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石油机械
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月刊

1001-4578

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0716-8121243/8127778/8121008

434000

湖北省荆州市沙市区豉湖路12号

石油机械/Journal China Petroleum Machinery北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是国内石油机械学科唯一的技术类月刊。《石油机械》是全国中文核心期刊，中国石油天然气集团公司优秀期刊，也是湖北省一级刊物。经过30余年的不断发展，《石油机械》已成为目前国内石油石化装备行业最具影响力和知名度最大的刊物之一。
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    基于改进NSGA-Ⅱ算法的间歇采油制度优化

    姜民政武靖淞杨胡坤董康兴...
    1-9页
    查看更多>>摘要：对于低渗透率油井,采用间歇采油制度能有效避免空抽磨损,并减少电能消耗量.为此通过分析沉没度和地层流压随抽油机井生产时间变化的规律,从系统节能的角度出发,建立以采油总产量最大、能耗最低为目标的间歇采油制度多目标优化模型.引入NSGA-Ⅱ并改进该算法对间歇采油制度多目标优化模型求解,运用改进算法得到的Pareto最优解的多样性和收敛性,合理优化抽油机的最优停机时间,最大效率地提升采油效率的同时,最小化电能消耗量.试验结果表明,基于Pareto多目标遗传算法的间歇采油机制优化具有明显的优势,在优化系统效率的同时能够有效减少电能消耗.研究结果可为油井间歇采油机制的改进和优化提供有力的技术支持.

    低渗透率油井间歇采油制度节能优化多目标优化采油效率NSGA-Ⅱ

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    海上水平裸眼井分舱防砂与智能分采完井技术

    毕闯刘伟孙丽冯硕...
    10-17页
    查看更多>>摘要：渤海油田水平井高效开发面临防砂难度大和高含水突出等问题,且无人平台的推广增加了生产井远程监控的需求.针对当前的生产需求,研发了一种水平裸眼井分舱防砂与智能分采完井技术.引入旁通隔离封隔器设计了一趟多舱砾石充填管柱,旁通隔离封隔器双重封隔可有效防止层间窜流,为智能分采提供良好的井筒环境;重新设计智能分采管柱产液流动通道,将液控智能滑套优化到顶部封隔器以上位置,以降低现场作业难度,减少作业成本;采用节点分析法分析智能分采管柱的作用机理.该技术在渤海油田S井进行现场试验,试验结果表明:该井分舱砾石充填效率100%,智能滑套顺利实现中心平台远程控制;投产至今未出砂,日产油 108 m3,超配产10%,实现了增储上产的目的.所得结果可为海上油田水平祼眼井分层开发提供新思路,为祼眼井控水技术提供新途径,为智能油田规模化建设提供新方式.

    海上油田水平裸眼井分舱防砂砾石充填智能完井水平井控水

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    基于修正共形接触的往复压缩机轴承碰磨研究

    唐友福丁涵缪皓
    18-24页
    查看更多>>摘要：传统Hertz接触模型在分析往复压缩机轴承碰磨故障时,存在计算误差大的问题.为此,针对滑动轴承碰磨故障的共形接触特点,提出一种适用于轴承碰磨故障的修正共形接触力模型.该模型在L-N接触力模型的基础上引入修正刚度系数Kc和修正刚度指数nc,得到修正共形接触力模型.基于拉格朗日第二类动力学方程,建立含有往复压缩机连杆大头处轴承间隙的动力学方程;利用RecurDyn软件仿真验证修正共形接触力模型的正确性;分析不同轴承间隙对十字头加速度和轴承接触力的影响,并研究了轴承最大磨损间隙下的轴心轨迹.研究结果表明:修正共形接触力模型相比于L-N接触力模型,更适用于小间隙的载荷接触,且修正共形接触力模型相比L-N接触力模型误差最大可减少约82%.所提出的修正共形接触力模型更适应于往复压缩机轴承间隙碰磨故障的描述.

    往复压缩机间隙碰磨共形接触动力学仿真RecurDyn软件

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    水平井段连续管多形态流域可溶桥塞碎屑运移规律

    王龙徐燕东王锁男吴春洪...
    25-31页
    查看更多>>摘要：随着油田大规模的开发,连续管钻磨桥塞技术得到广泛应用.然而该技术在现场应用中会由于桥塞碎屑的堆积而造成钻磨时效低、井下故障频发等一系列工程难题.为此,探究在水平井眼多形态流域桥塞碎屑的运移规律很有必要.运用CFD数值模拟方法,对水平井段连续管不同形态时的桥塞碎屑进行运移规律研究,探究当边界条件不同(钻磨液黏度、钻磨液流量、固相初始体积分数)时各个截面上桥塞碎屑的体积分数的变化规律.研究结果表明:钻磨液黏度的增加、钻磨液流量的减少、固相初始体积分数的降低都有利于桥塞碎屑的运移;并且当连续管在中心时出口处的桥塞碎屑体积分数比连续管螺旋屈曲时的要高 26.5%;碎屑初始体积分数对碎屑运移的影响最大.所得结论可有效预防井下卡钻等风险.

    水平井碎屑运移连续管钻磨桥塞数值模拟

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    基于IWOA-双向LSTM的绞车滚筒可靠性分析

    代富裕胡启国何奇陈思祥...
    32-39页
    查看更多>>摘要：绞车滚筒作为钻机的重要组成部分,在运行中应保持良好的性能稳定性,对其进行可靠性分析十分必要.为此,采用哈默斯雷采样方法,对传统7 000 m绞车滚筒的设计变量在Isight平台通过SolidWorks、ANSYS、MATLAB联合进行灵敏度分析,利用蒙特卡洛模拟法对输入变量进行抽样,搭建IWOA-双向LSTM模型对绞车滚筒可靠性进行预测.研究结果表明:IWOA-双向LSTM可靠性预测模型预测精度远远超过了传统的可靠性预测模型,其结合蒙特卡洛模拟法可对绞车滚筒的关键参数如耐久应力和疲劳寿命等进行估计,以此得到绞车滚筒理论的工作应力区间及其使用寿命,从而为绞车滚筒的运维及安全稳定运行提供有力保障.研究结论可为钻采设备的可靠性分析提供一种新方案.

    绞车滚筒IWOA-双向LSTM模型可靠性灵敏度分析耐久应力疲劳寿命

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    双台肩钻杆接头上扣扭矩力学特性分析

    杨文哲王蕊徐兴海李东风...
    40-47,107页
    查看更多>>摘要：为研究ø139.7 mm×9.17 mm IEU S135 特殊螺纹钻杆接头的上扣力学特性,建立了包含进、退刀槽结构的双台肩钻杆接头三维非线性有限元模型,考虑材料非线性、结构非对称、螺旋升角和各啮合面接触等因素,采用ABAQUS/Explicit有限元方法对上扣扭矩作用下钻杆接头关键结构的应力分布特性进行分析.研究结果表明:钻杆接头整体等效应力分布不均,在横截面内呈轴对称分布,关键结构处应力集中显著,最大等效应力未超过材料屈服强度;钻杆接头台肩上的径向预留间隙和其过渡圆角处的结构非连续对台肩面的等效应力及接触压力分布影响显著;钻杆接头螺纹段的等效应力和接触压力均呈"U"形分布,应力整体分布均匀,螺纹接头前3 扣与后3扣的承载比之差为8.6%,表明接头承载性能较佳.对有限元模拟结果进行实物验证试验对比分析,试验结果与有限元模拟结果基本符合.分析结果可为钻具优化设计及安全应用提供数据支撑.

    双台肩钻杆接头三维有限元分析上扣扭矩力学特性分析

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    高温小井眼大直径岩心旋转井壁取心仪研制及应用

    刘铁民田志宾黄琳冯永仁...
    48-53页
    查看更多>>摘要：随着油气勘探开发难度增大,特别是海洋油气勘探开发的不断加大,以及深水井、高温井越来越多,地质方面对电缆测井技术所获取的参数要求也越来越高.为了更好地获取小井眼尺寸井壁岩心样本,助力油气田高效探勘开发,通过对取心仪井下仪器关键零部件电子控制短节和机械液压短节的创新设计与模拟分析,研制了适用于高温、高压、小尺寸井眼的大直径旋转井壁取心仪(MRCT-dumpy).通过功能测试和5 口井作业应用表明,大直径旋转井壁取心仪钻头性能及取心电机性能均得到充分验证,其热管理系统满足作业需要,符合设计要求;该取心仪取心功能正常,最高单趟收获岩心43 颗,满足小井眼大直径取心作业要求.该仪器的设计与应用可为后期同类技术的发展提供指导.

    旋转井壁取心仪小井眼大直径岩心样本模块化现场应用

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    井下管柱熔融切割工具研制

    敬俊罗希锐祝效华谭宾...
    54-60页
    查看更多>>摘要：现阶段井下管柱恶性遇卡处置效率低、处置时间长,甚至会诱发井眼附加伤害,成为制约井下作业效率及安全的主要因素.为此,研制出一种基于高温熔融的金属管柱快速切割解卡作业工具.将工具下放至目标深度后,利用锚定机构实现工具与被切割管柱的相对固定,采用电激发特制的高能铝热药柱;铝热药剂急速反应释放极量、超高温的等离子火焰;火焰由特殊设计的喷射机构引导喷射,沿径向高速喷出对管柱实施径向熔切.开展液态环境中ø127 mm加重钻杆熔切试验,验证工具井下作业的可行性.研究结果表明:锚定机构能顺利完成工具与被切割管柱的相对固定,药剂能被顺利激发,喷射机构能引导火焰高速喷射实施径向熔切.该工具可对不同厚度的管柱实施熔切作业,管柱熔切深度与装药量相关,10 kg装药量下,切割用时 8 s,切割平均深度达21 mm.该工具及其技术可为井下遇卡管柱高效、安全解卡提供新的解决方案.

    井下管柱遇卡熔融切割工具引流喷射铝热药剂控制系统

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    深水中型修井系统设计与整体强度分析

    王金龙盛磊祥李婷婷王名春...
    61-66页
    查看更多>>摘要：中型修井系统进行修井作业能在作业类型和成本上取得平衡,是深水水下井口修井作业未来的发展趋势.基于轻型工程船舶,提出了一套针对水下井口的深水中型修井系统整体设计方案,详细介绍了底部总成、修井隔水管及提升框架等主要部件;建立了深水中型修井系统整体动力学分析模型,利用有限元方法分析了系统的强度响应.分析结果显示:深水中型修井系统可为深水修井提供流体流动通道,使得修井液、连续管等能在修井隔水管内的通道进行修井作业;随着轻型工作船舶偏移量的增大,在锥形应力短节处的等效应力和弯矩随之增大;整套修井系统的最大弯矩和最大等效应力出现在锥形应力短节的底部,后续设计应重点关注底部锥形应力短节的受力状况.研究成果可为我国深水修井装备和技术发展及其在深水油气田的安全应用提供参考.

    深水修井修井系统隔水管底部总成强度分析水下井口工程船舶

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    海上油田分层防砂分层注聚技术工艺优化

    张雪梅张剑贺启强车传睿...
    67-72页
    查看更多>>摘要：针对胜利油田已有的双管分层防砂分层注聚技术无法满足其海上低剪切、防堵塞、长效注聚需求的现状,对注聚筛管、环空安全阀及液控封隔器等核心工具进行了优化改进,形成了双管宽流道分层防砂分层注聚技术.优化研究结果表明:形成的注聚筛管采用倒梯形缝状结构,表面双疏涂层,自洁不堵塞,流通量提高 25%～40%;优化环空安全阀过流通道使内外管环空过流面积增加3.3 倍;优化液控封隔器结构,使胶筒肩部受力减小 12.6%,坐封活塞面积增加 0.78倍,解封后环空面积增大 1.5 倍.该技术已在海上油田成功应用 35 井次,井筒黏度保留率达93%,提高5%,平均注入压力下降1.1 MPa.该技术对油田海上、陆地化学驱区块的长效注采开发具有一定的示范指导作用.

    注采工艺分层防砂分层注聚注聚管柱环空安全阀液控封隔器现场应用

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