基于Solidworks的抽油杆疲劳损伤界限值计算

通过对含缺陷抽油杆的疲劳损伤力学研究,采用Solidworks软件的Simulation功能计算含缺陷抽油杆的最大等效应力,结合疲劳强度理可以确定含缺陷抽油杆的疲劳源界限值。相比于传统实验方法,本文的计算方法提高了疲劳损伤界限值研究的效率,这在实际应用中具有重大意义。     

X80管线钢热影响区ICHAZ组织性能

利用Gleeble-1500热模拟试验机对X80管线钢进行了不同峰值温度的热模拟实验,确定了焊接热影响区的冲击性能薄弱环节为不完全再结晶区（ICHAZ）。研究ICHAZ峰值温度（Tp）800℃区域的组织性能结果表明：实验钢经过800℃热循环部分奥氏体化,冷却后得到贝氏体组织。形成的贝氏体组织及大量含有孪晶马氏体的M-A组元作为局部硬化区,造成ICHAZ冲击功降低。另外,利用EBSD对比了母材与ICHAZ区域得到：经过峰值温度800℃热循环后大量的亚晶和亚晶界合并消失,造成冲击功降低。     

机械驱动式天车升沉补偿装置研究

浮式钻井平台在深水作业过程中,液压驱动式天车升沉补偿装置由于技术成熟而得到广泛应用。针对液压驱动系统存在反应滞后性较大,补偿精度不高的缺点,提出了一种以主动齿轮-从动齿轮-直齿条轨道作为天车补偿驱动传递机构,以驱动电机作为补偿动力来源的机械驱动式天车升沉补偿装置,以提高天车升沉补偿的精度和效率。在对补偿装置机械驱动工作原理分析基础上,提出机械驱动式天车补偿装置的具体结构形式,并对主动齿轮与从动齿轮在传动过程中的受力情况进行分析,得到两齿轮在升沉补偿运动过程中的载荷分布。采用动力学分析方法对从动齿轮和直齿条轨道的传动过程进行分析,建立齿轮-齿条啮合过程动力振动分析模型,得到该过程的力矩平衡方程。采用该机械驱动结构会对直齿条轨道产生一定的振动激励。     

深海钻井升沉补偿装置国内现状及发展思路

升沉补偿装置是对浮式钻井平台和钻柱系统在海浪等自然载荷作用下做升沉运动时进行适当补偿的关键设
备,在深海石油钻井开发过程中,该装置能在浮式平台遇到大风等恶劣环境作用时,有效减小上下振荡运动对钻井作
业带来的一系列影响,保证井底钻压的稳定和钻井系统整体工作过程的高效进行。通过大量文献调研,分析了升沉补
偿装置在中国的发展现状和应用情况,结合升沉补偿装置在中国深海石油钻井过程中的实际使用情况和研究现状,利
用多浮体理论和钻井系统动力学特征提出对该装置进一步深入研究的新思路和技术路线图,对促进中国海洋石油装
备自主研究和发展具有十分重要的意义。     

钻机系统故障智能诊断方法

由于地层的复杂性和隐蔽性，很难用精确的数学模型模拟钻机的工作过程。目前钻机故障只能凭人的经验进行识别和处理，不能充分利用检测数据对设备运行优劣的趋势、故障发生的原因、部位及程度进行预估，也不能给出相应专家治理意见。在对钻机故障进行研究的基础上，将人工智能和专家系统应用于石油钻井中，研究钻机系统故障智能诊断的理论和方法，建立了钻机常见故障图形化模糊神经网络专家知识库，提出了由专家规则、模糊逻辑、神经网络有机结合构成的智能推理机，使钻机故障诊断系统适用于多变量、多参数、多过程的复杂系统。     

有杆抽油系统诊断方法研究与应用

以有杆抽油系统动力学行为分析为基础,将基础理论研究和应用技术有机地结合起来,建立了考虑悬挂系统弹性的直井和定向井有杆抽油系统诊断模型,研究了基于B/S（Brower/Server）模式的有杆抽油系统故障诊断方法,利用Internet技术和Web技术开发了相应的软件系统, 通过浏览器即可实现对有杆抽油系统快速、准确的故障诊断,并给出了诊断算例,诊断结果验证了该系统的有效性。基于B/S模式的有杆抽油系统故障诊断对避免井下作业的盲目性,提高系统效率,降低采油成本,实现油田企业信息化和提高油井的科学管理水平具有重要意义。     

伸缩式井下牵引器双向锁止机构设计

为提升伸缩式井下牵引器的牵引能力，设计了一种基于斜面自锁原理的伸缩式井下牵引器双向锁止机构。该机构使得牵引器能够在前、后方向与井壁自锁，克服了牵引力受限于恒定静摩擦力的问题；使得牵引器能够实现双向牵引，进而提高牵引器的牵引能力。双向锁止分为牵引锁止和复位锁止，通过对两种锁止状态下的双向锁止机构进行静力学分析，导出双向锁止机构满足双向锁止条件时的数学关系式，并对双向锁止机构进行了参数设计，使得牵引锁止为自锁锁止，复位锁止为非自锁锁止。建立牵引器前工作短节动力学仿真计算模型，完成了双向锁止过程仿真计算，验证了双向锁止机构参数设计的正确性和双向锁止的可行性。     

盘式单牙轮钻头工作行为仿真研究

随着油气勘探开发的不断深入，现有牙轮(钢齿、镶齿)钻头已难以对一些复杂地层进行有效的钻进。针对这一现状，西南石油学院研制开发出一种新型盘式单牙轮钻头。该钻头具有井底覆盖率高、轴承寿命长等优点，在深井和超深井小井眼钻井中有着广阔的应用前景。着重讨论了在该新产品开发过程中进行的工作行为仿真研究。在适当的假设条件之下，建立了盘式单牙轮钻头工作行为仿真模型，并在此基础上开发出盘式单牙轮钻头工作行为仿真软件。通过将仿真模型的计算结果与西南石油学院钻头研究室部分台架实验结果进行对比，验证了该仿真模型的正确性。完成了不同钻井参数、不同钻头结构和不同岩石性能等条件下盘式单牙轮钻头工作行为仿真分析，为盘式单牙轮钻头的设计提供了理论依据。     

钻井用钻头和钻柱扭转振动的仿真分析

介绍了钻井过程中钻头和钻柱扭转振动模型的建立方法和对其进行仿真分析的过程。在建模型时主要考虑了钻井过程中由于钻头与岩石相互作用及钻柱的弹性变形而引起的钻头和钻柱扭转振动,并采用数值计算方法求解钻柱扭转振模型,     

牙轮钻头以车代磨加工工艺研究

介绍了石油钻井用三牙轮钻头的结构特点和工作原理。分析了牙轮钻头目前采用的加工方法和工艺特点,着重分析了三牙轮钻头主要零件牙轮的内孔、二止推面采用常规磨削加工工艺方法存在的问题;并从加工机床、刀具材料的性能及选择、切削用量的选择、切削液的性能以及安装定位等方面对采用以车代磨加工工艺方法进行了分析研究。现场统计数据资料表明,采用以车代磨加工工艺方法生产的牙轮钻头,不仅降低了加工成本,而且使钻头的使用寿命有大幅度提高,进一步说明采用以车代磨的加工工艺方法的合理性和实用价值。