国家自然科学基金(51274171)
- 作品数：30 被引量：176H指数：8
- 相关作者：刘清友王国荣毛良杰周守为黎伟更多>>
- 相关机构：西南石油大学中国海洋石油总公司中国石油更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项四川省科技计划项目更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程机械工程自动化与计算机技术电气工程更多>>
- 石油机械中O形密封圈的动密封特性分析被引量：16
- 2014年
- 目前对往复运动的O形密封圈密封特性的研究较少,而O形密封圈用于往复动密封时其工况更恶劣。鉴于此,建立了O形密封圈的有限元模型,分析了其在往复动密封中的密封性能,并对影响其动密封特性的运动速度、介质压力、预压缩率和摩擦因数进行了分析。分析结果表明,在往复动密封中,O形密封圈内部应力随时间变化而产生波动,在交变应力作用下比在静密封中更易失效;O形密封圈主接触面的最大接触应力并不随速度的增大而线性变化;预压缩率与摩擦因数对O形密封圈外行程密封性能影响较小,而对其内行程密封性能影响较大;O形密封圈在外行程中的密封性能优于内行程。
- 莫丽王军管西旗
- 关键词：O形密封圈有限元模型接触应力
- 剪切流作用下隔水管涡激振动响应机理被引量：15
- 2015年
- 开展剪切流作用下隔水管涡激振动实验,分析剪切流作用下隔水管涡激振动特征参数及振动响应机理。实验中基于光纤光栅传感器测试技术采集剪切流作用下隔水管在流向和横向的涡激振动响应,实验数据处理时消除了实测信号中隔水管轴向预张力的影响并采用模态分析法求取隔水管位移响应。实验数据分析表明,剪切流作用下:隔水管不同位置处同一方向涡激振动响应频率一致;涡激振动锁定现象发生在涡泄频率对应的最大阶次固有频率附近且涡激振动受该阶次固有频率主导;受模态竞争的影响,剪切流涡激振动呈现多频响应形式;隔水管在流向的主导频率是横向主导频率的2倍;受相位角影响,实验中隔水管单个振动周期的运动轨迹呈扁斜"8"字形,多个轨迹重叠后呈"新月"形。
- 毛良杰刘清友周守为姜伟刘正礼彭涛
- 关键词：隔水管剪切流涡激振动模态分析法深水钻井
- 机械驱动式天车升沉补偿装置研究被引量：8
- 2016年
- 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。
- 刘清友徐涛韩一维
- 关键词：升沉补偿机械驱动齿轮齿条天车钻井平台
- 井下防喷器的设计及实验研究被引量：2
- 2016年
- 为了提高钻井作业的安全性,保证井底发生溢流后能迅速可靠封隔环空、方便后续压井作业,设计了一种安装在近钻头端的井下防喷器,对其结构和工作原理进行了详细介绍.通过建立井下防喷器中推块机构的受力模型,分析了推块对管柱的反作用力与推块锥面角和碟簧变形量之间的关系.对花键进行了强度校核,使用有限元软件对不同厚度和硬度的胶筒的封隔能力进行了分析,同时进行了井下防喷器的室内实验.研究结果表明:当单个碟簧的变形量为0.2mm、推块的锥面角度为45°时,单个推块可对钻柱产生2.2kN的反作用力,设计值和实验数据接近;当钻柱扭矩达到45 000N·m,花键的挤压应力仍在许用应力范围内;在压缩量和封隔间隙相同的情况下,胶筒的宽度越宽、硬度越大,封隔能力越强,且胶筒硬度越大,需要的下压力也越大.研究结果对井下防喷器的设计具有一定指导作用.
- 黎伟雷鸿翔杨博黎宗琪李斌
- 关键词：胶筒
- 基于压力容器缺陷量化的综合安全评价方法被引量：8
- 2015年
- 将磁记忆检测与模糊评判理论应用到压力容器综合安全评价中,建立了压力容器的综合安全评价模型。运用磁记忆检测方法和相应缺陷量化公式得到压力容器的缺陷参数;提出基于压力容器的疲劳、断裂评定方法获得疲劳、断裂失效的隶属度;根据建立的因素集、评价集和权重集,采用加权平均法实现对压力容器的综合安全评价;最终获得了一种压力容器缺陷量化的综合安全评价方法,并给出计算实例。
- 柳军黄陈陈绍伟张小洪何星
- 关键词：压力容器安全评价
- 基于AMESim的半主动式升沉补偿系统仿真研究被引量：3
- 2016年
- 为进一步研究半主动式升沉补偿的补偿工作机制,在对半主动式升沉补偿装置补偿原理分析的基础上,对装置中的气液储能器和主动补偿缸进行了力学分析和流量连续性分析,并基于AMESim软件对补偿系统进行建模和仿真分析。结果表明:补偿过程中大钩位移随时间变化范围较小,处于小幅值正弦波动范围内,系统能耗曲线近似呈线性上升趋势以及气液储能器压力曲线变化整体趋于平稳。该系统仿真结果能为半主动式升沉补偿装置的设计改进和技术发展提供参考,进一步提高系统的补偿效率和降低能耗。
- 刘茹徐涛
- 关键词：升沉补偿AMESIM
- 水下测试树国内外研究现状与国产化思考被引量：9
- 2013年
- 水下测试树是深水测试过程中风险控制的关键性设备,在特殊海况时具有快速断开测试管柱、封堵井下管柱内高压油气以达到保护测试仪器和人员安全以及避免海洋环境污染的作用。通过大量文献资料收集和现场调研,分析了水下测试树的国内外研究现状,详细介绍了国外水下测试树的功能、结构特点、应用情况及国内水下测试树的发展与应用情况。对比分析表明:国外水下测试树现有产品功能强大、性能可靠、适用于不同海洋工况,且不同公司的产品在结构和功能上各具特点。同时,针对国内水下测试树的应用现状,提出了水下测试树国产化的研究思路以及研究开发过程中可能出现的问题,对促进我国海洋石油水下装备自主研发与制造具有重要意义。
- 刘清友唐洋
- 关键词：国产化
- 新型半主动倍增程式升沉补偿装置设计与仿真分析被引量：5
- 2016年
- 结合半主动式升沉补偿装置的补偿原理,设计了带有双驱动齿轮-双齿面直齿条机构的倍增程式机械驱动游车大钩升沉补偿系统,并对其工作原理和补偿过程进行了分析,再结合AMESim仿真软件建立起了升沉补偿液压缸、大钩载荷、气液蓄能器和驱动齿轮-直齿条等系统组件的倍增程式补偿数学模型。仿真结果表明:新型升沉补偿系统的整体补偿效率可达到95.6%,补偿效果较好,系统能耗曲线因补偿电机的持续运转呈现连续上升趋势。补偿系统中随驱动齿轮半径增加,大钩升沉位移逐渐减小使补偿效果提高,而对系统能耗影响较小;随比例系数增加,大钩升沉位移和系统能耗曲线呈现先增加后趋于缓慢的趋势;随平台升沉周期增加,补偿效果变好,系统能耗降低;随大钩载荷增加,系统能耗呈线性增加。
- 徐涛刘清友代娟黎伟
- 关键词：游车大钩升沉补偿
- 不同沉降方式下大型储罐的变形与应力分析被引量：4
- 2016年
- 大型石油储罐是一种短柱圆形薄壁壳体结构,对地基沉降十分敏感,其中地基局部不均匀沉降和地基整体倾斜对罐体的影响最为关键.采用有限元方法,研究分析了在地基整体倾斜1.5°和地基局部不均匀沉降达到20mm的情况下,大型石油储罐的变形形态以及应力分布特征.结果表明,地基整体倾斜沉降最大变形发生在储罐中下部,最大Mises应力发生在罐壁下部;局部不均匀沉降最大变形发生在敞口顶部,变形形态表现为褶皱式扭曲凹凸,并且具有简谐波形的特性;罐壁内最大Mises应力位于局部沉降区域内的罐壁和底板焊接处.结果同时也表明,地基整体倾斜沉降和局部不均匀沉降都会造成储罐较大的径向变形而导致浮盘升降困难,减小储罐的容量;罐周局部不均匀沉降还会造成罐壁与底板的焊缝撕裂,导致储液泄漏.
- 黎伟宋伟宋金丽雷鸿翔袁圣桐杨牧周妍竹
- 关键词：大型储罐
- 半潜式钻井平台姿态运动监测系统研究被引量：2
- 2016年
- 针对深海石油钻井开发过程中半潜式钻井平台的姿态测量问题,提出一套基于姿态监测技术、使用相关姿态传感器来进行实时姿态测量的半潜式钻井平台监测系统架构。就加速度计传感器、陀螺仪传感器和方位角度传感器这3类辅助运动传感器,在姿态信息测量过程中的信号干扰和表达方式差异带来的测量精度不高等问题,采用UKF滤波算法和四元数收敛算法加以解决。依据平台姿态监测系统所测量数据和解算结果,对半潜式钻井平台的基本运动参量进行求解,得到半潜式钻井平台在纵荡、横荡和升沉运动过程中三轴向线性加速度分量的数学表达式。该姿态监测系统可为平台复杂运动机理研究和相关升沉补偿装置设计提供理论和数据支持,使该系统在实际工况条件下具有应用前景。
- 徐涛刘清友黎伟
- 关键词：半潜式钻井平台四元数海洋钻井
