摘要：混砂罐的排液稳定性对压裂作业意义重大,目前对于复杂结构混砂罐排液性能的研究相对较少,且现有理论计算方法无法评估一些复杂结构对排液性能的影响。基于此,通过数值模拟手段进行混砂罐的运行参数(转速)和结构参数(搅拌器距底面高度、挡板的开孔面积)等对排液性能影响的研究。研究结果表明:在排出管汇监测面含气体积分数为2%的阈值限定下,罐内最低液面高度为1.1 m,相较理论计算0.998 m液面高度增大10%左右;对比挡板以及开孔面积对排液含气体积分数的影响可见,挡板开孔会增加排液的含气体积分数,挡板开孔面积增大30.3%,监测面含气体积分数相比未开孔时增大32.3%;确定了在不同液位下利用仿真手段获得安全排液转速与排液含气体积分数关系的方法,使得在设计阶段获得液位、转速之间的初步MAP(映射)关系,提升产品开发效率。研究结果可为复杂混砂罐稳定排液的结构设计以及安全运行工况的确定提供参考。

摘要：提出一种三角网格曲面刀轨生成算法,该算法引入R*-tree索引结构并对其进行改进,建立三角网格曲面的三维空间索引结构,快速获取局部型面参考数据并分析其微分几何性质,基于局部型面1阶连续约束条件,采用抛物线逼近网格边界,实现三角网格曲面精度补偿,对网格边界曲线与刀轨截面求交获取刀位数据,对其排序生成刀轨,实例表明该算法数据适应性强,生成数控加工刀轨精度高,算法运行速度快。

摘要：煤层气勘探开发井的钻井深度浅、固井作业压力低、水泥浆用量少,使用常规固井设备时操作复杂、经济性不高。采用一体化结构设计,实现固井车的混浆单元、泵送单元、供灰单元、供气单元的集成设计。利用“双泵合流-双马达串/并联切换”技术,实现设备全液压驱动,开发了煤层气专用固井半挂车,并介绍了该车的技术参数、技术与结构特点、测试应用情况。可对煤层气固井作业起到较好的降本增效作用,对煤层气的大力开发提供支持。

摘要：针对目前三角网格模型布尔运算运行效率低的问题,提出了一种三角网格模型的动态空间索引结构,基于该结构可快速定位2个网格模型之间的相交区域,求解其交线;进而沿交线将每一三角网格模型分割成2个子网格模型,通过子网格模型的不同拼接生成三角网格模型的布尔运算结果.实例结果证明,该算法可准确地求解交线数据,有效地提高三角网格模型的布尔运算效率,并适用于各种复杂型面三角网格模型.

摘要：针对中国页岩气勘探开发的特点,通过对北美大型页岩气压裂成套装备和中国页岩气储藏地理条件的分析研究,提出了适合中国大型页岩气压裂成套装备的连续作业解决方案。该方案包括连续管作业系统、连续供液系统、连续输砂系统、混砂系统、高压注入系统、返排液处理系统和智能控制与数据处理系统。该套装备具有如下功能和作用:可在有限井场空间实现大规模压裂作业,减少了现场工作人员;车载化和轻量化设计解决了设备在页岩气储藏地区狭窄崎岖道路上的行驶问题;连续配液和连续加砂系统实现了大规模作业的连续性,并提高了作业效率和安全性,压裂基液在线式混配既节约又环保;混砂车不仅可以实现大排量,而且可以实现纤维添加和脉冲间歇加砂;压裂返排液处理系统实现了水资源的节约和有效利用,也实现了达标排放,节能环保;智能控制与数据处理系统不仅可远程控制现场设备作业,还可进行现场数据的采集、处理和远程传输,保证作业的安全性和稳定性。

摘要：盲三通与常规的弯管相比,可有效提升抗冲蚀性能,适用于气力输送设备。文中使用Fluent软件对垂直-水平管道之间的盲三通进行了冲蚀仿真模拟,分析了盲三通内冲蚀严重的位置,以及砂粒粒径和带堵头段长度与管内径比例(L/D)对最大冲蚀速率的影响。仿真结果表明,盲三通堵头处和上部拐角处冲蚀情况较为严重。在砂粒质量流量相同的条件下,随着砂粒粒径从0.6 mm降至0.2 mm,盲三通堵头和上部拐角处最大冲蚀速率明显升高,增长幅值约为100%。随着L/D从1增大到3,堵头处最大冲蚀速率明显降低,幅值约40%。上部拐角处先降低、后上升但变化不明显,在L/D=2时最小,变化幅值约17%。仿真结果可对盲三通的结构设计与寿命预估提供一定的参考。

摘要：为了研究多层连续油管缠绕工况下滚筒的受力特性,通过理论分析得到滚筒筒身径向力、滚筒辐板轴向力及多层缠绕系数的计算方法。以某型号连续油管运输滚筒为例,计算得到相关力学参数。通过有限元仿真及应力-应变测试,对理论计算方法进行验证。结果表明:仿真与试验结果趋于一致,验证了理论计算方法的合理性;连续油管滚筒筒身所受径向力随缠绕层数的增加而增大,但增幅逐渐趋缓;滚筒辐板所受轴向力随缠绕层数的增加而增大,且二者呈近似的线性关系。为了提高工程计算的效率,将多层缠绕系数应用于工程简化计算中,为设计满足复杂工况的滚筒提供可靠的技术手段。

摘要：连续油管注入头夹持系统中的夹持块轴承出现过碰撞碎裂的情况,作为减振部件夹持块垫片的刚度很重要。文中基于动力学基本理论,构建了连续油管注入头夹持系统多体动力学模型。在考虑系统刚度的前提下,针对夹持块垫片刚度对夹持块轴承和滑道板碰撞力的影响做了对比分析;同时,在不同的夹持块垫片厚度下对单个夹持块轴承进行了瞬态动力学碰撞分析。研究结果表明:由于链轮多边形效应,夹持块进入滑道板区域时轴承会与滑道板发生碰撞,滑道板端部采用倒圆弧设计能有效减缓夹持块轴承受到的横向冲击;合适的夹持块垫片刚度与厚度能有效起到减缓夹持块轴承与滑道板碰撞冲击的作用。

摘要：针对目前我国煤层气开发的特点,结合煤层气井压裂增产的实际工况,研制了YLC50-1340型煤层气专用压裂车。该压裂车采用进口底盘车、大直径柱塞的五缸柱塞泵,配备冷却系统和加热系统,提供本地控制系统和远程控制系统,为满足车组作业开发了数采通讯和联机控制功能,保证了煤层气压裂作业的实时监控和整体稳定性。该压裂车的研发解决了煤层气压裂依赖于油田压裂设备的问题,给出了煤层气压裂车研发完整的解决方案,大大降低了煤层气压裂作业的设备数量和成本。性能测试结果表明,YLC50-1340型煤层气专用压裂车设计合理,各项数据均符合设计要求,各项性能完全满足煤层气压裂工况要求。

摘要：为了更好地开发中国的页岩气资源,根据中国页岩气藏分布区域和页岩气压裂施工的特点,研制了一种以涡轮发动机为动力源的YLC3360-140型页岩气专用涡轮压裂车(4500型压裂车)。通过选型涡轮发动机,设计了与之匹配的高速减速箱、五缸柱塞泵、控制系统和液压系统,实现了涡轮发动机在中国油田压裂设备上的首次应用。在四川珙县的页岩气压裂施工作业中,涡轮压裂车的最大水功率为2 607 kW,压裂泵最大流量为1. 9 m^3/min,最大压力为87. 5 MPa。现场应用结果表明,与传统压裂设备相比,以涡轮发动机为动力源的压裂设备在单机功率密度、道路通过性、节能减排和操控方便性等方面优势明显,具有较高的推广价值。