全关闭状态的闸阀时,由于闸板与阀座密封面充分接触,使闸板与阀座密封面滑动摩擦力达到最大值,导致阀板驱动机构所受力也达到最大值.为确保设计的阀板驱动机构能在阀门全关状态下顺利打开阀门,必须较准确地计算出阀门与阀座之间的摩擦力,而阀门与阀座的摩擦因数难以确定.通过试验的方法测出了油气田现用闸阀的阀门与阀座的摩擦因数,为设计提供了重要基础数据.     

基于CFD的水力旋流器流场模拟研究

介绍了一种利用CFD软件进行水力旋流器流场模拟的方法,展示了对旋流器流场最重要的几个物理量的模拟结果,即静压力、切线速度、密度以及空气柱等的分布情况。通过对以上几个主要参数的模拟结果分析,发现模拟结果基本满足(准)自由涡运动规律;对于具体结构的旋流器,可以利用模拟结果较准确地得出旋流器的结构参数n,为旋流器设计提供可靠的设计依据,亦可研究不同工况下水力旋流器的处理效果。     

压缩式胶筒结构优化及裸眼密封性能分析

压缩式封隔器广泛用于油田分层开采工艺,其胶筒的坐封通过高压流体作用在活塞上压缩胶筒或管柱来实现。现场作业发现：压缩式胶筒离载荷端较远,且大多采用单向加载,导致坐封不完全,接触应力与密封性能系数较低。针对上述问题,基于Mooney-Rivlin超弹模型、胶管变形及接触非线性理论,建立压缩式胶筒组有限元计算模型,从内衬套和防肩突结构开展单因素分析,并对其裸眼密封性能进行研究,结果表明：三角形内衬套能有效提高胶筒中部接触应力;金属圆环防突结构能提高胶筒密封性能系数;与常规压缩式封隔器相比,优化后的压缩式封隔器密封性能显著提高;裸眼井壁的不规则程度在一定范围内时,对封隔器的密封性能影响不大。     

反求分析在1400型压裂泵动力端改进中的应用

针对HQ1400型压裂泵在引进10余年后相继发生动力端非易损件损坏、失效等一系列问题,研究基于反求工程技术展开,在对HQ1400型压裂泵实物的深入推敲和对方案的反复论证基础上,通过反求分析、实物学习、CAD建模、材料分析、有限元分析和研究,最终确定了新设计的1400型压裂泵动力端的总体结构形式为五缸、单作用、往复式柱塞泵,基本的结构为曲柄滑块机构和蜗轮蜗杆传动.通过系统的理论研究和结构分析,设计出了一种满足同等工况要求的1400型压裂泵.该研究方法可为相关产品的研究提供参考.     

水力旋流器结构参数n的定量研究

水力旋流器的结构参数n对于旋流器流场研究和结构设计非常重要,国内外不同学者在不同条件下提出了不同的n值来指导水力旋流器的设计。但是结构参数n与诸多因素有关,不同结构条件下的水力旋流器结构参数各不相同,如何准确确定具体结构条件下的结构参数n对研究和设计水力旋流器有着重要的意义。     

一种新型不压井作业自动卡瓦设计与分析

卡瓦是不压井作业装置的核心设备,不压井作业要求卡瓦具有管柱处于“管重”或“管轻”状况下快速、可靠的卡紧和松开管柱的功能.论文为满足不压井作业对卡瓦的要求,提出了新型不压井作业自动卡瓦结构.文中详细地介绍了新型不压井作业自动卡瓦的结构和工作原理.新型不压井作业自动卡瓦由上下两组卡瓦组件对称安装,采用液压缸做动力,实现了管柱在“管重”或“管轻”状况下自动卡紧、松开管柱,在起下管柱作业过程中将大大减轻井口操作工人的劳动强度,且具有起下管柱速度快、作业效率高的优点.论文通过卡瓦力学模型建立和受力分析得出了卡瓦牙均布力计算公式,依据美国API工程实用算法的卡瓦卡紧管柱力学分析模型得出了卡瓦高度计算公式,为进一步设计出可靠的不压井作业自动卡瓦提供了设计理论依据.