电驱压裂装备整体供电技术方案分析及应用 被引量：10

1

作者 刘文宝 姚孔 王元忠 《机械研究与应用》 2020年第3期210-213,216,共5页

纵观压裂装备发展趋势,电驱压裂装备作为清洁、高效、节能的油气开发装备,势必将逐步取代传统的柴油机驱动压裂装备。结合页岩气压裂作业运行模式及装备配置需求,重点论述燃气涡轮发电机组供电与网电供电两种技术方案,确定了两种供电方... 纵观压裂装备发展趋势,电驱压裂装备作为清洁、高效、节能的油气开发装备,势必将逐步取代传统的柴油机驱动压裂装备。结合页岩气压裂作业运行模式及装备配置需求,重点论述燃气涡轮发电机组供电与网电供电两种技术方案,确定了两种供电方案所需的核心装备及整体配置需求,对两种供电方案的燃料成本进行测算与对比,供客户根据实际需求进行选择。整体供电技术方案的研究将为电驱压裂装备的市场开拓、工业化应用及为客户提供更好的作业服务具有重要价值和实际意义。 展开更多

关键词 电驱压裂装备 供电技术 燃气涡轮发电机组 网电供电 作业经济性

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微小型压缩空气储能系统用涡旋压缩机流动特性研究 被引量：1

2

作者 杨小亮 孙健 +3 位作者 董辉 朱兵国 巨静斋 彭斌 《机床与液压》 北大核心 2024年第1期145-151,共7页

以空气为工质,基于计算流体动力学方法,对无油空气涡旋压缩机在变工况运行条件下进行了三维非稳态数值模拟。研究发现:动静涡旋齿之间存在的径向间隙,会使得压缩机工作腔内温度、流速和压力的分布不规律;增大转速,不但可以增加涡旋压缩... 以空气为工质,基于计算流体动力学方法,对无油空气涡旋压缩机在变工况运行条件下进行了三维非稳态数值模拟。研究发现:动静涡旋齿之间存在的径向间隙,会使得压缩机工作腔内温度、流速和压力的分布不规律;增大转速,不但可以增加涡旋压缩机的质量流量,而且还可以减小切向泄漏量,进而提高压缩机的工作效率;排气压力过大,会降低涡旋压缩机的基本输出性能;在低转速下,过高的排气压力会使得压缩机排气口出现“净回流”现象。 展开更多

关键词 微小型压缩空气储能系统 涡旋压缩机 数值模拟 计算流体动力学 变工况

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HJJ900/64-T型海洋超深井井架可靠性分析 被引量：5

3

作者 庞世强 向小荣 +2 位作者 师涛 王元忠 吴爱萍 《石油机械》 北大核心 2020年第6期63-68,104,共7页

HJJ900/64-T型海洋井架是为满足12000 m钻深的自升式钻井平台超深井钻井而研制。该井架设计为满足4单根组成一立根结构的井架高度,比传统的3单根井架至少增加了10 m的高度,达到了64 m。为使该井架满足在恶劣的海洋环境下的使用要求,对... HJJ900/64-T型海洋井架是为满足12000 m钻深的自升式钻井平台超深井钻井而研制。该井架设计为满足4单根组成一立根结构的井架高度,比传统的3单根井架至少增加了10 m的高度,达到了64 m。为使该井架满足在恶劣的海洋环境下的使用要求,对井架主体结构进行了可靠性分析。使用有限元分析软件ANSYS对HJJ900/64-T型超深井井架建立了完整的井架有限元模型,根据井架的设计使用条件及自存环境条件,对井架工作工况、风暴自存工况、拖航工况及在顶驱转动、风振、波浪等外部载荷激励时进行了模态分析。分析结果表明,井架在工作工况、风暴自存工况、拖航工况下结构强度及刚度都能满足设计和使用要求,而在拖航工况下受到波浪载荷激励时有可能产生共振。因此可根据共振产生的阵型特性对该井架的局部结构做加强处理,使之更加安全可靠。 展开更多

关键词 超深井 井架 有限元分析 可靠性分析 风暴自存 拖航 模态分析

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电驱连续混配装置技术方案研究 被引量：2

4

作者 王金彦 王元忠 +3 位作者 叶金亮 刘琼 路海龙 王尚龙 《西部探矿工程》 CAS 2020年第5期52-54,58,共4页

石油天然气压裂用传统连续混配装置由柴油发动机提供动力,该动力驱动液压系统和气路系统完成施工现场配液工作,此传动方案噪声大、排放高,对环境保护不利,且控制系统复杂、粉料和化学添加剂配制精度较低,直接影响配液质量.设计由变频电... 石油天然气压裂用传统连续混配装置由柴油发动机提供动力,该动力驱动液压系统和气路系统完成施工现场配液工作,此传动方案噪声大、排放高,对环境保护不利,且控制系统复杂、粉料和化学添加剂配制精度较低,直接影响配液质量.设计由变频电机直驱负载的连续混配装置方案,考虑了总体方案和关键技术,通过控制变频电机转速实现混合配比的精确控制,此方案符合连续混配装置大排量、高效、节能与环保发展要求,同时也可降低成本,操作使用更方便,该技术方案对同类产品的设计有重要的参考意义. 展开更多

关键词 连续混配装置 变频电机 关键技术 技术方案

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电驱混砂装置技术方案设计分析 被引量：2

5

作者 刘文宝 姚孔 王元忠 《机械研究与应用》 2020年第2期82-84,共3页

传统混砂装置由柴油发动机驱动液压系统,电控液完成压裂混砂工艺,噪声大、排放高、效率低、控制系统复杂且压裂液密度、添加剂比例等作业参数的控制精度低,对施工作业的质量和可靠性影响较大。笔者重点阐述变频电机组驱动技术方案,通过... 传统混砂装置由柴油发动机驱动液压系统,电控液完成压裂混砂工艺,噪声大、排放高、效率低、控制系统复杂且压裂液密度、添加剂比例等作业参数的控制精度低,对施工作业的质量和可靠性影响较大。笔者重点阐述变频电机组驱动技术方案,通过一组变频电机直接驱动吸入、排出、搅拌、输砂及添加剂机械装置,对电机转速进行变频矢量控制,达到压裂基液、支撑剂及添加剂的高质量混配。此技术方案的实施对大排量混砂装置实现节能减排、降低生产成本及提升作业效率与作业质量具有重要实际意义。 展开更多

关键词 变频电机 混砂装置 技术方案 压裂液 控制精度

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深水钻井隔水管张紧系统反冲控制仿真研究 被引量：2

6

作者 孙占广 吴忠 +3 位作者 吴爱萍 魏双会 王元忠 庞世强 《石油机械》 北大核心 2020年第4期50-55,共6页

隔水管张紧系统能够克服浮式平台/船升沉运动对隔水管的影响,为隔水管提供近于恒定的顶部张紧力,因此隔水管系统中存储大量能量。在隔水管底部总成与水下防喷器紧急脱离时,能量释放会产生反冲,若反冲得不到有效控制,会导致隔水管与平台... 隔水管张紧系统能够克服浮式平台/船升沉运动对隔水管的影响,为隔水管提供近于恒定的顶部张紧力,因此隔水管系统中存储大量能量。在隔水管底部总成与水下防喷器紧急脱离时,能量释放会产生反冲,若反冲得不到有效控制,会导致隔水管与平台碰撞或隔水管丢失等严重事故。为研究隔水管反冲的动态过程并验证反冲控制系统设计的合理性,对3658 m水深隔水管张紧系统搭建了仿真模型,针对紧急脱离工况进行模拟,设计了反冲控制算法。通过仿真得到张紧液缸运动曲线以及防反冲阀主阀的流量曲线。研究结果表明:在紧急脱离工况下,PLC以预编程模式控制防反冲阀主阀的节流速度,使系统在行程末端达到稳定状态;主阀开度控制曲线是隔水管反冲控制的主要影响因素,优化主阀开度曲线可优化反冲相应过程。研究结果对于深水钻井隔水管张紧系统的现场安全应用具有一定的指导作用。 展开更多

关键词 深水 钻井隔水管 张紧系统 反冲控制 仿真分析 控制算法

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3300 hp五缸压裂泵曲轴连续梁法和有限元分析强度计算对比 被引量：2

7

作者 白尚懿 刘文宝 +1 位作者 路海龙 张天临 《机械研究与应用》 2020年第4期25-29,共5页

目前压裂泵曲轴强度计算大多仅采用有限元分析方法,而鲜有人将连续梁法和有限元分析方法结合起来进行对比计算。笔者以输入功率为3300 hp的五缸压裂泵为例,首先采用连续梁法对曲轴进行强度计算,然后基于Simulation对压裂泵曲轴进行有限... 目前压裂泵曲轴强度计算大多仅采用有限元分析方法,而鲜有人将连续梁法和有限元分析方法结合起来进行对比计算。笔者以输入功率为3300 hp的五缸压裂泵为例,首先采用连续梁法对曲轴进行强度计算,然后基于Simulation对压裂泵曲轴进行有限元分析,通过两种方法的对比计算,为压裂泵曲轴的科学设计提供理论依据。 展开更多

关键词 压裂泵 曲轴 连续梁法 有限元分析

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电驱压裂橇研制关键技术研究及应用 被引量：1

8

作者 姚孔 路海龙 +3 位作者 张恒诚 李辰旭 赵振明 陈国森 《机械研究与应用》 2022年第1期65-68,共4页

电驱压裂装备将替代传统柴油机驱动压裂装备成为非常规油气增产增储作业主力装备。针对采油压驱注水工艺技术作业模式及装备输出能力需求特点,确定2500型电驱压裂橇的技术设计参数,重点对产品实现机理、功能单元组成及研制关键技术开展... 电驱压裂装备将替代传统柴油机驱动压裂装备成为非常规油气增产增储作业主力装备。针对采油压驱注水工艺技术作业模式及装备输出能力需求特点,确定2500型电驱压裂橇的技术设计参数,重点对产品实现机理、功能单元组成及研制关键技术开展设计分析研究,构建产品技术方案,通过样机研制、场内试验及工业性试验对产品性能、可靠性及稳定性进行有效验证,产品在华东油田压驱注水工艺技术中得到推广应用。该产品的研制成功,将对推进采油压驱注水工艺技术作业向高效率、低成本、绿色环保方向发展具有重要价值与实际意义。 展开更多

关键词 电驱压裂装备 技术参数 压驱注水 功能单元 研制试验

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压裂装备智能化作业管理系统设计应用

9

作者 姚孔 苏文昌 +1 位作者 魏杰 路海龙 《机械研究与应用》 2022年第2期208-210,共3页

压裂装备作为非常规油气开发的关键设备,装备的自动化、智能化水平决定作业的高效性和安全性。针对传统压裂装备作业中存在无法远程实时查询设备现场运行实时信息、关键信息数据量大、维保和故障维修针对性不强、组网方式单一及信息化... 压裂装备作为非常规油气开发的关键设备,装备的自动化、智能化水平决定作业的高效性和安全性。针对传统压裂装备作业中存在无法远程实时查询设备现场运行实时信息、关键信息数据量大、维保和故障维修针对性不强、组网方式单一及信息化管理水平低等现状,将数据采集技术、5G无线通讯技术、数据可视化技术、AR远程运维技术应用于压裂装备作业管理系统,并对所设计的系统进行应用验证,可达到提升设备整体智能化管理水平和作业安全性的目标,对于提升压裂作业装备的高端化、智能化、绿色化具有重要价值与现实意义。 展开更多

关键词 压裂装备 5G 可视化 AR远程运维 智能化

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DM13.7/4.5分段式动力猫道结构设计

10

作者 张开发 李旭阳 杨小亮 《机械研究与应用》 2022年第6期110-112,共3页

动力猫道是应用在石油钻井行业中输送管柱的自动化设备,为满足输送较长管柱的需求,目前国内动力猫道主体结构较长,存在特定地区运输较为困难的问题。为解决这一难题,提出了一种新型分段式动力猫道结构。该设计方案采用液压绞车与钢丝绳... 动力猫道是应用在石油钻井行业中输送管柱的自动化设备,为满足输送较长管柱的需求,目前国内动力猫道主体结构较长,存在特定地区运输较为困难的问题。为解决这一难题,提出了一种新型分段式动力猫道结构。该设计方案采用液压绞车与钢丝绳提升的方式,主体由基座、运移臂、坡道、支撑臂、综合液压站几部分组成,其中运移臂、坡道为分段式结构设计,运输时可翻转折叠,解决运输困难的问题,可有效满足运输需求。 展开更多

关键词 超深井钻机 动力猫道 分段式 结构设计

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新型LG450连续油管作业车的结构优化

11

作者 杨小亮 何生兵 +2 位作者 孔令雄 李志伟 王元忠 《西部探矿工程》 CAS 2020年第6期103-105,共3页

近年来,连续油管技术以其在钻修井业务上表现出的巨大技术和经济优势,得到了较为广泛的应用;同时,连续油管作业机主要向分段压裂、深井射孔等复杂作业工艺发展、应用,并且在非常规天然气的开发,特别是页岩气开发中也发挥着重要作用。在... 近年来,连续油管技术以其在钻修井业务上表现出的巨大技术和经济优势,得到了较为广泛的应用;同时,连续油管作业机主要向分段压裂、深井射孔等复杂作业工艺发展、应用,并且在非常规天然气的开发,特别是页岩气开发中也发挥着重要作用。在页岩气领域,泵送桥塞连带射孔、连续油管钻磨桥塞以及连续油管压裂技术势必成为新一轮的增长点。但因GB1589-2016的实施,连续油管车超高超重成为制约连续油管作业能力的主要障碍。针对上述问题,在对比各种结构形式优缺点并结合现场实际和市场需求的基础上,提出了"一车两撬"的结构形式,有效解决了车辆超高超重的问题,同时满足了连续油管向复杂作业工艺的发展趋势。 展开更多

关键词 连续油管 超高超重 结构形式 GB1589-2016 优化

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陆地钻井自动化管具处理系统市场现状及展望 被引量：3

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作者 种均文 王金彦 +3 位作者 何生兵 杨小亮 巨静斋 刘文宝 《机械研究与应用》 2017年第6期202-206,共5页

陆地钻井自动化管具处理系统能够最大程度地提高自动化作业、实现处理工具快速移动、提高工作效率、降低劳动成本和保证作业人员安全。综述了国内外钻井自动化管具处理系统的市场现状和关键应用技术。该系统国外开发应用较早,国内起步较... 陆地钻井自动化管具处理系统能够最大程度地提高自动化作业、实现处理工具快速移动、提高工作效率、降低劳动成本和保证作业人员安全。综述了国内外钻井自动化管具处理系统的市场现状和关键应用技术。该系统国外开发应用较早,国内起步较晚,但发展迅速,现已具备生产成套自动化管具处理系统设备能力。目前,自动化管具处理系统在国内部分油田都有使用,尤其是在恶劣环境和高难度井(沙漠钻井、极地钻井和科研钻井)中使用广泛。但是国产自动化管具处理系统设备在PLC控制技术、材料性能、可靠性等方面还需优化改进。 展开更多

关键词 陆地钻井 管具 自动化处理系统 技术现状 发展建议

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