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深海保压取样模拟测试装置的设计与应用
1
作者
邵帅
《地质装备》
2024年第5期6-10,共5页
为了对赋存于高压低温环境下海洋天然气水合物资源进行精准评价并掌握其储存情况,在钻探取样时需尽可能地保持水合物原始赋存状态。为提升保温保压工具的可靠性和成熟度,作者设计了深海保压取样模拟测试装置,模拟测试装置包括顶驱钻机...
为了对赋存于高压低温环境下海洋天然气水合物资源进行精准评价并掌握其储存情况,在钻探取样时需尽可能地保持水合物原始赋存状态。为提升保温保压工具的可靠性和成熟度,作者设计了深海保压取样模拟测试装置,模拟测试装置包括顶驱钻机、大通径钻杆、BHA、岩样筒、带压打捞装置等,以便在实验室条件下,模拟实际作业环境及过程,进行取样器投放及打捞、循环、工具旋转及钻进、井筒加背压及工具带压打捞等过程的测试,进而有效评价取样工具的可靠性和技术性能。通过应用,测试装置能够有效发现被测试工具的不足,进而促进工具的改进和性能提升,大大减少海试次数及时间,从而降低工具研制费用并加快工具研制进程。
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关键词
天然气水合物
保压取样
工具测试
环境背压
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职称材料
全海深沉积物保压取样装置设计及试验研究
被引量：
1
2
作者
周朋
王豪
+4 位作者
张培豪
曹晨
方玉平
黄越
陈家旺
《工程科学与技术》
EI
CSCD
北大核心
2023年第2期252-258,共7页
为了实现全海深沉积物保压取样,提出基于着陆器的自密封式全海深沉积物保压取样系统。取样系统主要由深海充油电机、传动机构、取样机构、保压筒、蓄能器、压力传感器和多个高压针阀及不锈钢毛细管组成。为取样器在海底自主取样提供动力...
为了实现全海深沉积物保压取样,提出基于着陆器的自密封式全海深沉积物保压取样系统。取样系统主要由深海充油电机、传动机构、取样机构、保压筒、蓄能器、压力传感器和多个高压针阀及不锈钢毛细管组成。为取样器在海底自主取样提供动力,设计了专用于深海超高压的水下电池。整套装置总重60 kg,其中,水下重量45kg。通过设计花瓣压缩环形取样、下端自封闭、两端自平衡的新型取样机构,简化了装置的结构,减轻了装置重量。通过对取样器贯入过程的分析和计算,得到最大贯入力的值为786.5 N。搭建了贯入试验台架以模拟沉积物的取样过程,在不同性质的黏土中测试取样器的取样能力和贯入力,试验结果与计算结果相符合。对于硬塑性、塑性和流塑性3种黏土,取样器的取样体积分别为410、120和20 mL,最大贯入力分别为720、210和20 N。为验证取样器保压筒的密封性能和强度,进行了110 MPa内压试验,保压120 min无压降。为验证取样器在高压下的工作稳定性及保压性能,在60 MPa和100 MPa高压舱内进行了多次测试,试验结果表明,60 MPa下保压率超过90%,100 MPa保压率超过88%。最后,在中国2021大洋科考TS21航次中,取样器搭载“奋斗者号”载人潜器在西菲律宾盆区和马里亚纳海沟进行了3次原位测试,所提出的取样器均完成保取样任务,保压率超过80%,共获取保压沉积物样品超过700 mL。
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关键词
深渊
保压取样
贯入力
沉积物
高压舱测试
海上测试
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职称材料
保压取样技术应用现状综述
被引量：
1
3
作者
刘协鲁
陈云龙
+4 位作者
阮海龙
蔡家品
赵义
刘海龙
李春
《地质装备》
2021年第6期9-13,共5页
保压取样技术能够直接采获保持原始压力状态的样品,对于计算油气含量、资源储量、分析储层性质具有重要作用。本文重点对国内保压取样技术在天然气水合物、石油天然气、煤层气以及深海水样分析等领域的应用情况进行了详细介绍,指出了我...
保压取样技术能够直接采获保持原始压力状态的样品,对于计算油气含量、资源储量、分析储层性质具有重要作用。本文重点对国内保压取样技术在天然气水合物、石油天然气、煤层气以及深海水样分析等领域的应用情况进行了详细介绍,指出了我国发展保压取样技术的重要性。
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关键词
保压取样
页岩气
天然气水合物
取样工具
煤层气
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职称材料
煤层密闭侧面取样装置的设计与模拟
4
作者
申晨
刘萍
王乐凡
《煤矿机械》
2023年第12期84-86,共3页
煤矿瓦斯灾害防治是矿井安全生产的重点和难点,其核心是煤层瓦斯含量的精准测定,对煤层中定点位置进行煤样获取是进行瓦斯含量测定的关键。为此设计一种通过钻杆内部通风进行钻头冷却排渣、侧面边钻进边取样方式的煤矿井下密闭取样装置...
煤矿瓦斯灾害防治是矿井安全生产的重点和难点,其核心是煤层瓦斯含量的精准测定,对煤层中定点位置进行煤样获取是进行瓦斯含量测定的关键。为此设计一种通过钻杆内部通风进行钻头冷却排渣、侧面边钻进边取样方式的煤矿井下密闭取样装置,用于煤层煤样的获取与瓦斯含量测定。确定了整体装置的构建,建立了取样装置外部钻杆和钻头的有限元模型,并对取样装置内流场进行仿真分析,得出气流经狭长腔道中的流场状态。结合分析进行取样装置样机制造,便于进一步开展煤层取样工作。
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关键词
密闭取样
有限元
流场分析
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职称材料
题名
深海保压取样模拟测试装置的设计与应用
1
作者
邵帅
机构
中海油田服务股份有限公司物探事业部
出处
《地质装备》
2024年第5期6-10,共5页
文摘
为了对赋存于高压低温环境下海洋天然气水合物资源进行精准评价并掌握其储存情况,在钻探取样时需尽可能地保持水合物原始赋存状态。为提升保温保压工具的可靠性和成熟度,作者设计了深海保压取样模拟测试装置,模拟测试装置包括顶驱钻机、大通径钻杆、BHA、岩样筒、带压打捞装置等,以便在实验室条件下,模拟实际作业环境及过程,进行取样器投放及打捞、循环、工具旋转及钻进、井筒加背压及工具带压打捞等过程的测试,进而有效评价取样工具的可靠性和技术性能。通过应用,测试装置能够有效发现被测试工具的不足,进而促进工具的改进和性能提升,大大减少海试次数及时间,从而降低工具研制费用并加快工具研制进程。
关键词
天然气水合物
保压取样
工具测试
环境背压
Keywords
natural
gas
hydrate
pressure
-
holding
sampling
tool
test
environmental
back
pressure
分类号
P634 [天文地球—地质矿产勘探]
P744 [天文地球—地质学]
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职称材料
题名
全海深沉积物保压取样装置设计及试验研究
被引量：
1
2
作者
周朋
王豪
张培豪
曹晨
方玉平
黄越
陈家旺
机构
浙江大学海洋学院
出处
《工程科学与技术》
EI
CSCD
北大核心
2023年第2期252-258,共7页
基金
国家重点研发计划(2018YFC0310600,2016YFC0300800)。
文摘
为了实现全海深沉积物保压取样,提出基于着陆器的自密封式全海深沉积物保压取样系统。取样系统主要由深海充油电机、传动机构、取样机构、保压筒、蓄能器、压力传感器和多个高压针阀及不锈钢毛细管组成。为取样器在海底自主取样提供动力,设计了专用于深海超高压的水下电池。整套装置总重60 kg,其中,水下重量45kg。通过设计花瓣压缩环形取样、下端自封闭、两端自平衡的新型取样机构,简化了装置的结构,减轻了装置重量。通过对取样器贯入过程的分析和计算,得到最大贯入力的值为786.5 N。搭建了贯入试验台架以模拟沉积物的取样过程,在不同性质的黏土中测试取样器的取样能力和贯入力,试验结果与计算结果相符合。对于硬塑性、塑性和流塑性3种黏土,取样器的取样体积分别为410、120和20 mL,最大贯入力分别为720、210和20 N。为验证取样器保压筒的密封性能和强度,进行了110 MPa内压试验,保压120 min无压降。为验证取样器在高压下的工作稳定性及保压性能,在60 MPa和100 MPa高压舱内进行了多次测试,试验结果表明,60 MPa下保压率超过90%,100 MPa保压率超过88%。最后,在中国2021大洋科考TS21航次中,取样器搭载“奋斗者号”载人潜器在西菲律宾盆区和马里亚纳海沟进行了3次原位测试,所提出的取样器均完成保取样任务,保压率超过80%,共获取保压沉积物样品超过700 mL。
关键词
深渊
保压取样
贯入力
沉积物
高压舱测试
海上测试
Keywords
hadal
pressure
-
holding
sampling
penetration
force
sediment
hyperbaric
chamber
test
sea
trial
分类号
TH69 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
保压取样技术应用现状综述
被引量：
1
3
作者
刘协鲁
陈云龙
阮海龙
蔡家品
赵义
刘海龙
李春
机构
北京探矿工程研究所
出处
《地质装备》
2021年第6期9-13,共5页
文摘
保压取样技术能够直接采获保持原始压力状态的样品,对于计算油气含量、资源储量、分析储层性质具有重要作用。本文重点对国内保压取样技术在天然气水合物、石油天然气、煤层气以及深海水样分析等领域的应用情况进行了详细介绍,指出了我国发展保压取样技术的重要性。
关键词
保压取样
页岩气
天然气水合物
取样工具
煤层气
Keywords
pressure
-
holding
sampling
shale
gas
gas
hydrate
sampling
tool
coalbed
methane
分类号
P634 [天文地球—地质矿产勘探]
TE242 [天文地球—地质学]
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职称材料
题名
煤层密闭侧面取样装置的设计与模拟
4
作者
申晨
刘萍
王乐凡
机构
安徽理工大学机械工程学院
出处
《煤矿机械》
2023年第12期84-86,共3页
基金
煤炭安全精准开采国家地方联合工程研究中心项目资助(EC2022006)。
文摘
煤矿瓦斯灾害防治是矿井安全生产的重点和难点,其核心是煤层瓦斯含量的精准测定,对煤层中定点位置进行煤样获取是进行瓦斯含量测定的关键。为此设计一种通过钻杆内部通风进行钻头冷却排渣、侧面边钻进边取样方式的煤矿井下密闭取样装置,用于煤层煤样的获取与瓦斯含量测定。确定了整体装置的构建,建立了取样装置外部钻杆和钻头的有限元模型,并对取样装置内流场进行仿真分析,得出气流经狭长腔道中的流场状态。结合分析进行取样装置样机制造,便于进一步开展煤层取样工作。
关键词
密闭取样
有限元
流场分析
Keywords
pressure
holding
sampling
finite
element
flow
field
analysis
分类号
TD712 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
深海保压取样模拟测试装置的设计与应用
邵帅
《地质装备》
2024
0
下载PDF
职称材料
2
全海深沉积物保压取样装置设计及试验研究
周朋
王豪
张培豪
曹晨
方玉平
黄越
陈家旺
《工程科学与技术》
EI
CSCD
北大核心
2023
1
下载PDF
职称材料
3
保压取样技术应用现状综述
刘协鲁
陈云龙
阮海龙
蔡家品
赵义
刘海龙
李春
《地质装备》
2021
1
下载PDF
职称材料
4
煤层密闭侧面取样装置的设计与模拟
申晨
刘萍
王乐凡
《煤矿机械》
2023
0
下载PDF
职称材料
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