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题名基于张紧器耦合的隔水管作业窗分析
被引量：3
- 1
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作者
曲豪
王川
曾乔
方海辉
刘超
王安义
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机构
西南石油大学机电工程学院
中油国家油气钻井装备工程技术研究中心有限公司
眉山市特种设备监督检验所
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出处
《石油机械》
北大核心
2021年第4期79-85,150,共8页
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基金
国家自然科学基金项目“深海油气资源开发”(51704254)。
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文摘
为了研究张紧器与隔水管耦合作用下的自存作业窗及避台撤离时的紧急作业窗,基于隔水管悬挂模式下的横向振动特性,建立了隔水管与张紧器耦合振动动力学模型,采用有限差分法对方程进行了离散,利用边界条件和初始条件通过编程对模型进行求解。研究了海风和张紧器参数对隔水管自存作业窗的影响,分析了平台航速和海流角度对隔水管悬挂撤离时作业窗的影响。分析结果表明:在悬挂工况下,海面风速对隔水管横向振动位移有较大影响,但对隔水管应力影响不大;随着张紧器气瓶压力增大,隔水管横向位移减小,但隔水管应力变大;随着海风和张紧器气瓶压力变大,隔水管自存作业窗减小;平台航速大于0.22 m/s时,随着航速的增大,撤离作业窗海流角度减小。所得结论可为隔水管的悬挂操作提供理论指导。
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关键词
隔水管
张紧器
悬挂操作
自存作业
撤离作业
动力学分析
有限差分法
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Keywords
riser
tensioner
suspension operation
self-storage operation
evacuation operation
dynamic analysis
finite difference method
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分类号
TE952
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名张紧器-隔水管耦合横向振动特性研究
被引量：2
- 2
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作者
涂朴
方海辉
熊伦
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机构
四川文理学院智能制造学院
西南石油大学机电工程学院
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出处
《石油机械》
北大核心
2020年第10期78-84,共7页
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基金
国家重点研发计划项目“双梯度钻井关键技术研究和应用”(2018YFC0310200)
四川文理学院校级项目“高速大动态范围弱信号放大方法研究”(2019PT005Y)。
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文摘
为准确了解张紧器-隔水管耦合横向振动特性,考虑张紧器与隔水管耦合以及张紧器参数等因素的影响,基于动力学基本原理建立了张紧器与隔水管耦合悬挂模式下的横向振动动力学仿真模型,利用有限差分法进行离散并在Matlab/Simulink进行耦合求解,分析张紧器参数、张紧器与隔水管的耦合、LMRP/BOP(防喷器组)质量对张紧器耦合隔水管悬挂模式下横向振动的影响。仿真结果表明:张紧器输出张紧力随张紧器气瓶压力的增加、张紧器活塞杆位移的增大而增大;考虑张紧器与隔水管耦合下隔水管横向振动位移减小,但增大隔水管受到的应力;隔水管横向振动位移与张紧器气瓶压力成反比,但隔水管受到的应力与张紧器气瓶压力成正比;隔水管底部LMRP/BOP质量与隔水管受到的应力成正比,与隔水管横向振动位移成反比。研究结果可为隔水管的现场悬挂操作提供理论支持。
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关键词
隔水管
张紧器
耦合
悬挂
振动特性
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Keywords
riser
tensioner
coupling
suspension
vibration characteristics
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分类号
TE951
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名平台运动对井下钻井液压力波动的影响分析
被引量：1
- 3
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作者
王川
刘静
刘超
王国荣
方海辉
郑语嫣
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机构
西南石油大学机电工程学院
宝鸡石油机械有限责任公司
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出处
《石油机械》
北大核心
2022年第5期68-75,81,共9页
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基金
国家自然科学基金项目“内外流共同作用下的顶张式立管群流致振特性研究”(51704254)
国家重点研发计划项目“双梯度钻井关键技术研究和应用”(2018YFC0310200)。
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文摘
无隔水管钻井技术通过控制海底钻井液举升泵的转速和流量来控制旋转防喷器内的钻井液液面,进而达到控制井筒压力的目的。针对深水无隔水管钻井系统作业过程中钻井平台的运动响应对井下钻井液压力扰动的问题,建立了钻井平台-升沉补偿-钻柱纵向振动耦合模型和井下钻井液压力计算模型,分析了海洋环境因素对平台运动响应、钻柱升沉运动响应及井底压力的影响,并研究了升沉补偿系统、钻井液密度和钻井液举升泵对井下压力的影响。研究结果表明:无隔水管钻井系统作业过程中,钻井平台的运动响应会引起钻柱的升沉运动,钻柱的升沉运动会导致井筒内钻井液的不规则流动,从而引起井下钻井液压力的波动;海浪波高的增大会导致平台和钻柱升沉运动幅度上升,从而导致井下激动压力和抽吸压力增大;升沉补偿系统能够有效降低平台运动对钻柱升沉运动的影响,减小井下的压力波动幅度;随着钻井液密度的增大,井筒内的压力也随之增大,在钻井作业时,应在不同的钻井深度选择合适的钻井液,以保证钻井作业的安全性。所得结论可为无隔水管钻井系统作业时钻井液密度和钻井液举升泵扬程的选择提供参考。
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关键词
无隔水管钻井系统
钻柱振动
压力波动
钻井液密度
波高
补偿系统
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Keywords
riseless drilling system
drill pipe vibration
pressure fluctuation
drilling fluid density
wave height
compensation system
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分类号
TE951
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名张紧器-高压隔水管耦合系统横向振动特性研究
被引量：1
- 4
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作者
王川
方海辉
侯雯
黎俊
张鹏
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机构
西南石油大学机电工程学院
国家油气钻井装备工程技术研究中心宝鸡石油机械有限责任公司
成都京东方光电科技有限公司
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出处
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2020年第3期380-388,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51704254)
国家重点研发计划资助项目(2018YFC0310200)
工业与信息化部“第七代超深水钻井平台(船)创新专项”(工信部联装[2016]24号)。
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文摘
为了准确分析张紧器-高压隔水管耦合动力学特性,考虑平台漂移以及张紧器、海水阻尼等影响,基于动力学基本原理建立深水钻井工况下张紧器-高压隔水管横向振动力学仿真模型,并在MATLAB中利用有限差分法进行离散求解,分析了管内高压流体、张紧器耦合作用、海流流速、平台漂移量、张紧器张力比等因素对高压隔水管和常规隔水管横向振动的影响。仿真结果表明:在管内高压流体、张紧器耦合作用的影响下,高压隔水管的横向振动位移减小、应力增大;随着海流流速的增大,隔水管的横向振动位移增大,位于海面附近的隔水管的横向振动应力增大,隔水管底部的横向振动应力基本不受海流流速的影响;随着平台漂移量的增大,隔水管的横向振动位移增大,且越靠近海面变化越明显,但横向振动应力基本保持不变;随着张紧器张力比的增大,隔水管横向振动位移减小、应力增大,且对于常规隔水管,易产生应力集中。研究结果可为深水钻井工况下张紧器-高压隔水管的耦合振动特性分析提供理论依据。
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关键词
高压隔水管
张紧器
耦合仿真
动力学
有限差分法
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Keywords
high pressure riser
tensioner
coupled simulation
dynamics
finite difference method
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分类号
TH
[机械工程]
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题名低年级口语交际教学的现状及优化策略
被引量：1
- 5
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作者
方海辉
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机构
浙江省舟山第一小学
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出处
《小学语文》
2020年第3期60-64,共5页
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文摘
文章以统编小学语文教科书第一学段口语交际教学为例,客观审视口语交际教学现状,提出了优化小学语文口语交际教学的策略,即以核心任务为导向,关注交际素养的发展;以话题情境为载体,实施有目标的交际互动;以评价标准为要求,反馈交际策略的达成。只有这样,才能发挥教材的最大优势,切实培养学生的交际能力。
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关键词
小学语文
低年级
口语交际
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分类号
G63
[文化科学—教育学]
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题名基于升沉补偿的钻柱-采油树纵向下放安装研究
- 6
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作者
王川
方海辉
那枫
金浩
王安义
刘静
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机构
西南石油大学机电工程学院
中国石油技术开发有限公司
中国船舶重工集团公司第七一四研究所
国家油气钻井装备工程技术研究中心
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出处
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2020年第4期478-486,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51704254)
国家重点研发计划资助项目(2018YFC0310200,2018YFC0810401)
工业和信息化部“第七代超深水钻井平台(船)创新专项”资金资助项目(工信部联装〔2016〕24号)。
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文摘
采油树在深海油气开发中起着至关重要的作用。为了准确了解钻柱-采油树纵向下放安装过程的动力学特性,基于钻柱-采油树实际安装工况和动力学基本原理,考虑平台升沉运动,建立钻柱-采油树纵向振动力学仿真模型。在MATLAB中采用有限差分法对该模型进行离散求解。分析升沉补偿模式、PID控制器比例系数、补偿缸体积、水深、钻柱壁厚和采油树质量等因素对钻柱-采油树纵向振动性能的影响。仿真结果表明:主动式升沉补偿装置的补偿效果优于被动式升沉补偿装置;主动式升沉补偿装置中PID控制器的比例参数kp增大时,升沉补偿效果增强,但kp增大到一定值时会引起钻柱-采油树系统不稳定;钻柱-采油树的纵向振动位移随着补偿缸体积、钻柱壁厚的增大而减小;所受应力随着补偿缸体积、钻柱壁厚的增大而减小,随着采油树质量的增大而增大;在不同水深条件下,钻柱-采油树顶部的纵向振动位移和应力基本相同。研究结果可以为采油树稳定地下放安装提供参考。
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关键词
钻柱
纵向振动
升沉补偿
仿真模型
有限差分
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Keywords
drill string
longitudinal vibration
heave compensation
simulation model
finite difference
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分类号
TH131
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名可溶桥塞整体式卡瓦结构优化设计
被引量：15
- 7
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作者
郝地龙
何霞
王国荣
方兴
廖代胜
方海辉
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机构
西南石油大学机电工程学院
西南石油大学能源装备研究院
油气藏地质及开发工程国家重点实验室(西南石油大学)
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出处
《石油钻探技术》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期69-75,共7页
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基金
四川省青年基金项目"极端工况下压缩式封隔器胶筒-化学-力多场耦合行为及密封机理研究"(编号:2017JQ0029)资助
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文摘
为提高可溶桥塞整体式卡瓦的锚定效果,以适用于φ95. 0 mm可溶桥塞的整体式卡瓦为例,对其结构进行了优化设计。通过整体式卡瓦断裂试验和断裂数值模拟发现,在轴向载荷作用下,整体式卡瓦应力槽在其长度1/2处所受应力达到抗拉强度时,卡瓦断裂张开。基于此规律,通过数值模拟将整体式卡瓦的结构优化为采用6个均匀分布的应力槽,应力槽长25. 0 mm、厚2. 0 mm、宽4. 0 mm,距前端25. 0 mm、后端10. 0 mm。结构优化后卡瓦的断裂力为72 k N,达到了φ95. 0 mm可溶桥塞坐封时卡瓦断裂力的要求,且数值模拟及断裂试验均表明,结构优化后的整体式卡瓦不再呈C字形张开,其承压能力更强,卡瓦的锚定效果更好。研究结果表明,可溶桥塞整体式卡瓦的结构经优化设计后,其断裂力明显降低,能避免呈C字形张开,其锚定效果得到增强。
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关键词
可溶桥塞
整体式卡瓦
结构设计
数值模拟
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Keywords
soluble bridge plug
integral slip
structure design
numerical simulation
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分类号
TE925.2
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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