电泵井Y管在线调控分采工艺设计及试验

目前渤海油田生产井分层开采采用的是Y型管柱,各层段采用常规滑套进行分层开关,层位控制和数据测试周期长,导致油井动态调整不能满足生产要求。为此,开发了电泵井Y管在线调控分采工艺技术,通过地面操作即可控制各层的产液量,且能实时获得井下各层的流量、压力。将工艺在试验井进行试验,结果表明:在?224.5 mm的套管中,管柱能顺利下入和起出,数据电缆无损坏,电控配产器功能正常,地面控制器可以通过4 000 m的电缆与井下的电控配产器正常通信,电控配产器所监测的流量、压力数据可以实时通过该电缆反馈给地面控制器,可以通过地面控制器对电控配产器进行任意开度调节,电控配产器调节范围为0～100%,从全开到全关或者全关到全开用时约18 min,电控配产器开度越大,其过流量也越大。     

连续波脉冲器压力波发生与优化研究

针对连续波脉冲发生器压力波发生过程,基于流体力学数值仿真方法研究了压力波发生原理,优化压力波的波形特征。研究结果表明:随转子往复摆动连续波脉冲器上、下游分别产生连续的压力波与流量波,连续波脉冲器压降曲线则是在流量波动条件下随转子开度变化的压降曲线;转子初始相位角与终止相位角对压力波波形与幅值影响很大,增大转子初始相位角可以大幅改善波形,增大转子终止相位角可以大幅提高幅值;综合优化转子初始相位角与终止相位角可以同时改善压力波波形与幅值特征。研究内容对改善连续波脉冲器信号传输特性及现场应用具有重要意义。     

数字开关液压系统中流体惯性效应分析与实验

以数字开关液压系统中的流体惯性效应为研究对象,基于高速开关阀动力学模型与动态管路传输模型,结合管路中压力波传播特性,构建两位两通高速开关阀匹配惯性管的阀控缸液压系统分析模型,实现高速开关阀输出特性与惯性管内流体动态压力变化的实时耦合,分析了两者之间的耦合作用,并通过实验验证了流体惯性效应的存在.实验结果与分析模型Ⅱ(包含阀芯动力学模型与流体惯性效应)结果一致性较好,表明分析模型Ⅱ下的压力波传播过程可以表征惯性管内的流体惯性效应与寄生液感效应,高速开关阀的动态特性直接影响惯性管内压力波传播特性,可为数字开关惯性液压系统的设计提供依据.     

随钻正脉冲测井仪压力信号生成特性研究

随钻正脉冲测井仪压力波信号的强度决定了井下数据传输速率和传输距离。为了提高信号传输速率、确保信息传输准确、提高传输距离,需要对信号发生单元进行优化,以此来提高正脉冲信号强度。以旋转阀正脉冲测量仪为研究对象,利用计算流体力学(CFD)方法,对旋转阀压力信号进行仿真分析,研究了不同工况下钻井液流量和定、转子轴向间隙对脉冲信号强度的影响规律,并通过实验验证了压力波信号的特性。研究结果表明:压力信号幅值随着轴向间隙的增大而减小;增加钻井液流量可以提高信号强度,当钻井液流量由10L/s增大为35L/s时,流量的大小对压力信号幅值影响很大。     

基于管道改进的蝶阀阀板驱动力矩特性优化

安装在直管中的蝶阀开启时,其阀板下游流场中会产生漩涡,引起管道振动,进而影响阀板的驱动力矩特性。为减少漩涡的影响,本文在蝶阀出口附近处增加一渐扩渐缩管段,并以空气作为流动介质,利用CFD软件进行数值仿真,分析阀板处于不同开度时管道中流体的速度场、压力场分布规律及阀板驱动力矩特性曲线。结果表明,在蝶阀出口附近处安装渐扩渐缩管段,可以有效地减小阀板下游流场的漩涡,使阀板驱动力矩明显减小,有利于对蝶阀阀板开度及流量的精确控制。     

电子膨胀阀节流机构流量特性的实验研究

分析总结了国内外对膨胀阀流量特性的研究成果,指出电子膨胀阀节流机构流量多元影响因素的特性.利用自行研制的液环法电子膨胀阀流量特性实验台分析了出口压力、入口压力、入口过冷度、阀开度、入口密度和出口干度对电子膨胀阀质量流量及流量系数的影响.结果表明:上述参数对电子膨胀阀的流量特性均有一定的影响,但各参数的影响程度不同;开度是改变质量流量的主要因素,并反映出阀的调节特性.     

注水井高效测调技术的研究与应用

近年来,随着智能控制技术的发展,注水井高效测调技术已经逐步显示出它的技术优势,在测试过程中实现了"流量、压力实时监测,测试数据实时录取、注入参数实时控制提高了分层注水测试效率和测试资料的准确率。通过对地面控制信号传输系统、井下综合测调系统、辅助系统等技术的研发,并在室内和现场试验中不断改进、完善,取得了较好的应用效果。该项技术可做为注水井测试技术的换代技术,具有较好的应用前景。     

非对称阀控制非对称缸的动态特性

非对称阀控制非对称缸常见于液压伺服系统中,其主要动态性能参数和流量增益、流量－压力系统对该类系统的动态性能能有重要的影响,当使用非对称阀控制非对称液压时,阀的开度以及面积梯度的变化直接影响流量增益和流量－压力系数,为此,重点讨论了诸参数间的理论关系,这也是选择和设计此类系统的依据。     

水隔泵的噪声研究与控制

对水隔泵噪声的产生机理及原因进行了分析与研究．阐述了水隔泵机械性噪声与清水阀开度的关系：流体动力性噪声是当清水阀节流时,断面收缩处流速增高所致;气穴噪声是由于清水阀内压力低于流体气化压力,流体急骤地气化而形成的．阐述了噪声对人体及设备的危害．提出了改进阀芯密封形式,改进阀芯结构,在管路设置降噪声设施等控制方法,以降低或消除水隔泵噪声．通过实验证明改进阀芯结构既起到降底噪声作用,又起到泄荷和减小驱动力的作用．     

不同物性的流体在球阀内流动结构研究

流体的物性参数对其在阀门内流动产生较大的影响.利用数值模拟方法分析不同物性的流体流经不同开度球阀时流动结构的变化情况,探讨流体的物性参数对其通过阀门时流动结构的影响规律.结果表明,不同物性参数的流体均表现出相似的流动结构变化趋势,进一步对比了不同开度下各流体在球阀后产生流动结构(射流与涡旋)的变化,其黏度越高,阀后流动结构的变化越迟缓,速度突变也越小.     

钻井液提升阀流量系数的测定

以钻井液作为介质,对锥阀、球阀、板阀3种阀芯4种不同结构的阀座形式在不同开度下的流量、压力进行测量和计算,得出了各种条件下钻井液提升阀阀口流量系数及其规律,并与水压阀阀口流量系数进行对比分析.结果表明:阀座倒角角度和倒角长度对锥阀及球阀阀口流量系数有较大影响,对板阀影响较小;背压存在与否对板阀流量系数变化规律影响较大;与水压阀相比,钻井液提升阀阀口流赶系数略高.     

一种停水自动关闭阀门电控装置的设计

本文介绍了一个在停水情况下能自动关闭供水总阀的电控装置。该装置主要由水压传感器、电磁阀、继电器、蓄电池和水管连接件等组成;具有工作稳定、可靠性高、功耗小、成本低、装配工艺简单、安装方便、适用范围广等特点;能有效避免水管"跑水"造成的水资源浪费和家庭财产损失;获得了国家实用新型专利,专利号:200320115361.8。     

DL-1型堵漏实验装置的研制设计

DL-1型堵漏实验装置用对岩芯施加围压、驱压和回压来模拟井壁所受到的挤压和静压差作用,用平板缝隙流动模拟井眼环空的流动状态,使钻井液对岩芯端面和对井壁的剪切应力相同,从而使实验条件与井下环境极其相似。文中阐述了该装置的设计思路、设计要求和方案,介绍了主要结构设计。该装置应用于长庆油田堵漏项目的研究中取得了较好的实验研究效果。     

喷嘴切换时间对高温管道流动特性的影响研究

考虑碳氢燃料在高温高压下的分配受到燃料可压缩性带来的影响,提出了一个含有两路喷嘴的非稳态流量分配模型来计算分配比例。针对喷嘴切换时阀门自身有一个动态过程,建立了阀门开度控制数学模型来表征开度变化的动态过程。结合两个模型模拟了高温下喷嘴切换时间对流量分配时的管道动态特性带来的影响。计算结果表明:喷嘴切换会对系统压力、质量流量、油温等状态量产生扰动影响,扰动幅度与切换的时间间隔成正比;初步揭示了在流量分配过程中的喷嘴切换规律,为流量分配方案的设计提供依据。     

基于双音频信号控制的水文缆道测沙自控仪的研制

针对水文站中普遍使用的自动缆道测流仪器,均存在进水阀密封、信号控制、与缆道测流系统整合等诸多问题,研制了一种基于嵌入式的水文缆道测沙自控仪。该自控仪将双管双稳态水样采集阀门与铅鱼有机结合,合理布置进排水管线和通讯线路,水文缆道的水平和垂直运行准确定位,采用双音频信号传输可靠的控制水下采样器阀门的开关,测取断面各位置,不同水深的水样,并及时发回阀门开关状况信号。实践证明,由于采用了双管双稳态水样采集阀门解决了关闭状态下进水管淤积泥沙问题,同时阀门不必进行全密封,还实现了水文监测数据岸上至水中和水中至岸上的双向控制传输,研制的仪器获得成功应用。     

调节阀内三维流动与启闭过程的数值模拟及分析

运用计算流体力学方法（CFD）对调节阀的定常与非定常水力特性进行了数值模拟．定常模拟得到各种开度下的三维流场分布以及压降与流量的特性曲线，特性曲线与试验结果相吻合．非定常计算模拟了阀门开启和关闭过程中流动特性的变化，得到流量和阀芯轴向力随时间变化曲线，并对启闭速度的影响进行了分析．     

基于旋转阀控制脉冲重构的钻井液QPSK信号解码及误码率分析

钻井液压力正交相移键控(QPSK)调制具有高密度携带及传输井下信息特点,其信号的解调与解码关系到所携带信息的正确恢复。通过建立信号的相位解调及旋转阀转速控制脉冲重构的数学模型,研究解调系统固有干扰及信号噪声对脉冲重构的影响;根据重构脉冲的幅度判别研究信号解码的可行性;通过建立重构脉冲的信噪比数学模型,对误码率进行理论分析。结果表明,解调系统固有干扰与信号噪声均对脉冲重构产生影响,且固有干扰影响较大;脉冲重构时,相邻码元编码产生的脉冲电平差值较小,使得误码阈值降低,上述影响更易引起误码。误码率的理论计算结果与仿真分析结果基本一致,可以将误码率分析模型用于钻井液压力QPSK信号传输效果的可靠性评估。     

电磁阀驱动电流对喷油特性影响规律研究

在电控单体泵实验台上进行了不同电磁阀驱动电流对喷油特性影响的实验研究.讨论了单体泵燃油系统控制信号、驱动电流、油管压力、喷油速率和针阀升程各参数之间的延迟关系,探讨了不同的保持和开启电流时喷油量的变化规律.结果表明,不同的开启和保持电流对燃油系统喷油持续期长度等喷油特性影响很大,驱动电流与燃油系统的喷油速率、喷油压力、针阀升程和喷油量存在着规律性的变动.因此,不同电磁阀均需确定最优的开启和保持电流,降低驱动电流对燃油系统喷射特性产生的影响.     

基于高速开关阀控制的液压制动伺服系统研制

研制了一种基于高速开关阀对混合动力车辆传动实验台制动系统实施压力控制的系统.制动器制动性能取决于对制动目标压力的响应特性.分析了高速开关阀的开关特性和制动液压缸的压力变化特性,并针对高速开关阀的开启响应滞后和液压缸压力变化的的非线线的特点,设计了PI控制器.应用dSPACE公司开发的AutoBox快速控制原型系统编制了系统的控制算法和模型,并进行了实验,实验结果表明,液压制动伺服系统能够满足制动性能的要求.     

基于Matlab的凝结水回收装置压力模糊控制器设计

在供热系统冷凝水回收装置中,集水器压力控制是整个回收系统的关键。采用模糊控制思路,借助Matlab/Simulink仿真技术,设计集水器内部压力模糊控制器。利用对集水器内部的压力的模糊控制,控制排汽电动阀门的开启度,使集水器内部压力稳定在某范围,有效控制集水器内部压力,从而控制集水器内部水蒸汽含量,防止水泵汽蚀,使装置在多路公网,恒压、衡液位、高温情况下全自动、安全可靠运行。