徐亭亭
- 作品数：14 被引量：21H指数：2
- 供职机构：东北石油大学机械科学与工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金黑龙江省自然科学基金中央级公益性科研院所基本科研业务费专项更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程机械工程化学工程更多>>
- 制氢转化炉内甲烷蒸汽重整模拟及影响因素分析被引量：2
- 2019年
- 考虑40 000m^3/h顶烧式常压加热制氢转化炉的结构特点,建立了制氢转化炉辐射室流体的三维有限元模型,采用有限体积法计算辐射室温度场,得到了转化管外壁面轴向温度的分布规律,并以外壁面温度为边界条件,以多孔介质模型表征催化剂床层,模拟了催化剂床层在转化管内的甲烷蒸汽重整制氢过程,研究了不同入口速度、入口温度的变化对甲烷转化率的影响规律。结果表明:入口速度的下降和入口温度的增加都会提高甲烷转化率。
- 殷文佳罗敏冷德成张佳贺徐亭亭林志强
- 关键词：制氢转化炉多孔介质
- 超短半径水平井柔性钻杆非线性力学分析被引量：2
- 2016年
- 为了给超短半径水平井柔性钻杆安全性评价提供一种有效的计算方法,在考虑柔性钻杆和导向管接触的情况下,建立了造斜段和水平段整体柔性钻具非线性有限元模型;在考虑柔性钻杆各部件间的接触以及材料的弹塑性的情况下,建立了单节柔性钻杆局部模型,并将整体模型中得到的柔性钻杆危险截面载荷加到局部模型中,进行强度评价,得到造斜段柔性钻杆能承受小于2kN·m扭矩,水平段钻进长度30m时,柔性钻杆能承受小于40kN的钻压和小于2kN·m扭矩的结论。
- 罗敏徐亭亭贾丽吕丰
- 关键词：柔性钻杆有限元
- 管内可控铰接柔性结构双层接触非线性力学分析被引量：2
- 2020年
- 管内可控万向铰接柔性细长结构是超短半径侧钻水平井的特有结构。考虑可控万向铰结构中的机构问题、结构不连续和开槽不完整结构的三体两层接触问题,将空间梁单元、万向铰单元、刚性梁单元和梁梁接触单元相结合,建立了管内可控万向铰接柔性结构双重接触非线性有限元模型及数值计算方法。与有解析解的算例进行比对,计算结果吻合较好。通过对超短半径水平井造斜钻进时的柔性钻具进行力学分析,得到了柔性钻具受力变形状态、载荷传递规律及其与井壁之间的接触力分布规律。
- 徐亭亭罗敏蒋佳骏王晶张佳贺
- 关键词：梁单元有限元
- 半铰接柔性钻具模型建立及载荷传递规律研究被引量：4
- 2018年
- 半铰接柔性钻具的载荷传递规律直接影响超短半径水平井钻进的成功率。为此,首先推导出半铰接柔性钻杆的单元刚度方程并揭示了半铰接柔性钻杆的弯矩传递规律;然后,采用理论分析与数值模拟相结合的方法,验证了半铰接柔性钻杆有限元模型的正确性;最后,建立造斜段半铰接柔性钻具力学模型,对不同井眼曲率半径下半铰接柔性钻具的载荷传递规律进行研究。结果表明:井深位置相同时,井底扭矩值随曲率半径的增加而增大;半铰接柔性钻杆未锁死时,柔性钻杆不传递弯矩且井底扭矩波动较大,相关研究成果为柔性钻具的设计提供理论依据。
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- 关键词：载荷
- 管内可控万向铰接柔性杆接触非线性有限元分析被引量：2
- 2019年
- 管内可控万向铰接柔性细长杆是一个伴随机构与结构之间相互转化的梁梁接触非线性问题。基于可控万向铰接的结构特点,构造万向铰单元并给出运动约束,将其与空间梁单元和接触单元进行组合,建立可控万向铰接柔性杆与外管接触非线性有限元模型,并选取修正的牛顿辛普森法进行数值求解,并与有解析解的算例进行比对,以超短半径水平井造斜段柔性钻具组合为例,研究万向铰不同转动限制度数对柔性钻杆的变形及载荷传递规律的影响。结果表明:所建模型的数值解与有解析解的算例计算结果吻合较好;万向铰接柔性钻杆在自重和扭矩作用下发生了“折线形”变形;随着铰接处转动限制度数的增大,柔性钻杆的相对转角及其与导向筛管的接触压力逐渐增大,扭矩逐渐减小。
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- 关键词：梁单元非线性有限元方法
- 基于动力松弛法的含铰柔性钻杆载荷传递机理被引量：1
- 2022年
- 含铰柔性钻杆广泛应用于超短半径水平井钻井技术中。柔性钻杆不同于常规的钻杆,其在变形过程中不仅伴随有机构与结构之间的相互过渡,同时柔性钻杆还与外管产生随机接触。考虑含铰柔性钻杆的结构特点,采用有限单元法将柔性钻杆和外管均处理为空间梁单元,将铰离散为万向节连接单元,柔性钻杆与外管之间的接触关系采用接触间隙元进行描述,建立含铰柔性钻杆接触非线性有限元仿真模型,引入动力松弛法对其进行求解。为验证有限元模型及动力松弛法的可行性,建立了铰接梁与外梁接触平面模型,根据叠加原理和变形协调条件推导了挠度、接触力等参量的解析表达,将数值解与理论解进行比较,最大误差仅为0.14%。对造斜段6种铰接转动极限的含铰柔性钻杆进行仿真分析。结果表明,柔性钻杆与外管之间接触力是间断不连续的,且沿轴线随机分布,铰接转动极限越大,传递到柔性钻杆底端的扭矩变化不大,传递到柔性钻杆底端的轴力逐渐减小,铰接转动极限大于5°时,轴力损失率大于59.5%。
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- 关键词：柔性钻杆梁单元动力松弛法
- 基于响应面法的导向筛管多参数耦合优化设计
- 2022年
- 为了在安全承载条件下提高超短半径水平井导向筛管的弯曲能力,提出了一种导向筛管多参数耦合优化方法。采用拉丁超立方设计方法采样,基于响应面法,建立了以导向筛管危险截面最大等效应力为约束,以导向筛管转过角度最大为目标的优化模型,采用遗传算法寻优,得到了优化后导向筛管的结构尺寸。对优化后的导向筛管进行力学分析,结果表明,优化后的导向筛管弯曲能力提高了33.35%,每米的加工量减少了10%。
- 林志强罗敏王晶李巧珍徐亭亭
- 关键词：优化设计响应面法遗传算法
- 基于动力松弛法的含铰柔性钻柱接触力学分析
- 2022年
- 柔性钻柱在钻进时伴随机构与结构的过渡,还与外管随机接触。采用有限元法将柔性钻柱和外管均处理为梁单元,铰离散为万向节单元,采用梁梁接触单元描述接触关系,建立外管内柔性钻柱有限元仿真模型,引入动力松弛法进行求解和分析,得到井眼造斜段柔性钻柱与外管之间接触力较大,柔性钻柱扭矩和轴向力随井深的增大而减小的结论。
- 徐亭亭卜祥东田庆全王晶
- 关键词：梁单元动力松弛法
- 压力波动对水力锚安全性能的影响
- 2017年
- 开发低渗难采油气藏的最好办法就是多层压裂技术,多层压裂具有针对性强、作业时间短、压裂效果好等特点,但在压裂过程中经常会出现压力波动,致使管柱上下蠕动从而导致关键工具水力锚和封隔器失效,严重影响施工安全,因此压力波动对水力锚安全性能影响的研究至关重要。针对水力锚锚定、封隔器全部失效这一危险情况,考虑了接触非线性以及压裂管柱的瞬态动力学特性,运用ANSYS软件,建立了上部压裂管柱和下部工具串的力学模型,对不同压力波动幅值下的压裂管柱进行瞬态动力学分析,分析结果表明水力锚最大轴向摩擦力值随波动幅值的增加而增大,同时计算出使水力锚滑脱失效的临界压力波动幅值。该研究结果不仅可以为水力锚的优化设计提供有效的理论依据,也为压裂施工提供合理参数。
- 董小娜罗敏贾丽徐亭亭迟云萍
- 关键词：多层压裂压裂管柱水力锚
- 基于响应面法的导向筛管结构尺寸优化被引量：1
- 2020年
- 考虑导向筛管的材料非线性和横缝之间的接触非线性,采用有限单元法,建立了单节导向筛管双重非线性有限元模型。通过静力学分析,得到导向筛管应力分布状态和危险截面位置。采用响应面法对导向筛管的主要结构尺寸(横缝宽度、竖缝长度、竖缝宽度和两竖缝中心线的夹角)进行了优化,优化后的导向筛管强度满足要求,整体应力水平与原结构相比有所降低,转过的弧长增加了90.8%。
- 王晶罗敏林志强徐亭亭
- 关键词：响应面法有限元
