国家高技术研究发展计划(2012AA09A203-01)
- 作品数：10 被引量：34H指数：3
- 相关作者：蒋发光梁政赵广慧李峰王维旭更多>>
- 相关机构：西南石油大学中国石油宝鸡石油机械有限责任公司教育部更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金四川省教育厅资助科研项目更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程机械工程天文地球更多>>
- 海洋浮式平台钻机井架动态响应的试验研究被引量：1
- 2017年
- 深水浮式平台钻机井架在海洋环境载荷和平台运动条件下会受到较大的动态载荷。为评价浮式平台运动对井架动力响应的影响,以某海洋浮式平台及其配套的塔型井架为依据,按照相似原理设计了井架模型及其平台的6自由度运动条件,利用大型地震模拟试验台阵系统实施了动态井架试验;对振动台沿6个自由度方向单独激励以及模拟作业工况、生存工况和设计生存工况的6自由度耦合激励条件下井架各测点的加速度和动态应变进行测试。发现井架对于纵摇和垂荡激励最敏感,而对艏摇激励不敏感;钩载的变化对井架动态响应的影响不大;基于平台在风浪流沿不同方向入射的运动响应,发现在迎风迎浪迎流条件下井架的动态响应幅值最大,受力状况最恶劣。
- 赵广慧梁政李毅平蒋发光叶哲伟
- 关键词：钻机井架
- WTZ350 物探钻机井架平面内稳定性研究
- 2016年
- 首先以薄壁构件拉压弯扭理论为基础建立钻机井架平面内稳定性计算模型,根据能量法和势能驻值原理对井架进行了平面内稳定性理论计算和数值模拟验证,数值模拟与理论计算结果基本吻合。然后对5种常用结构钢井架进行了材料非线性分析。结果表明:5种结构钢井架在提升钻进过程中发生线性屈曲时井架薄壁的最大应力超过了材料的屈服强度,失稳类型为弹塑性失稳;弹塑性失稳安全系数y随着材料屈服强度x的增大而增大,线性拟合函数关系为y=0.007 07x-0.016 51;屈服强度大于313.5 MPa的钢材料满足井架平面内弹塑性稳定性要求。
- 张佳佳蒋发光杨凤申杨茂君詹晋
- 关键词：能量法平面内稳定性弹塑性失稳
- 3500压裂泵轴承变形对机架性能影响的研究被引量：1
- 2016年
- 以3500压裂泵机架为研究对象,分析了压裂泵液力端载荷及动力端动态特性,在确定机架危险工况下载荷的基础上,采用直接施加曲柄支反力和带有模拟轴承2种模型对机架轴承座圆环面上的载荷、径向最大变形以及机架的应力进行了数值仿真。研究结果表明,带有模拟轴承的计算结果与直接施加曲柄支反力的计算结果相比,机架轴承座圆环面上的载荷和径向最大变形减小,最大降幅分别为73.5%和95.1%;机架应力减小,最大应力降幅为40%;模拟轴承刚度变化对机架各轴承座圆环面上的载荷、径向变形和机架应力影响较小,机架应力最大值变化幅度不超过1%。综合考虑了曲轴及轴承的变形,所得结论可为大功率压裂泵机架的强度计算和刚度研究提供参考。
- 蒋发光贺环庆李峰卓昌荣李贞丽
- 关键词：压裂泵轴承机架刚度数值仿真
- 深水钻机K型井架稳定性数值模拟研究被引量：8
- 2017年
- 针对K型井架整体防护性较弱、在恶劣的海洋环境下可能发生失稳的问题,以南海某深水半潜式平台在作业工况下的运动响应为背景,对浮式平台配套的K型井架进行了稳定性研究。平台动边界对井架产生的动载荷等效为惯性力施加在井架上,同时考虑海洋风载、平台倾斜使井架受到的重力横向分量以及平台升沉引起的附加动载荷,利用有限元模型计算了井架的受力状态和整体稳定性;研究了各杆件在轴力和双向弯矩下的局部稳定性;将前大腿等效为弹性支撑梁,在轴向压力作用下进行了屈曲分析;对比了该井架用于陆地钻井的稳定性质。结果表明,海洋环境载荷使K型井架的稳定性有较大程度降低,但仍满足该工况的稳定性要求。
- 赵广慧刘丹丹王维旭刘静赵博
- 关键词：稳定性浮式平台陆地钻机
- 车载压裂泵阀箱轻型化研究
- 2016年
- 随着油井压裂工艺的发展和路政要求的提高,对压裂设备的轻型化要求越来越高。结合3500型车载压裂泵阀箱的工作特性,建立阀箱在10个典型作业工况下有限元分析模型,进行静强度分析。基于变密度法拓扑优化方法进行阀箱模型的轻型化研究,优化后阀箱模型的质量减小约21.5%,阀箱模型最大变形平均增大约7.5%,最大应力平均减小约3.3%。优化前后的阀箱模型各工况最大变形及最大应力的变化规律均一致,优化后的模型变形更加协调,应力分布得到明显改善,阀箱模型结构的力学性能更优。为阀箱轻型化设计提供一定的参考。
- 蒋发光卓昌荣贺环庆李峰李贞丽
- 关键词：压裂泵轻型化拓扑优化应力
- 半潜式平台钻机塔形井架的整体稳定性被引量：2
- 2016年
- 较之于陆地井架,浮式平台钻机井架在复杂海洋环境条件下还会受到平台运动引起的惯性载荷、重力的横向分力以及海洋风载,井架在恶劣的海洋环境下保持稳定具有重要的意义。以南海某半潜式平台的运动为背景,研究配套的塔形井架在平面内的稳定性,通过定义等效抗弯刚度将空间变截面缀条格构式的井架等效为分段等截面实腹式悬臂梁,利用能量法建立井架平面内稳定性分析模型,对比理论结果和有限元数值结果验证理论模型的有效性。研究了顶驱和游车的位置对井架变形的影响,在最不利工况条件下研究了井架的整体稳定性。结果表明井架具有较好的平面内稳定性,在最大设计钩载以及强度范围内不会发生整体失稳。
- 赵广慧刘丹丹侯敏王维旭李峰
- 关键词：平面内稳定性半潜式平台变截面
- 基于API标准的浮式平台塔形井架有限元计算被引量：5
- 2015年
- 半潜式钻井平台的塔形井架承载大、高度高、工况恶劣,需重点校核其变形和应力。以某塔形井架结构及海洋环境数据为对象,建立井架有限元模型,采用API Spec 2C—2004规范确定井架的等效计算载荷,通过ANSYS软件模拟计算设计载荷作用下井架的变形位移及应力分布。结果表明,井架可满足正常作业工况下的强度要求;但在设计生存工况下井架的最大变形发生在井架顶端,达到30.28mm,最大应力发生在井架地脚与平台连接处,达到305 MPa,接近材料的屈服极限,需要引起高度关注。研究结果可为半潜式钻井平台井架设计计算与安全评定提供一定的参考。
- 梁政黄文俊李峰蒋发光侯敏
- 关键词：半潜式钻井平台钻机井架
- 顶驱下套管驱动工具现状与发展建议被引量：18
- 2013年
- 在介绍顶驱下套管驱动工具结构与原理的基础上,指出套管驱动工具的突出特点。介绍了国外顶驱下套管驱动工具的动力总成、限位总成和卡瓦总成的结构;阐述了动力总成中液缸径向和轴向2种抱紧套管的方式;分析了限位总成中减振限位、结构限位和送管控位3种限位方式。指出卡瓦总成中的球形卡瓦较传统卡瓦在承载能力上的优越性。指出了我国顶驱下套管驱动工具与国外的差距并提出发展建议。
- 梁政张力文蒋发光李双双
- 关键词：顶驱
- 基于静动力分析的海洋井架钢结构有限元模型修正方法被引量：2
- 2015年
- 为了得到能够更加真实地反映海洋井架静动态力学性能的有限元模型,本文提出联合运用静动力目标函数的井架结构有限元模型修正方法,相对于单独运用静力、动力目标函数的模型修正方法,本文方法能更好地适应海洋井架的静动态力学特性。为验证该修正理论的正确性,以某海洋井架为原型建立缩尺比为1:14的模型井架。在对该井架进行静动力测试和有限元仿真分析的基础上,根据对结构静动态性能的具体要求提出目标函数与约束条件,通过灵敏度分析选取合适的设计参数,采用一阶搜索优化算法对待修正的设计参数进行优化,得出有限元模型的修正结果。结果表明:与模型修正前相比,修正后井架一阶模态频率的误差减小到了-5.282%,二阶模态频率的误差减小到了-6.320%,而各个测点的应力误差控制在4%以内。这说明该方法可以较好的修正初始有限元模型,使井架有限元模型更加接近真实模型,可进一步用于分析预测井架结构的承载能力和使用寿命。
- 黄志强张坤邱成松冯俊森纪苏丹刘航
- 关键词：有限元模型模型修正静动力分析灵敏度
- 非定常气动重锤震源系统的动态特性研究
- 2016年
- 基于气体动力学理论,采用连续过程离散化方法,建立了气动系统动态数值模型,得到了冲击时刻冲击锤的速度,提出了基于动态过程研究的冲击能量计算方法。分别研究了气管管径、冲击锤行程与冲击能量的关系。研究结果表明,冲击能量随管径的增大先增大后减小,随冲击锤行程的增大线性增大。该方法可为计算重锤震源冲击能量、优选气管管径、确定冲击锤行程提供参考。
- 蒋发光刘晓宁李进付梁政
- 关键词：气动系统非定常高压气体
