摘要：大红山铁矿400万t/a二期采矿工程胶带运输系统是其一个重要子系统,胶带系统工程施工涵盖巷道掘进及胶带系统设备安装,由于该胶带系统延伸较长,坡度陡,井口标高330m,井底标高-40m,系统复杂。施工时,为保证巷道掘进断面尺寸、胶带设备安装精度达到设计要求,工程测量往往起到至关重要的作用。由于井下温湿度较大,作业环境差,采用常规的测量方法对巷道断面检测、安装精度复核,测量内业工作量大,作业效率低,测量人员劳动强度大。利用施工坐标测量方法来检测、复核巷道断面尺寸及设备安装精度,具有测量内业处理量小,简单、方便、准确等特点,同时极大地降低测量人员的劳动强度,提高工作效率,在大红山铁矿井下测量中值得推广应用。

摘要：在PDC钻头产品结构中,布齿结构设计至关重要,直接影响PDC钻头的使用性能和寿命。利用PDC钻头切削力学分析程序计算钻头不平衡力和径向力/周向力比值,调整PDC钻头布齿结构,直到钻头力平衡与功力满足要求为止。采用人工探索的方式进行布齿结构设计,存在设计效率低、设计质量不稳定等缺点。利用MDO方法建立PDC钻头自动优化布齿设计平台,实现布齿结构自动优化设计,布齿结构设计时间仅为原来的1/16～1/8,其中人工干预时间仅为原来的1/96～1/48,布齿结构设计质量提高3～5倍,大幅降低了产品开发成本,提高了产品设计可靠性。

摘要：国内深水采油树研究处于起步阶段，迫切需要对水下采油树的各重要部件进行设计研究。为此，针对水深为1500m、压力等级为69MPa、温度等级为-18～120℃的设计条件，根据ISO13628—4和API17D的相应规范，设计了一套深水采油树油管悬挂器下放工具，对该工具的关键参数进行了设计分析，计算了锁紧环径向挤压力的大小，并对下放工具的主要受力零件进行了有限元强度分析。分析结果表明，设计的下放工具满足强度和功能要求。

摘要：金属钢圈密封作为水下装备密封关键技术之一,广泛应用于水下井口头和水下采油树等装备的重要连接部位。然而,国内研究重点均集中于密封钢圈,对连接部位密封型面设计研究较少。鉴于此,选取应用最广泛的VGX钢圈,基于功能性与安全可靠性要求,设计了2种密封型面,通过有限元计算进行了分析对比,并进行了实验室密封性能测试。研究结果表明:接触面角度差是VGX钢圈密封型面设计的核心要素;Ⅰ型型面与Ⅱ型型面均满足功能性、安全可靠性及使用寿命要求,且各有特点,其中,Ⅰ型型面备用密封比压更高,Ⅱ型型面主密封能力相对更优,可根据具体使用需求选择合适型面。所得结论可为水下装备其他金属密封设计提供借鉴和参考。

摘要：高压井口头作为水下井口头系统中最关键的承压部件,出厂前必须通进行静水压测试,但国内前期对此研究较少,亟待深入。鉴于此,在参考相关标准及工程调研的基础上,结合待测高压井口头结构,兼顾测试操作安全性及经济性,设计了一套高压井口头地面测试装置,顺利完成了测试并通过了DNV船级社现场认证,由此得出高压测试装置设计的几点建议:须考虑密封冗余,提高密封可靠性;须设计密封泄漏检测点,方便判断密封失效部位;尽量减小密封腔体积,以提高测试效率及测试安全;兼顾装配因素,须容易对中和调平,避免组装引起的密封损伤。该套测试装置的研制成功可为其他类似测试工装的设计提供借鉴与参考。

摘要：水下采油树是深水油气开发中必不可少的装备。该课题拟通过掌握水下卧式采油树及下放机具的设计、制造相关关键技术,研制出具有自主知识产权的1 500 m水深、10 000 psi压力等级、温度等级为SU（-18℃~121℃）的水下采油树样机,为最终形成国产水下采油树设计、制造、测试及工程服务能力奠定基础。课题主要研究内容包括：（1）水下采油树总体方案设计与结构设计;（2）水下采油树下放安装回收工艺及配套工具设计;（3）水下采油树控制系统设计;（4）水下采油树材料及制造工艺技术研究;（5）水下采油树风险评价及可靠性分析;（6）水下采油树样机的测试;目前,课题组已完成水下采油树机械结构、控制系统及下放机具总体方案设计、水下采油树机械结构基本设计与详细设计、水下控制模块的相关设计、下放安装机具基本设计、水下采油树原理样机关键部件的制造准备工作、水下采油树地面测试系统的建立、水下采油树安装功能模拟测试方案、FAT测试方案及SIT测试方案、水下采油树风险评价及可靠性分析。通过该阶段课题研究,课题组已基本掌握水下采油树研发关键技术,为下一步水下卧式采油树国产化应用奠定了坚实基础,主要关键技术包括：（1）水下采油树及配套系统的总体设计技术;（2）油管悬挂器、穿越器等核心部件的设计技术;（3）水下采油树水下控制模块配套测试系统技术;（4）水下采油树风险评价及可靠性分析技术;（5）水下采油树材料设计及防腐技术。

摘要：利用Abaqus有限元软件对普通C形卡环、带圆角C形卡环和卡块式3种不同的油管悬挂器锁紧机构在锁紧过程中所受的应力进行了分析。在分析时切向接触条件使用Conlomb摩擦模型,限制了卡环竖直方向的自由度,只允许卡环在水平面有位移。分析结果表明,普通C形卡环式锁紧机构的应力最大,卡块式锁紧机构的最大应力最小;带圆角的C形卡环应力分布比普通C形卡环更为均匀,过渡更为平缓;卡块式锁紧机构的最大应力明显小于卡环式锁紧机构,若能在卡块与推动环接触处增加圆角,则能进一步减小应力集中,降低最大应力值。

摘要：概述了江钻股份公司石油勘探开发用牙轮钻头的可靠性设计流程,阐述了牙轮钻头在设计过程中用三维建模、有限元分析模型等进行可靠性设计的思想,采用了理论计算法、相似产品的类比分析法、实验室试验法和产品现场试验法等相结合的系统的可靠性试验。以实例介绍了从产品的各个子系统到最终成型产品所进行的部分试验和验证。

摘要：分析了水下采油树的关键部件——井口连接器的功能、类型及结构。针对水深300m、设计压力为34.5MPa(5000psi)、设计温度为-18～121℃的卧式采油树,根据ISO13628-4和API17D相应规范,在考虑井口结构、目标油田油藏特性和环境参数的基础上,设计采油树井口连接器,并对关键部件C型锁紧环所需要的液压锁紧力进行计算分析;利用ABAQUS软件对液压锁紧力进行验证和强度校核。计算结果表明:所设计的锁紧机构满足井口连接器和水下采油树的需要。

摘要：VX钢圈是水下卧式采油树连接器上的全金属锥形密封圈,其性能好坏直接影响着采油树功能的实现。为保证密封件的性能,需要进行密封件力学特性及相关参数的计算。根据VX钢圈密封的工作原理,对VX钢圈密封锥面进行预紧及操作工况下的力学分析,推导出了VX密封钢圈的预紧接触应力和操作接触应力公式,并用ABAQUS有限元法对推导的VX钢圈的设计计算公式进行验证及相关分析,指出在操作工况下,钢圈接触应力与内压呈线性关系,先随内压增大而降低,到达最低值后,则随内压增大而线性增大,钢圈实现自紧密封。