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IR-90全液压铁钻工夹持定位精度及其影响因素
1
作者 李昊轩 王清岩 +3 位作者 钟蔚岭 盛洁 李苓豪 金赠伍 《吉林大学学报（地球科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1305-1315,共11页
铁钻工为先进的钻井辅助作业设备,但国内铁钻工在自动化程度、夹持定位精度和工作平稳性方面有较多不足。为了解决此问题,本文设计了一种新型的铁钻工结构及其液压控制系统。首先通过机-液联合仿真分析,研究了铁钻工上卸扣过程中钻杆轴... 铁钻工为先进的钻井辅助作业设备,但国内铁钻工在自动化程度、夹持定位精度和工作平稳性方面有较多不足。为了解决此问题,本文设计了一种新型的铁钻工结构及其液压控制系统。首先通过机-液联合仿真分析,研究了铁钻工上卸扣过程中钻杆轴线的偏移角度和径向力变化;然后在此基础上对铁钻工的控制系统进行优化,采用同步分流马达和PID(比例积分微分)控制,进一步分析液压缸增加输入流量对固定钳和动钳的液压缸同步性能、夹持定位精度及接头螺纹径向力的影响。结果表明:采用PID控制时比同步分流马达夹持效果更好,当单个液压缸输入流量为18 L/min时,固定钳夹紧钻杆时钻杆轴线绕x、y轴偏角能控制在0.10°和0.06°以内,响应速度在6.8 s左右,上下钻杆重心沿x和y轴方向的距离可以分别控制在1.93和2.85 mm之内,保证了固定钳和动钳的夹持定位精度以及动作快速性和稳定性。接头螺纹径向力曲线也表明了铁钻工冲扣时钻杆接头间产生的不平衡径向力(17.2 kN)远大于旋扣时(641.0 N),更易导致钻头磨损。 展开更多
关键词 铁钻工 定位精度 机-液联合仿真分析 不平衡径向力 钻井
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高温钻井液高效冷却系统设计与模拟研究 被引量：2
2
作者 冯壕辛 贾瑞 +3 位作者 孙思远 汤鸽鸽 范悦帅 曾学梽 《钻探工程》 2023年第3期106-115,共10页
随着油气钻井越来越深,地热钻井越来越多,钻井液面临的高温问题越来越突出,在钻井过程中,对钻井液进行及时冷却并使之达到适宜的温度对于钻井安全是非常必要的。本文总结了目前常用的高温钻井液的冷却方式和特点,综合空气冷却节能的特... 随着油气钻井越来越深,地热钻井越来越多,钻井液面临的高温问题越来越突出,在钻井过程中,对钻井液进行及时冷却并使之达到适宜的温度对于钻井安全是非常必要的。本文总结了目前常用的高温钻井液的冷却方式和特点,综合空气冷却节能的特点和采用载冷剂强制冷却高效的优势,提出了一种高温钻井液高效冷却系统,对冷却系统中空气冷却器、管壳式换热器进行设计、校核、模拟,验证了设计的可靠性,表明使用该冷却方案,能够将80℃、1800 L/min的高温钻井液冷却至40℃以下,同时还讨论了该冷却系统在不同钻井液温度、不同钻井液流量以及不同气温条件下的冷却效果。 展开更多
关键词 高温钻井液 冷却系统 空气冷却器 管壳式换热器 设计与模拟
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曲面斜楔驱动的钻杆夹持机械手设计及机液联合仿真分析 被引量：2
3
作者 李昊轩 王清岩 +2 位作者 金赠伍 李苓豪 郭乃铭 《世界地质》 CAS 2022年第4期898-906,共9页
为解决钻杆旋转时易偏斜的问题,设计了一种具有滚轮结构和曲面斜楔结构的机械手。该机械手保留了钻杆旋转自由度,避免拧卸时钻杆偏斜导致的螺纹破损,保障了施工安全性。为提高机械手工作稳定性,利用蓄能器和负载敏感变量泵提高液压系统... 为解决钻杆旋转时易偏斜的问题,设计了一种具有滚轮结构和曲面斜楔结构的机械手。该机械手保留了钻杆旋转自由度,避免拧卸时钻杆偏斜导致的螺纹破损,保障了施工安全性。为提高机械手工作稳定性,利用蓄能器和负载敏感变量泵提高液压系统的保压性能、减少了能耗。为验证机械手在实际工况中夹紧功能的可靠性,利用Recurdyn和AMEsim进行机液联合仿真分析和刚柔耦合分析,模拟在改变钻杆直径和回路额定压力的情况下钻杆受力、回路压力和机械手关键零部件所受应力的变化情况。结果表明:当钻杆直径为φ127 mm、φ108 mm、φ89 mm和φ73 mm时,回路许用压力范围分别为8~12 MPa、8~12 MPa、6~8 MPa和3~5 MPa。在许用压力范围内,机械手既满足可靠夹紧的需求,其结构强度也满足设计要求。 展开更多
关键词 旋转自由度 曲面斜楔 保压 机液联合仿真分析 刚柔耦合分析
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回顾、探索与开创——第十届天然气水合物国际会议评述 被引量：1
4
作者 郭威 张鹏宇 +4 位作者 钟秀平 王晓初 贾瑞 陈晨 王元 《吉林大学学报(地球科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1760-1772,共13页
第十届天然气水合物国际会议(ICGH10)于2023年7月9—14日在新加坡召开,参会人数700余人,由新加坡国立大学主办。ICGH10共收到摘要538份,分为292份口头报告和246份墙报展示。ICGH10总结了近6年来水合物相关领域的研究进展,本文主要就能... 第十届天然气水合物国际会议(ICGH10)于2023年7月9—14日在新加坡召开,参会人数700余人,由新加坡国立大学主办。ICGH10共收到摘要538份,分为292份口头报告和246份墙报展示。ICGH10总结了近6年来水合物相关领域的研究进展,本文主要就能源勘探与开发、流动保障、水合物应用技术3个方面重点评述:作为一种清洁低碳能源,天然气水合物在基础理论和试采工程方面取得了许多突破性进展,但距商业化开发利用仍具有一定距离;为实现油气管道的高效输送,与水合物堵塞有关的流动保障技术受到广泛研究,研发了许多环境友好型的水合物动力学和热力学抑制剂;水合物应用技术在碳封存、水处理和气体储运方面也逐步由实验研究走向商业应用。本文对会议内容做简要梳理,旨在介绍国际上水合物领域的最新研究及发展趋势。 展开更多
关键词 水合物 ICGH10 资源开发 流动保障 应用技术 环境
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水射流技术在海洋水合物钻采过程中的应用研究进展
5
作者 邓欣颖 潘栋彬 +3 位作者 李婕 陈晨 余渝 段浩然 《钻探工程》 2024年第S01期16-23,共8页
天然气水合物是一种储量巨大、清洁高效的新型能源,我国海洋天然气水合物资源非常丰富,安全高效开采水合物能够助力实现我国能源结构转型与“双碳”战略目标。水合物储藏具有非成岩、弱胶结与温压敏感性强的特点,水射流技术应用于水合... 天然气水合物是一种储量巨大、清洁高效的新型能源,我国海洋天然气水合物资源非常丰富,安全高效开采水合物能够助力实现我国能源结构转型与“双碳”战略目标。水合物储藏具有非成岩、弱胶结与温压敏感性强的特点,水射流技术应用于水合物钻采过程可有效解决常规方法引起的井壁坍塌与地层失稳等工程问题。本文总结了现有的水射流钻采水合物工艺与水射流钻具,分析了水射流冲击作用下含水合物沉积物破碎过程影响因素与破碎机理,最后对水射流技术在水合物钻采过程中的应用研究方向进行了展望,以期为我国海洋天然气水合物钻采技术研究提供参考。 展开更多
关键词 海洋天然气水合物 高效开发 水射流破碎 水射流钻具
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离子型稀土开采过程中导流井井周矿体颗粒脱落运移临界流速研究
6
作者 周扬 潘栋彬 曾云霜 《钻探工程》 2024年第S01期112-116,共5页
离子型稀土是我国独具特色、世界罕见的矿产资源,主导了全球的中重稀土供给,具有配分齐全、高科技应用元素多与综合利用价值大的特点。但离子型稀土开采过程中易出现井壁坍塌,进而造成边坡失稳。本文分析了导流井井周矿体颗粒受力状态,... 离子型稀土是我国独具特色、世界罕见的矿产资源,主导了全球的中重稀土供给,具有配分齐全、高科技应用元素多与综合利用价值大的特点。但离子型稀土开采过程中易出现井壁坍塌,进而造成边坡失稳。本文分析了导流井井周矿体颗粒受力状态,建立了矿体颗粒脱落运移临界流速计算模型,研究了不同影响因素下矿体颗粒脱落运移临界流速。结果表明,矿体颗粒脱落运移的临界流速随颗粒半径、排列角度、摩擦系数的增大而增大。静电力受浸矿液浓度的影响,但其对矿体颗粒脱落运移临界的影响不大。此外,浸矿液粘度增大能够显著降低临界流速。本研究能够为离子型稀土安全高效开发提供理论与技术支撑。 展开更多
关键词 离子型稀土矿 井壁坍塌 矿体颗粒 脱落运移 临界流速。
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