摘要：为研究天然气设备中节流阀的Y形密封圈在超高压、高低温工况下的影响因素,选择PTFE及其4种改性材料作为密封材料,研究唇口过盈量、唇前角、唇后角对Y形密封圈静密封性能的影响。结果表明:Y形密封圈最大von Mises应力随唇口过盈量增加而减小,随唇前角和唇后角的增大先增加后减小;内唇最大接触应力随唇口过盈量、唇后角的增加而增大,随唇前角的增加先增大后减小。选取密封圈宽度、基体高度、唇尖高度、唇前角、唇后角5个参数,采用ISIGHT软件对各参数进行灵敏度分析。结果表明:密封圈宽度及基体高度对Y形密封圈最大Mises应力及内唇接触应力影响最大。通过多岛遗传算法获得密封圈的优化尺寸,通过试验验证理论设计结果。

摘要：针对国内浅水油气资源开发环境影响及空间受限等问题,本文提出了国产浅水水下生产系统的总体设计方案。通过对浅水水下生产系统关键设备结构进行分析,提出了一种满足受限区海域开发要求的环境友好型设计思路。结果表明:通过系统和总体布置的设计,国产浅水水下生产系统与深水相比在单体重量、作业方式、维护检修方面更加经济。

摘要：选择性能参数可靠的节流阀,对"三高井"(高压、高含硫、高产)合理控制井底压力起到关键作用,是成功建立二次井控的决定性因素之一。针对常用的筒式、楔形和孔板3种节流阀,基于离散相模型开展了冲蚀数值模拟仿真,研究了不同节流阀的冲蚀损伤机制,分析了流体压力和颗粒运动速度等对阀芯冲蚀速率的影响,并利用现场试验对数值模拟结果进行了验证。研究结果表明:3种阀阀芯最大冲蚀速率均随着流体压差、颗粒质量流量和颗粒密度的增大而增大,且在相同条件下,抗冲蚀能力依次为筒式阀>楔形阀>孔板阀;现场试验结果与模拟结果一致,证明了建立的离散冲蚀模型的可靠性。综合考虑耐冲蚀能力、节流压井可靠性和井控工艺等要求,建议在"三高井"105 MPa节流管汇主节流中使用筒式阀,辅助节流使用楔形阀,逐步淘汰使用孔板阀;对筒式阀节流控制箱和楔形阀下游变径处进行结构改造优化,以满足更长时间、更高强度的节流控制要求。研究结果可为节流阀的设计制造和现场施工参数配置提供理论依据。

摘要：节流阀口的形式以及结构尺寸直接影响节流阀的性能,因此阀口结构形式选择及其设计是很重要的。通过数值模拟的方法研究了二级节流口尺寸不同对阀内空化流场、流速以及空化区域的影响。研究结果表明:二级节流阀内上游腔的拐角处、二级节流口中间腔的近壁面区域、阀芯的顶部、节流口下游的近壁面区域存在四个回流区。随着阀口尺寸m、n的改变,阀内回流区位置几乎不变,但是回流区面积大小会发生改变。但是m=2,n=1时二级节流阀具有较好的抗空蚀特性。研究结论为工程人员设计高性能液压阀提供了理论依据。

摘要：介绍了节流阀在非平衡型腔注射模中的应用及模具工作过程,并分析了节流阀的设计要点。通过在注射模具中合理地应用节流阀,可实现非平衡式浇注系统的人工平衡设计,以减少成型缺陷,提高塑料件质量。

摘要：针对节流阀阀芯出现失效和磨损严重的问题,本文采用组合设计方法,提出了一种新型节流阀阀芯结构型式,以降低启闭扭矩、减小摩擦、提高密封性能及延长阀芯使用寿命,并在锥形阀芯节流阀设置远程智能控制装置,通过压力传感器实现智能化控制节流阀在紧急情况下的启闭。利用有限元分析软件,通过有限元仿真分析,验证优化后阀芯结构的合理性和有效性,局部流体压力降低94.88%,为节流阀阀芯的优化设计提供理论基础和工程意义。

摘要：针对钻井作业中高压流体携带的固相颗粒高速撞击阀芯曲面,导致阀芯轮廓冲蚀严重及节流阀使用寿命缩短这一技术性难题,运用欧拉-拉格朗日法和离散相模型,预测了颗粒在不同入射角度下对40Cr钢的冲蚀磨损量、冲蚀速率和冲蚀形貌分布,并将其与相关实验进行了对比。对比结果表明:当粒子入射角由15°增大到90°时,预测冲蚀斑坑深度、冲蚀质量损失和冲蚀速率先增大、再减小,冲蚀表面形貌由椭圆形逐渐向圆形变化;当粒子入射角为45°时,材料质量损失达到最大。因此,在进行节流阀的优化设计时,应尽量避免粒子入射角为45°以减缓粒子对阀芯的冲蚀。

摘要：为了减少页岩气安全开采中节流阀阀芯断裂失效事故,本文设计了一种新型的销钉连接方式,在阀芯与阀杆结合部位钻一个销钉孔,当阀杆旋转向下时,杆只会将向下的运动传递给阀芯;当阀杆旋转向上时,阀芯会在销钉的作用下上移,满足工作要求。根据第一强度理论,本文对阀芯阀杆进行了有限元计算,验证所设计的阀芯阀杆结构满足现场使用要求。

摘要：节流阀是控压钻井系统核心部件之一。为揭示适用于大尺寸井眼节流阀的节流特性,本文以JLKT103-35筒形节流阀为研究对象,利用ANSYS-Fluent软件开展节流阀节流特性仿真模拟,分析了钻井液排量为10~65L/s范围内不同节流阀开度对其节流压降的影响。结果表明:随着排量的增大,节流压降增长越明显;该节流阀整体线性度不佳,但以50%开度为界可划分为20%~50%和50%~100%两个不同特征的线性区间,并拟合了其节流特性方程。在蓬深某井开展了现场应用,与现场测试数据对比表明,本文所建立的节流特性方程的精度>90%,可为后续控压系统设计提供理论帮助。

摘要：节流阀在现场使用中,时常有阀芯断裂失效的情况发生,对油气的稳定可靠生产造成了不利影响。鉴于此,借助CAD及有限元软件建立了节流阀的力学模型,对其在不同工作压力中的阀芯受力进行了分析研究,并基于研究成果对节流阀的阀芯结构进行了一定改进。研究结果表明:阀芯在安装及使用中,在阀芯台肩及阀芯销孔处一直存在较大的拉应力,但拉应力始终小于阀芯材料的许用应力,阀芯的失效形式为低应力下的断裂损坏;通过增加台肩的倒圆半径以及合理的设计销孔位置能够在一定程度上降低阀芯拉应力,大幅延长节流阀的使用寿命。研究结果可为节流阀及其他类似阀芯的结构优化设计提供一定的理论参考。