摘要：良好的相间传热与油雾蒸发效率是提高提升管内油剂之间催化裂化效率的关键。为了研究双层喷嘴提升管内油雾的传质传热与混合特性,采用SCDM软件建立了双层喷嘴提升管几何模型,并基于颗粒完全流态化理论,采用颗粒随机轨道模型对离散相油雾液滴轨迹进行追踪,模拟了提升管内油剂分布与传热规律。研究结果表明:提升管轴向位置0.6~0.8 m区段内温度和油雾蒸汽体积分数沿径向分布变化最大,温度呈现边壁高、中心低的“U”形分布,体积分数呈现边壁低、中心高的“环-核”分布,最后在提升管轴向位置0.8 m以上温度逐渐不变,稳定在620 K左右且分布均匀,油雾蒸汽体积分数稳定在0.7左右;在轴向位置0.7~0.8 m区段内油雾粒径变化剧烈,平均粒径最大值出现在轴向位置z=0.75 m的径向截面,在此区段内最不利于油雾催化裂化;副喷嘴应当安装于主喷嘴下方0.5 m处,此时催化裂化效率最高。所得结论可为双层喷嘴提升管的结构设计提供基础数据。

摘要：为了减轻硬地层PDC钻头的黏滑振动,实现提速增效,研制了一种新型旋转配流式扭转冲击钻具。基于工具结构与工作原理的分析,建立了摆锤运动数学模型,研究了摆锤的运动规律,分析了水力参数和结构参数对其冲击性能的影响,并通过室内实验验证了工具结构的可行性。结果表明,摆锤在不同的阶段均做非线性加速运动,摆锤冲击功、冲击功率均与钻井液排量和摆锤转动惯量呈正相关,而摆锤固有冲击频率与钻井液排量呈正相关,与摆锤转动惯量呈负相关。研究结果为工具的结构优化和推广应用提供了理论支撑。

摘要：1.目的油气井钻完井设计中所提示的地层坍塌、钻完井液漏失等井壁失稳,一般都是根据邻井的施工历史,定性地指出井壁失稳的类型和程度。而在实际钻井过程中,更多的则是根据井下情况不断尝试,如果一种方法不行就会不停地更换,直至控制住井壁失稳。此做法堪称钻井遭遇战,只能摸着石头过河。这种“试错”一次成功率低,作业成本高,非生产时间长。

摘要：直井测斜仪在井下恶劣环境中流场特性复杂,尤其阀头部分容易发生冲蚀磨损。建立直井测斜仪阀头三维模型,并对其流场和冲蚀特性进行有限元仿真分析,其中阀头流场区域中间段作网格加密处理。结合现场工况参数,采用质量流量入口及压力出口来完成边界条件设置并求解。结果表明最大速度及最大湍流效应发生的位置在钻井液通过导流套的节流入口处,最大湍流速度为15.8 m/s。分析离散相模型的粒子运动轨迹,发现存在于阀头表面上方的粒子出现明显堆积与反弹现象,对阀头表面有一定的冲蚀效应。分析阀头表面所受到的静压力云图和剪应力云图,应力集中现象分别出现在阀头直接受钻井液冲击处和阀头流通钻井液的凹槽处。将求解结果与现场试验情况对比,验证了仿真的可行性及准确性。研究结果可解释直井测斜仪中阀头的失效现象,并为阀头的结构设计或优化提供依据。

摘要：开发一套针对旋转导向钻井工具推靠力的标定装置。以旋转导向钻井工具导向机构的力学分析和理论研究为基础,结合工具自身的结构尺寸,设计了一套用于导向力标定的装置。在标定装置的结构设计中,通过Solidworks软件对标定装置的各零部件进行机械结构设计和三维实体建模,并通过ABAQUS有限元软件对标定装置主要部件的受力情况进行分析,验证了标定装置的强度是否符合设计要求。在标定装置的功能设计中,通过在支撑架上安装相应压力传感器以及不同尺寸的固定工具,能够实现直径不同的两种钻井工具的标定,并通过测试系统得到导向机构推靠力的大小以及方向。通过模拟计算及实验证明旋转导向钻井工具标定装置结构合理,测试精度能够完成对旋转导向钻井工具的标定工作。

摘要：为了对目标井地层砂样采取更具有针对性砾石优选,提高砾石充填防砂效率,采用基于颗粒离散元素法的数值模拟方法进行不同类型、不同粒径砾石的防砂效果实验,并提出了一种综合因子的概念,可将防砂效果进行量化。通过数值模拟实验结果与常用方法的对比,验证了数值模拟手段进行防砂砾石选择的可行性,进而设计了对不同目标井地层砂样更具针对性的防砂砾石粒径选择方法。利用该方法可优选出最佳砾石尺寸,同时达到对出砂地层进行高效精确防砂、减少室内实验时间和资源浪费,节省实验费用的目的。

摘要：双螺杆泵是用于输送粘稠重质原油的常见流体机械,在设计工况范围内运行是比较安全可靠的。某中间站7台双螺杆泵已正常运行4-5年,因工艺调整,运行压力由2-3MPa提升至4.2MPa(低于额定压力5MPa)后,仅一年内多次发生泵轴断轴事件。通过对选取的泵轴进行力学校核、材质与机械性能检测分析、断口特征观察分析与研究,判定泵轴运行过程中受交变循环低扭转、弯曲应力或振动,在铸造时残留的微裂纹诱导下,泵轴键槽等应力集中处晶粒出现位错运动,不断发展成为初期表面裂纹,在连续长周期运行状态下,裂纹扩展进入失稳断裂阶段,发生疲劳脆性断裂。

摘要：为了掌握地下储气库注气过程中的压力动态变化情况,解决持续注气导致的地层参数难以确定的问题,依据现场静、动态资料,基于一种改进粒子群优化算法,综合储层压力、井底压力和井口压力的计算方法,建立了一种地下储气库注气过程一体化压力及地层参数计算方法。首先,利用计算储层压力、井底压力和井口压力的方法计算出井口压力;然后,应用改进粒子群优化算法,不断调整、优化压力和地层参数,使计算的井口压力与实测井口压力达到最优拟合,进而得到储层压力、井底压力,以及储层平均渗透率、探测半径等地层参数。利用该方法计算了呼图壁储气库3口注采井的井口压力和储层的平均渗透率,3口注采井计算井口压力与实测井口压力的决定系数分别为0.9889,0.9893和0.9784,计算出的储层渗透率与试井解释的渗透率基本一致,说明该计算方法的计算结果可靠。研究结果表明,利用地下储气库注气过程一体化压力及地层参数计算方法,可以了解地下储气库注气过程中的压力变化情况,有助于指导地下储气库的安全运行。

摘要：为抑制PDC钻头钻进硬地层时的粘滑振动,设计了一种可以为PDC钻头提供周向冲击载荷的脉动式扭转冲击钻井工具,并在介绍其结构设计和分析其工作原理的基础上,建立了计算其周向扭矩、直井工况下冲击功的数学模型,通过算例分析了其工作特性。分析结果表明:脉动式扭转冲击钻井工具的周向扭矩随排量增大而增大,随节流喷嘴直径增大而减小;在直井中的冲击功随钻柱扭矩和扭转角度增加而增大,随钻压增大而减小。脉动式扭转冲击钻井工具样机性能室内测试结果表明,该钻井工具能实现高频扭转冲击,且其工作频率、周向腔体压差和周向扭矩均随排量增大而增大。研究和测试结果表明,脉动式扭转冲击钻井工具的结构设计合理,能够为PDC钻头提供周期性扭转冲击载荷,抑制PDC钻头的粘滑振动。

摘要：石油是现代化社会发展中应用最为广泛的能源,与之相关的产业也在近几年得到了不同程度的发展。石油开采效率和开采质量关系到石油产业的发展,石油钻机电气传动系统是石油开采的重要设备。为此,本文在阐述石油钻机电气传动系统设计和构成的基础上,立足石油企业发展实际情况,就石油钻机电气传动系统的基本构成和电力驱动问题予以探究。