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题名方钻杆旋塞阀转动失效的理论分析与仿真
被引量：8
- 1
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作者
李斌
樊思成
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机构
西南石油大学机电工程学院
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出处
《机电产品开发与创新》
2010年第3期40-42,共3页
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文摘
方钻杆旋塞阀在高压环境下使用时存在阀球转不动的现象,最主要的原因是旋塞阀密封接触造成的摩擦力矩过大。本文对摩擦力矩进行了计算,同时利用ABAQUS仿真的方法获得了高压下方钻杆旋塞阀的密封接触分析结果,两种方法得到的结果基本吻合。建立了一套利用有限元来分析高压旋塞阀密封接触问题的方法。
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关键词
方钻杆
旋塞阀
摩擦力矩
接触应力
ABAQUS软件
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Keywords
kelly
cock
friction moment
contact stress
abaqus soft
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分类号
TP39
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名方钻杆旋塞阀的失效分析及改进
被引量：7
- 2
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作者
肖晓华
戴巍
杨贵康
朱海燕
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机构
西南石油大学
川庆钻探国际工程公司
一汽客车成都有限公司
江汉石油钻头股份有限公司
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出处
《流体机械》
CSCD
北大核心
2009年第1期45-49,共5页
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基金
中国石油化工集团公司2007年度应用基础性研究项目“钻柱连续循环系统技术研究”(P07044)
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文摘
根据笔者在油田现场的调研与工作的实际经验,结合旋塞阀的典型失效案例,建立了方钻杆旋塞阀的失效故障树。对旋塞阀失效故障树进行分析,求出了故障树结构重要度,确定了旋塞阀的主要失效因素:材料的性能、密封问题、操作问题、检验和维护保养等,提出规范操作、优化旋塞阀结构、提高各零部件的配合精度、增强旋塞阀关键零部件的强度及耐腐蚀性、制定统一的检验维护标准和研制双旋钮旋塞阀等改进措施,对预防和减少方钻杆旋塞阀使用中存在的问题,优化旋塞阀结构有重要的参考价值。
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关键词
旋塞阀
故障树
失效
措施
有限元分析
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Keywords
kelly cock
fault tree
failure
measure
finite element analysis
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分类号
TK730.4
[交通运输工程—轮机工程]
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题名方钻杆旋塞阀流场的三维数值模拟研究
被引量：4
- 3
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作者
冯文荣
曹佳
朱海燕
冯勇
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机构
西南石油大学
江汉机械研究所
中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室
西部钻探吐哈钻井公司
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出处
《石油机械》
北大核心
2012年第5期7-10,共4页
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基金
国家科技重大专项子课题"深水钻井工程设计关键技术研究"(2008ZX05026-001-01)
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文摘
以Ф114.3 mm整体式方钻杆旋塞阀为例,采用CFD软件对其速度场和压力场进行数值模拟研究,以揭示流场的速度和压力分布,弄清流体在球阀关闭过程中的变化规律。建模时采用有限体积法对控制方程进行离散,用Quick格式处理对流项,压力修正采用二阶格式,方程组的求解采用分离求解和Simple算法。研究结果表明,旋钮水平面处的作用力存在3 MPa差异,增加了该处的疲劳损坏,使得裂纹沿水平面扩展;方钻杆旋塞阀的失效形式均与流场数值模拟计算结果一致,说明流场数值模拟结果是正确的。
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关键词
方钻杆
旋塞阀
球阀
旋钮
开关角度
数值模拟
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Keywords
kelly
cock valve
ball valve
knob
switching angle
numerical simulation
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分类号
TE931
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名方钻杆旋塞阀强度失效分析
被引量：4
- 4
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作者
张智
宋闯
桑鹏飞
郑钰山
候铎
刘合兴
李磊
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机构
西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室
中海油(中国)有限公司湛江分公司
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出处
《材料保护》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第7期161-168,共8页
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基金
国家科技重大专项(2016ZX05026002-001，深水钻井测试关键技术研究)
国家科技重大专项(2016ZX05028-001-006，海洋深水油气田开发工程技术)
+1 种基金
四川省科技计划(2016JQ0010)
中国石油科技创新基金(2017D-5007-0315)资助
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文摘
针对某型方钻杆旋塞阀在西北某油田现场施工过程中屡次出现的断裂失效现象,结合现场使用工况以及相关标准,采用断口宏观形貌分析、金相分析、扫描电镜分析、能谱分析、化学成分分析、硬度测试、拉伸力学性能测试以及冲击韧性测试等试验对该型旋塞阀断裂材质因素、环境因素及力学因素进行了研究,并提出改进措施,降低旋塞阀可靠性风险。结果显示:方钻杆旋塞阀的材质及力学性能合乎设计与国家标准要求,制造缺陷在可控范围内;该断裂的性质为机械与应力腐蚀综合作用下的多源疲劳断裂。导致事故的主要原因是在腐蚀介质以及超深井剧烈交变载荷下,由于方钻杆旋塞阀设计不合理以及现场防护措施不足造成的。建议对旋塞阀进行结构优化以及增加防腐蚀措施。
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关键词
方钻杆旋塞阀
疲劳断裂
失效分析
应力集中
腐蚀
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Keywords
kelly cock
fatigue fracture
failure analysis
stress concentration
corrosion
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分类号
TE921.5
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名方钻杆旋塞阀故障树的建立和分析
被引量：3
- 5
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作者
肖晓华
朱海燕
刘清友
李军刚
祝效华
何玉发
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机构
西南石油大学机电工程学院
塔里木油田工程技术服务部
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出处
《机械设计与制造》
北大核心
2009年第4期31-33,共3页
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基金
中国石油化工集团公司2007年度应用基础性研究项目“钻柱连续循环系统技术研究”部分研究成果(P07044)
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文摘
结合油田井控手册编写工作和在油田现场的调研与工作的实际经验,结合旋塞阀的故障模式分析,建立了方钻杆旋塞阀的失效故障树。对旋塞阀失效故障树进行定性和定量分析,求出了故障树的最小割集和结构重要度,确定了旋塞阀的主要失效因素:材料的性能、密封问题、操作问题、检验和维护保养等,提出规范操作、优化旋塞阀结构、提高各零部件的配合精度、增强旋塞阀关键零部件的强度及耐腐蚀性、制定统一的检验维护标准和研制自平衡旋塞阀等改进措施,对预防和减少方钻杆旋塞阀使用中存在的问题,优化旋塞阀结构有重要的参考价值。
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关键词
旋塞阀
故障树
失效
措施
有限元分析
-
Keywords
kelly cock
Fault tree
Failure
Measure
Finite element analysis
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分类号
TH12
[机械工程—机械设计及理论]
TE927
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名方钻杆旋塞阀的三维有限元接触分析
被引量：1
- 6
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作者
张彤林
曹向利
曲成
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机构
中国石油冀东油田公司勘探开发建设项目部
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出处
《石油机械》
北大核心
2012年第7期25-28,共4页
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基金
国家油气重大专项"深水钻井工程设计关键技术研究"(2008ZX05026-001-01)
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文摘
为了对方钻杆旋塞阀的旋钮、十字拨块和球阀之间的互作用情况进行分析,找出旋钮和十字拨块的应力薄弱点,建立了旋钮、十字拨块和球阀的三维有限元模型。采用C3D4单元对模型进行网格划分,限制球阀底端截面的所有自由度,限制旋钮和十字拨块X方向的移动和Y、Z方向的转动自由度,扭矩通过旋钮内六方孔中心上方的耦合点施加在旋钮内六方孔上。分析结果表明,十字拨块在旋转方向一侧的外侧边缘处应力最大,且应力最大处与十字拨块的失效位置相同;十字拨块的变形状态与失效后的塑性变形相同。
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关键词
方钻杆
旋塞阀
十字拨块
球阀
接触分析
失效形式
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Keywords
kelly
cock valve
cross piece
ball valve
contact analysis
failure form
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分类号
TE921
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名双阀座止动式旋塞阀设计及接触应力分析
- 7
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作者
梁志彬
温虎
陈功川
杨丹
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机构
西南石油大学机电工程学院
西南石油大学电信工程学院
四川盐业地质钻井大队
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出处
《机械研究与应用》
2013年第2期10-12,共3页
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文摘
针对目前常用的旋塞阀容易发生转动失效的问题设计了一种双阀座止动式旋塞阀。该旋塞阀在发生井喷关闭后,可有效减小旋塞阀球形阀芯和阀座之间的接触应力,减少球形阀芯的变形,从而使旋塞阀开启转动力矩变小,并能保证其密封的可靠性,有效解决了旋塞阀容易发生转动失效的问题;另外还通过建立球形阀芯和阀座接触的力学模型和ansys有限元分析软件分别对旋塞阀工作时球形阀芯和阀座的接触应力进行了理论计算和有限元分析。
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关键词
旋塞阀
接触压力
转动失效
理论计算
有限元分析
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Keywords
kelly cock
contact stress
rotation failure
theoretical calculation
finite-element analysis
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分类号
TE931.1
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名方钻杆旋塞阀的失效分析
被引量：22
- 8
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作者
陈浩
宋周成
王晓萍
李悦钦
马廷霞
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机构
西南石油大学
中国石油塔里木油田公司
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出处
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第12期80-82,共3页
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基金
中国石油塔里木油田公司与西南石油大学合作项目(编号:971006070105)的研究成果
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文摘
方钻杆旋塞阀结构简单、操作方便、使用较可靠,已成为钻井钻柱内防喷系统的重要组成部分,在现场广泛使用。方钻杆旋塞阀的主要失效形式有3种:①强度失效,主要由阀本体的早期疲劳断裂所引起,引起强度失效的原因是结构尺寸不合理、材质差、热处理不当;②阀的球体转动失效,这是因为球体与阀座间的摩擦力矩过大,严重锈蚀,阀座发生塑性变形和密封面卡住了固体颗粒,转动失效的根本原因是球体和阀座间的摩擦力过大造成的;③密封失效,旋塞阀的密封结构由3部分组成,其中球体与上阀座间的主密封尤为重要,如若失效,旋塞阀作为截止阀的功能就完全丧失。为此,在失效分析基础上提出了减少上述3种失效的措施。
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关键词
钻井
方钻杆
方钻杆旋塞阀
钻具
腐蚀
防喷
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Keywords
drilling, kelly, kelly cock valve, drilling tool, rustiness, blowout prevention
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分类号
TE921
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名方钻杆旋塞阀工艺改进设计
被引量：8
- 9
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作者
朱卫新
罗勇
陈彬
唐一元
冯永兵
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机构
中国石油集团海洋工程有限公司运行处
西南油气田分公司
川庆钻探工程有限公司川东钻探公司
长庆油田分公司第三采气厂
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出处
《石油矿场机械》
2009年第3期85-87,共3页
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文摘
分析了方钻杆旋塞阀的结构特点,提出了2种旋塞阀的工艺改进方法,提高了工作效率,具有推广应用价值。
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关键词
方钻杆
方钻杆旋塞阀
钻柱
内放喷系统
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Keywords
kelly
kelly cock valve
drillstring
spray-in system
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分类号
TE923
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名旋塞阀静水压快速试压装置设计
被引量：1
- 10
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作者
明立权
刘力力
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机构
上海山潜智能科技有限公司
上海涟屹轴承科技有限公司
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出处
《机械研究与应用》
2020年第3期116-118,共3页
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文摘
针对旋塞阀快速试压的需求,设计了旋塞阀快速试压装置。重点阐述该装置主要的结构组成及设计方法,通过对该装置在试压现场的实践应用,验证了该装置的各项设计功能,对目前常规的旋塞阀试压装置的改进升级有着一定借鉴意义。
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关键词
旋塞
旋塞阀
方钻杆旋塞阀
静水压试验
旋塞阀出厂试验
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Keywords
cock
cock valve
kelly valve
hydrostatic pressure test
cock factory test
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分类号
TH122
[机械工程—机械设计及理论]
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