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卡瓦悬挂器密封失效与改进研究被引量：3: 2022年; 研究卡瓦悬挂器密封结构失效案例,对卡瓦式套管悬挂器悬挂能力和密封结构的工作特性进行有限元计算,分析卡瓦悬挂器密封结构经常发生失效的主要原因。为了克服卡瓦悬挂器结构存在的缺陷,提高井口悬挂器承载能力和密封性能,设计一种新型芯轴式悬挂器,并进行了压力和承载实验测试。经过试验前后拆卸对比,得到悬挂器和四通的变形在安全范围内;球形密封钢圈受压后产生变形为平面状,密封宽度较大,表明密封性能良好;试压过程中,随着载荷的增加,试验台仪表和百分表的位移量变化较小。因此,试压测试表明该新型悬挂器可以承受140 MPa的高压压力作用,最后在现场得到应用,效果良好。; 刘洋刘洋练章华何勇匡生平; 关键词：密封结构承载能力

一种套管悬挂器金属密封结构设计与研究被引量：9: 2019年; 针对高温高压下悬挂器橡胶密封件的失效问题,采用316L软金属,设计线型、正弦、椭圆、抛物线4种不同的密封结构,采用ANSYS软件分析套管悬重及不同顶丝压力下的接触压力和接触宽度的变化规律。结果表明:随顶丝压力的增加,线型密封各接触面处的平均接触压力增幅较小,正弦和抛物线型密封各接触面处的平均接触压力起伏式增加,椭圆密封各接触面处的平均接触压力平稳增加,表明采用椭圆型接触面有利于密封的稳定。实验结果表明,该全金属多级等锥椭圆曲面密封结构可靠,能满足油田井口装置140 MPa极限工况的密封要求。; 练章华刘洋张耀明严永发王裕海; 关键词：金属密封接触压力

芯轴悬挂器高强度螺纹结构设计及评价研究: 2024年; 为了防止芯轴下端连接螺纹强度不足而造成失效事故,采用高温高压套管柱设计计算方法、有限元数值模拟和实验手段,对芯轴材料进行了力学性能实验,开发了一种用于芯轴悬挂器高强度螺纹结构,并在极限复合载荷下对该螺纹进行了三维有限元计算。研究结果表明,拉扭压复合载荷对外螺纹强度影响较大,压缩载荷对内螺纹内台肩第一牙应力影响较大,内外螺纹其余部位相对安全。拉伸载荷在一定程度缓解了上扣扭矩对内外螺纹台肩部位的影响。从计算结果得到内外螺纹整体上应力小于材料允许的屈服极限,且螺纹接头接触压力均大于外在流体压力,可以形成有效密封,研究结果为芯轴悬挂器螺纹结构的选型和使用提供理论基础。; 刘洋刘洋练章华练章华; 关键词：芯轴螺纹有限元

复杂工况下41/2REG涡轮轴连接螺纹断裂分析被引量：5: 2018年; 为预防和减少涡轮钻具的涡轮轴在解卡过程中连接螺纹发生断裂,需对其断裂原因进行分析。根据长庆油田A井所用涡轮钻具轴连接螺纹的结构,建立了带螺旋升角41/2REG锥形螺纹的三维力学模型,基于连接螺纹弹塑性本构关系和有限元控制方程,分析了涡轮轴连接螺纹在压扭、拉扭、弯扭复合载荷工况下的应力分布。研究发现:涡轮轴连接螺纹部位在扭矩一定的情况下,随着钻压增大,涡轮轴外螺纹所受应力呈增大的趋势,且螺纹牙的应力分布不均匀,整圈螺纹牙上的应力波动较大;当涡轮轴受到的拉力一定,随扭矩增大,外螺纹台肩部位第一牙处应力增幅较大,存在疲劳失效的风险;在扭矩为25kN·m条件下,当井眼曲率为10和20(°)/100m时,外螺纹的最大应力为700.0 MPa,涡轮轴螺纹连接部位比较安全,但当井眼曲率为30°/100m时,螺纹台肩内外螺纹牙最大应力为903.6 MPa,接近材料的屈服极限。研究结果表明,涡轮轴连接螺纹在弯扭载荷作用下易在外螺纹第一牙处出现应力集中现象,导致其失效,因此应避免在井眼曲率较大井段使用涡轮钻具。; 练章华刘洋林铁军罗泽利牟易升; 关键词：涡轮钻具钻具事故力学模型有限元法

注CO_2吞吐微观机理可视化实验被引量：10: 2017年; 针对高温高压下注CO_2吞吐微观动态过程和微观作用机理认识不清的问题,自主研发了一套高温高压微观可视化实验装置,实现了高温高压条件下CO_2吞吐微观动态过程的实时观测。实验研究表明:注气过程中,CO_2具有顺势而流的现象,与水驱过程相同,在速度梯度作用下会优先进入大通道;焖井过程中,速度势转变为浓度势,CO_2在浓度梯度作用下扩散进入小孔道和盲孔,溶解到其中的原油中,使原油进入优势大通道;回采过程中,压力逐渐降低,浓度势转变为压力势,CO_2在压力梯度的作用下带动大通道中的原油采出;大通道流动能力越强,CO_2波及距离越远,接触的小孔道越多,扩散波及到的面积越大,采出的油越多。该研究明确了CO_2吞吐的微观作用机理,为现场优选吞吐时机、改进吞吐措施提供了理论指导。; 刘建仪李牧刘洋周浩; 关键词：CO2吞吐可视化

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刘洋