适用于深水浅层非成岩天然气水合物固态流化开采的伞式工具

作     者：宋震 孙颖 李凯莉 吕忠蕾 孙浩铭 Song Zhen;Sun Ying;Li Kaili;Lü Zhonglei;Sun Haoming

作者机构：西南石油大学机电工程学院 

基　　金：中国博士后科学基金面上项目(编号:2017M623061) 石油天然气装备教育部重点实验室开放基金项目(编号:OGE201702-13) 

出 版 物：《天然气工业》 (Natural Gas Industry)

年 卷 期：2019年第39卷第3期

页      码：133-139页

摘      要：为了解决已有的天然气水合物(以下简称水合物)采掘工具不适用于大规模、大范围矿层开采而影响开采效率和经济性的问题,基于水合物固态流化开采法的技术思路及工艺特点,设计研发了一种可用于破碎并收集水合物的伞式工具;依据开采工况建立了该伞式工具的三维结构模型,并通过仿真对其进行了稳态力学模拟分析,进而对其开采效果进行了预估。研究结果表明:①伞式工具处于工作状态时,工具整体不会发生失稳现象,最大应力处发生在刀翼与外管杆的连接处,其应力值小于该处所用材料的屈服强度,其余部位的应力值也均在所使用材料的屈服极限内;②该工具刀翼发生侧偏时,结构上有可能产生形变从而影响开采范围,但不会影响旋转破碎水合物;③在开采扭矩的动力传递中,钻杆最大等效应力值小于材料的抗扭强度,且整体并没有发生扭曲变形,仅产生了可忽略的位移量;④采用伞式工具进行水合物开采,其日采掘量可满足经济性要求,具有用于水合物商业化开采的潜力。

主 题 词：天然气水合物 固态流化开采 伞式工具 破碎 设计 结构力学分析 稳态 经济可行性 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 0818[工学-交通运输类] 0807[工学-电子信息类] 0815[工学-矿业类] 0813[工学-化工与制药类] 0814[工学-地质类] 082002[082002] 

核心收录：

D　O　I：10.3787/j.issn.1000-0976.2019.03.017

馆 藏 号：203607396...