国家科技重大专项(2011ZX05057-002-004)
- 作品数：10 被引量：58H指数：5
- 相关作者：鞠少栋孔学云左凯马认琦闫伟更多>>
- 相关机构：技术公司中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司中海油能源发展股份有限公司更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程更多>>
- 海上完井封隔器胶筒试验装置设计及应用被引量：4
- 2014年
- 设计了封隔器胶筒试验装置,可通过机械和液压2种方式压缩胶筒坐封,能够实现对单胶筒和多胶筒组合的密封检验,具有实时锁紧和快速复位、预先设置压缩行程及上下环空双向验封功能。试验和应用结果表明:该装置实用性强、操作方便,解决了以前只能通过封隔器配合使用才能完成对胶筒密封性能检验的局限。
- 刘传刚孔学云马认琦包陈义闫伟
- 关键词：封隔器胶筒密封
- 井下封隔器设计分析软件开发被引量：2
- 2015年
- 井下封隔器作为海上油气田开发的关键工具,其零件较多且设计校核过程繁琐。针对目前国产封隔器研制与应用的迫切要求,采用理论研究与ANSYS二次开发相结合的方法,以VB为研发平台,开发了一套封隔器结构设计与分析校核软件系统。通过模块化集成方法重点解决封隔器胶筒、卡瓦及封隔器管柱的设计及强度分析问题,提高封隔器结构设计的效率和准确性,从而显著缩短井下封隔器的研制和改进周期。
- 鞠少栋付利孔学云洪秀玫王俊姬
- 关键词：封隔器
- 海上砾石充填新式滑套作业性能分析被引量：2
- 2014年
- 充填滑套主要应用于砾石充填完井防砂作业中,为解决现有滑套误打开和无法关闭的问题,研究新式滑套结构和力学性能。基于受力分析和有限元模拟,建立新式滑套滑动爪力学理论模型和三维有限元分析模型,研究滑动爪结构应力分布与作业性能,并进行功能试验验证。研究表明,理论计算方法存在一定的误差,有限元模拟结果相对比较精确和可靠,功能试验发现若滑动爪最大应力超过屈服极限,作业过程中结构本身会发生一定的塑性屈服变形,试验结果值偏小,设计滑动爪结构时应特别注意。
- 刘传刚鞠少栋包陈义马认琦洪秀玫
- 关键词：砾石充填有限元分析
- 海上完井防砂密封模块密封性能研究被引量：5
- 2014年
- 密封模块是海上油气田完井防砂和生产管柱中常用的密封组件,其密封可靠性对于现场作业安全至关重要。为研究密封模块的密封性能,基于参数化建模方法,利用ANSYS软件建立密封模块轴对称有限元分析模型,确定橡胶件材料常数,计算其接触压力与等效应力,进行密封模块关键影响因素分析。研究表明,橡胶件硬度与初始压缩量越大、钢件与密封筒间隙越小,橡胶件接触压力越大。而橡胶件等效应力受硬度影响较大,设计时推荐橡胶件邵氏硬度大于90,初始压缩量大于0.15 mm,接触宽度大于4 mm,钢件与密封筒的间隙小于0.15 mm。基于文章理论方法和结论自主设计的密封模块已在海上油田得到成功应用。
- 左凯鞠少栋马认琦包陈义刘传刚吴占民
- 关键词：参数化影响因素
- 海上完井滑套开关工具弹性爪机构性能研究被引量：17
- 2014年
- 弹性爪机构是海上完井滑套开关工具中最重要的部件,其力学性能稳定性对于作业成败至关重要。基于受力分析和有限元模拟,建立开关工具弹性爪力学理论模型和三维有限元分析模型,研究弹性爪结构应力分布与作业性能。基于受力理论分析可知,弹性爪机构最大轴向拉力为4 116 N,最大应力为675 MPa;基于有限元模拟计算,弹性爪机构最大轴向拉力为3 924 N,最大应力747 MPa,弹性爪结构强度满足要求。功能试验结果表明,理论计算方法存在一定的误差,有限元模拟结果相对比较精确和可靠,功能试验发现若弹性爪最大应力接近屈服极限,作业过程中结构本身会发生一定的微屈服变形,试验结果偏小,设计弹性爪结构时应特别注意。
- 刘传刚包陈义鞠少栋马认琦王俊姬
- 关键词：力学模型有限元
- 海上完井封隔器胶筒设计及密封性能分析被引量：7
- 2015年
- 建立了海上完井封隔器胶筒尺寸设计与接触压力计算理论模型,同时利用ANSYS软件建立了胶筒密封轴对称有限元模型,基于橡胶材料本构模型确定了材料常数,带入有限元模型分析胶筒的密封性能与强度是否满足要求,并对比研究胶筒理论计算结果与有限元分析结果。分析结果表明,坐封阶段胶筒最大位移发生在双密封腔位置,最大接触压力发生在规环挤压胶筒处;工作阶段胶筒最大位移发生在胶筒挤入规环与套管的环形空间位置,位移最大值为7.1 mm,胶筒与套管最大接触压力为40.1 MPa。胶筒理论计算结果与有限元分析结果对比表明,坐封阶段和工作阶段胶筒与套管最大接触压力和胶筒压缩行程相差不大,说明2种方法的计算结果比较接近。
- 鞠少栋马认琦洪秀玫董健刘传刚
- 关键词：胶筒接触压力
- 海上完井封隔器新型锚定卡瓦咬入套管分析被引量：7
- 2014年
- 基于海上φ244.5 mm(9 5/8in)套管井内封隔器应用要求,对卡瓦进行受力分析,计算卡瓦咬入套管的深度。运用ANSYS软件建立卡瓦咬入套管二维有限元模型,研究80°、90°和100°等3种牙型角的卡瓦咬入套管深度和等效应力分布规律。研究结果表明,在相同的坐封压力、验封压力和承载情况下,80°牙型角卡瓦咬入套管深度最小,90°牙型角卡瓦咬入套管深度最大,大于90°咬入套管深度减小;随着卡瓦承受载荷的增大,卡瓦等效应力增大,验封过程中卡瓦应力均已超过材料屈服强度。卡瓦设计时除了需要优化其本身结构参数外,对选材和热处理也有特殊要求,应采用整体淬火+回火+表面渗碳处理,这样可将卡瓦表面硬度和强度提高近2倍。
- 马认琦孔学云鞠少栋洪秀玫闫伟
- 关键词：封隔器牙型角
- 封隔器套铣打捞工具反循环打捞碎屑性能分析被引量：5
- 2013年
- 封隔器套铣打捞工具通过改变流道将常规正循环作业转换为局部反循环作业,可应用于各类套磨铣作业和冲砂作业。为研究其反循环打捞碎屑的性能,基于流体动力学方法,利用CFX软件建立封隔器套铣打捞工具内三维流场分析模型,研究流体反循环流动的可行性;进行固体颗粒随流体运动轨迹追踪,确定封隔器套铣打捞工具现场作业所需的最小泵排量,并对比分析理论计算结果与流场模拟结果。研究结果表明,打捞堆积于井底的固体颗粒所需排量远远大于打捞工具底部自由下落固体颗粒所需排量,推荐最小泵排量为9.0 L/s。
- 左凯马认琦陈永锋鞠少栋白元彬
- 关键词：封隔器反循环
- 海上油田砾石充填滑套冲蚀性能研究与改进被引量：6
- 2015年
- 针对海上油田砾石充填滑套总成在防砂作业中易冲蚀而导致密封失效问题,通过ANSYS数值模拟和试验井试验验证相结合的方法对砾石充填滑套总成冲蚀性能进行了研究,结果表明充填滑套总成的充填孔、滑套孔及其对应的环空壁面是冲蚀最严重部位。提出了利用PVD技术对充填滑套总成的充填孔、滑套孔及其对应的环空壁面表面进行镀陶瓷处理的改进措施,形成了一套自主开发的抗冲蚀砾石充填滑套总成工具,目前已成功应用于渤海、南海和东海等海域共计82口井120多层砾石充填防砂作业中,滑套密封性能均良好。
- 孔学云杨志国鞠少栋陈胜宏左凯付利柴龙顺
- 关键词：砾石充填ANSYS模拟试验井
- 砾石充填服务管柱防窜力学分析及解决方案被引量：5
- 2016年
- 海上砾石充填完井防砂作业中,井下工具的相对位置是影响其功能实现的关键因素。为了保证内层服务管柱与外层管柱的位置准确性、选择合适的井下负荷定位工具及最佳压载吨位,对充填作业中及作业后的服务管柱进行了受力分析,建立了充填流体作用于完井管柱的力学模型,并推导出井下负荷定位工具的最佳压载吨位,模型假设井下负荷定位工具为承载点,管柱轴向窜动负载受流体循环压差、管柱热胀冷缩以及管柱弯曲等因素的影响。试验井模拟试验和现场实例分析表明,管柱力学模型与实际作业情况基本吻合,验证了在砾石充填作业过程中使用配套井下负荷定位工具的必要性,为现场作业提供数据支持,并对异常情况进行预判。
- 刘传刚包陈义左凯鞠少栋董健
- 关键词：砾石充填力学模型
