国家自然科学基金(50874096)
- 作品数：10 被引量：44H指数：5
- 相关作者：刘清友朱海燕王德贵王国荣何霞更多>>
- 相关机构：西南石油大学江汉石油钻头股份有限公司中国石油宝鸡石油机械有限责任公司更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程机械工程理学更多>>
- 气体钻井井底流场的三维数值模拟研究被引量：1
- 2010年
- 考虑空气锤钎头的排屑槽和硬质合金齿对气体钻井井底流场的影响,建立了气体钻井井底流场的数学模型和物理模型,对气体钻井井深3 000 m井底流场的速度场、压力场和温度场进行了数值模拟。结果表明:设计的空气锤钎头其井底流场的速度、压力和温度分布合理,流场可有效清洗井底、漫流携岩和冷却钎头牙齿,对称三喷嘴流道结构可用于空气锤钎头的研制。数值模拟结果与气体钻井经验公式的计算值比较吻合,结果可信,可用于指导空气锤钎头的结构优化设计和新产品的开发。
- 肖晓华朱海燕单世远
- 关键词：空气锤钎头数值模拟
- 油泉子油田混相成岩作用及其对储层物性的影响被引量：7
- 2010年
- 综合X射线衍射、普通薄片、铸体薄片、扫描电镜、阴极射线等多种资料,对油泉子地区油砂山组的成岩作用和储层物性进行了研究。结果表明:该区储层主要为粉砂岩(泥质粉砂岩)、颗粒灰岩和泥灰岩。压实和胶结作用是造成储层孔隙丧失的主要原因,尤其是碳酸盐胶结,其次是黏土矿物胶结。其中,绿泥石胶结物的存在抑制了胶结作用的进一步进行,有利于粒间孔的保存;而褶皱回返阶段的溶蚀作用,方解石和盐岩的溶解,极大地改善了储层物性。储层处于早成岩后期阶段,溶蚀型次生孔隙为主要孔隙类型。
- 欧成华高彬才叶邓钧耀高智
- 关键词：储层物性成岩作用油泉子油田柴达木盆地
- 基于人工制造约束的三维拓扑优化设计方法被引量：4
- 2015年
- 为了更好地解决三维拓扑优化工程实用化的问题,提出了基于人工制造约束的拓扑优化设计方法。该方法在拓扑优化过程中实时地监控拓扑优化结果,并借助设计人员的工程经验,实时地加入符合制造工艺成型的约束条件辅助计算进行机拓扑优化设计。钢结构拱桥算例中以有限元软件ANSYS为平台进行二次开发、以双向渐进结构优化法为核心算法通过人为干预实现了在拓扑优化过程中钢结构拱桥斜支撑向竖直支撑的转变。通过对比发现该方法的优化结果与实际拱桥模型结构相似,表明了该方法是有效的和可行的。
- 邱亚玲伊海洋王维伍建川
- 关键词：拓扑优化
- 空气锤钎头破岩机理仿真分析被引量：9
- 2011年
- 基于非线性动力学理论,利用ANSYS/LS-DYNA显式动力学分析软件建立空气锤钎头与岩石的破岩机理仿真模型,对钎头的破岩过程进行仿真分析,认为钎头破碎岩石的过程分为4个阶段,即弹性变形阶段、塑性变形阶段、裂纹萌生阶段和破碎完成阶段。最后对花岗岩、砂岩、白云岩、页岩、灰岩5种不同类型的岩石在同一条件下的破岩结果进行比较。结果表明,花岗岩的侵入深度最小,灰岩的侵入深度最大;页岩的体积破碎量最小,花岗岩的体积破碎量最大。由仿真发现,岩石体积破碎主要发生在卸载阶段。不同类型岩石的体积破碎量和侵深虽然不同,但整体的破岩曲线走向是一致的,即破岩规律是相似的。
- 何霞王德贵刘清友朱海燕
- 关键词：破岩机理仿真模型ANSYS
- 大斜度井电泵举升管柱扶正器间距的计算被引量：2
- 2013年
- 电泵举升管柱加装扶正器可保持油管和套管之间的合理间隙,防止电泵电缆遭到挤压和磨损。扶正器的安装主要依靠经验判断,缺乏理论依据和计算方法,既增加了生产成本,又增大了井下事故的风险。在综合了井眼轨迹、油管柱内外液体密度、扶正器和套管内壁摩擦、管柱自重、油/套管几何参数等因素对管柱受力和变形影响的基础上,结合现场生产实际工况,运用微元法建立了大斜度井三维井眼电泵举升管柱力学模型,实现了不同工况条件下油管柱的受力与变形分析计算;结合两扶正器之间油管横向变形计算模型,建立了油管扶正器间距的计算模型,并开发了计算机辅助分析计算软件;通过实例验证了油管扶正器间距计算模型的可靠性。研究结果对于扶正器现场安装具有一定的理论指导意义。
- 孙浩刘清友
- 关键词：大斜度井扶正器模型建立
- 空气锤钎头流热耦合的三维数值模拟被引量：7
- 2010年
- 以设计的121/4″空气锤钎(钻)头为研究对象,在求解气体钻井井底动力学参数的基础上,充分考虑了空气锤钎头的排屑槽和硬质合金齿对井底流场的影响,建立了真实的空气锤钎头井底流场的数学模型,并采用流体力学软件(CFD)对其3000m井底流场的速度场、压力场和温度场进行数值模拟研究.结果表明:空气锤钎头井底流场速度、压力和温度分布合理,流场对硬质合金齿具有良好的清洗和冷却作用.数值模拟的结果与气体钻井经验公式计算值比较符合.
- 王国荣朱海燕刘清友何超
- 关键词：气体钻井温度场三维数值模拟
- 自升式海洋平台桩腿桩靴有限元分析被引量：5
- 2013年
- 利用有限元分析软件ANSYS、Workbench,对自升式海洋平台桩腿桩靴进行在极端工况下的静力、模态、波流耦合等分析。利用理论基础对桩腿桩靴受到的各种海洋环境载荷进行计算分析,并结合中海油能源发展股份有限公司采油服务公司及中国船级社《海上移动平台入级与建造规范》的实际数据,对其数值解和理论值进行比较分析,以验证有限元方法求解的可靠性。研究结果对于提高自升式海洋平台桩腿桩靴质量有显著意义,并可为现场应用提供借鉴。
- 谢娜娜马廷霞刘国昊陈红霞
- 关键词：海洋平台有限元
- 注水管柱测量短节的机械结构设计与分析被引量：1
- 2015年
- 注水是提高油田采收率和稳定油田产能的重要工艺措施。为了弄清注水管柱在井下不同工况下的应力及轴向变形规律,提高注水管柱的寿命和安全可靠性,需要测试注水管柱的受力状态,为此设计研制了一种基于应变测试技术和储存回放模式的测量短节。介绍了注水管柱测量短节的工作原理及控制流程,详细阐述了测量短节的结构设计,对测量短节主轴体的强度进行了有限元分析,并对短节内部粘贴电子仪器表面所选取的线性化路径进行了应力分析,分析结果表明：该测量短节在不同注水工况下均能满足注水管柱测试性能要求,最佳粘贴电子仪器的位置位于短节密闭舱室内部80~300 mm之间,为测量短节的设计和使用提供了理论依据。
- 易扬刘清友谢冲周新志
- 关键词：注水管柱强度校核应力分析
- 基于复杂环境多自由度牙轮钻头动力学模型建立与分析被引量：7
- 2008年
- 以牙轮钻头几何学、运动学为理论基础,通过受力分析,建立了多自由度牙轮钻头动力学模型,及综合考虑扭矩、弯矩、横向力和在钻头破岩过程中多种因素耦合作用影响下的牙轮钻头与岩石互作用模型,发展了目前钻头行为力学理论;并通过仿真研究得到典型工况下牙轮钻头轨迹曲线和岩石破碎仿真计算,并模拟分析了软、硬地层岩石交替复杂环境下的井眼轨迹,为今后研究复杂钻井系统井眼轨迹预测提供新的理论依据。
- 刘清友孟庆华庞东晓鲁柳利
- 关键词：牙轮钻头多自由度数学模型
- 空气锤钎头齿孔过盈配合数值模拟研究被引量：2
- 2010年
- 传统方法在研究空气锤钎头齿孔过盈量问题时大都是针对单个齿孔进行的,而且对模型进行了过度简化,没有考虑钎头本体的复杂几何外形和相邻孔间应力的相互影响,无法得出整个钎头体上的应力分布。为此,分别用弹塑性力学方法和有限元方法对齿孔在不同过盈量下的应力分布情况进行了计算。结果表明,弹塑性分析与有限元分析结果一致,钎头中心齿齿孔过盈量取0.05～0.06mm、边齿齿孔过盈量取0.06～0.07mm时较合理,弹塑性力学方法的计算值比较保守,但仍有重要的参考价值。利用ANSYS软件对钎头齿孔过盈配合进行有限元计算,是改进齿孔设计的有效方法,此方法也可用来分析PDC钻头和牙轮钻头齿孔过盈配合问题。
- 王国荣王德贵刘清友朱海燕敬佳佳
- 关键词：过盈配合齿孔弹塑性分析有限元法
