湖北省自然科学基金(2012FFA033)
- 作品数：17 被引量：74H指数：6
- 相关作者：冯定夏成宇孙巧雷涂忆柳施雷更多>>
- 相关机构：长江大学中国石油大学（北京）西南石油大学更多>>
- 发文基金：湖北省自然科学基金国家自然科学基金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天文地球更多>>
- 潜孔钻头研究现状及展望被引量：5
- 2015年
- 在调研国内外研究现状的基础上,从潜孔钻头的工作原理、潜孔钻头的结构、潜孔钻头的静力学研究、潜孔钻头的计算机仿真研究和潜孔钻头的材料研究几个方面阐述了国内外研究学者对潜孔钻头的研究情况。在现有研究现状的基础上,通过现场调研潜孔钻头在服役过程存在易断裂、掉齿、磨齿失效的问题,使用大型软件CAD/CAE/CFD可研究钻头在实时动态钻井过程钻头牙齿的受力情况、钻头的破岩机理、钻头结构参数及钻进过程流场特性,优化设计出满足空气锤钻井配套的高效破岩、长寿命的潜孔钻头。该研究为提高潜孔钻头使用寿命和提高充气锤钻井时效奠定了理论基础。
- 冯一璟张来斌梁伟杨帆邓嵘冯定
- 关键词：潜孔钻头
- 旋转轴唇形密封接触分析被引量：7
- 2017年
- 针对旋转轴唇形密封在实际使用与装配过程中因存在加工误差与装配误差导致的密封唇与旋转轴贴合不紧密的问题,提出了1种带副唇的旋转轴唇形密封接触分析模型。该模型主要研究装配后密封与旋转轴的接触情况,并采用Mooney-Rivlin模型处理密封圈橡胶的应力应变关系。通过有限元分析软件对模型进行了计算,分析了该型密封圈装配后的不同压缩量情况下密封与旋转轴的接触应力。研究结果表明,随着压缩量的增大,密封圈主唇接触应力随之增大,当压缩量达到0.7mm时副唇与旋转轴接触,达到阻止外部灰尘进入的理想工作状态,继续增大压缩量时,主唇接触应力随压缩量的增加幅度有所减缓。因此使用此种密封圈时应保证装配后密封圈的压缩量在0.7mm以上。
- 施雷冯一璟冯定向如涂忆柳
- 关键词：唇形密封接触应力
- 基于AQWA的半潜式深水钻井平台运动响应与锚泊系统张力响应分析被引量：3
- 2015年
- 根据南海海域海洋981半潜式深水钻井平台的实际工况,分析了该钻井平台与锚泊系统的风、浪、流等环境载荷;以海洋石油981半潜式深水钻井平台作为锚泊定位系统研究的对象,应用AQWA进行模拟仿真,建立了平台的三维模型,并分析了钻井装置在波浪载荷作用下的运动响应;鉴于该深水钻井装置采用12点对称布锚方式被固定在海平面上,通过改变顶部预张力倾角,分析在不同环境载荷下,顶部预张力倾角对锚泊系统的张力响应和钻井装置运动响应的影响。
- 孙巧雷夏成宇王鹏鄢标王杰肖苏宸
- 关键词：实验流体力学环境载荷锚泊系统三维建模
- 气体钻井连续循环短节主通阀的设计与分析被引量：5
- 2014年
- 气体钻井连续循环短节主通阀可能会遇到阀本体强度失效、阀球转动失效和密封失效等问题。对气体连续循环短节主通阀阀球进行了力学分析,计算出靠人工转动阀球打开主通阀时阀体上、下所需的压力差。对主通阀阀体进行了局部三维分析,分析结果表明,最大应力出现在4个上开口挡圈与阀体的作用面上靠近凹槽根部,最大应力达192.8 MPa,满足强度条件。对主通阀密封进行了设计和计算,主通阀在内、外压差从5 MPa到35 MPa的变化过程中,主通阀的密封副所受作用力都大于密封面必须作用力,保证了所设计的主通阀满足密封性能要求。
- 冯定于章丽夏成宇钱利勤晏健魏世忠涂忆柳
- 关键词：气体钻井密封有限元分析
- 动力猫道推块液压缸杆稳定性的研究被引量：9
- 2017年
- 针对动力猫道推块液压缸杆使用过程中容易产生失稳的现象,分析了缸杆的受力特点及其失稳原因。在失稳临界力理论计算公式推导过程中,针对欧拉公式存在的不足,应用了修改后的边界条件,并综合考虑了液压缸杆安装及导向系数的影响,得出了推块液压缸杠临界力的计算公式。同时针对现场使用的某型号推块液压缸杆在简化其试验试件的基础上进行了稳定性试验研究。通过对比试验研究得出的试件临界力与理论计算的临界力,说明了计算公式的正确性。最后,采用有限元软件Workbench对液压缸杆进行了稳定性数值模拟,其结果显示理论计算的临界力与有限元分析的结果基本一致,进一步说明了计算公式的正确性。
- 孙巧雷向正新夏成宇冯定
- 关键词：失稳数值模拟
- 井眼轨迹控制工具内偏心环啮合与运动轨迹模拟被引量：3
- 2014年
- 偏心环是高造斜率井眼轨迹控制工具造斜的核心部分。精确控制内、外偏心环是高造斜率井眼轨迹控制工具轨迹控制精度高、井眼净化好等诸多优异性能的保证。为此,通过运用SolidWorks Motion动态模拟,对内、外偏心环的理想工作状态和实际工作状态分别进行仿真和对比分析,得到偏心环的实际运动轨迹和内偏心环啮合尺寸的内在联系,指出开孔直径与螺栓直径的差值应该大于整个偏心机构的偏心距才不会干涉,从而选择出高造斜率井眼轨迹控制工具最佳的内偏心环驱动啮合尺寸。该项研究结果对高造斜率井眼轨迹控制工具的优化设计具有重要意义。
- 张红罗权夏成宇冯定廖振武孙巧雷魏世忠
- 关键词：偏心环井眼轨迹SOLIDWORKSMOTION
- 深水套管切割装置数值模拟与试验研究被引量：4
- 2015年
- 在海洋弃井作业中,浅水作业区域是依据扭矩骤降判断套管被切断;而在对现场深水套管切割资料研究中发现,即使套管被切断,扭矩也不会突然降低。针对以上问题,设计了一种深水套管切割装置,从理论和试验2个方面研究了该装置的水力特性。研究结果显示,在同一切割状态下,随着入口流量的增大,活塞前、后的压降增大;在相同流量下,工具在刚开始切割套管时的压降约为完全割断套管时的,理论分析与试验结果非常接近。研究结果验证了湍流模型的准确性以及工具设计的合理性,为现场判断套管是否被割断提供了理论依据和试验参数。
- 冯定鄢标王鹏夏成宇吕加华陈敏
- 关键词：深水湍流模型数值模拟
- 储层提前或滞后的矢量入靶井眼轨道优化
- 2016年
- 在钻定向井的过程中,按设计的具有井斜和方位变化的轨道钻进,若储层提前或滞后,就需要重新设计储层提前或滞后的轨道。针对这个问题,在满足现场工具造斜能力范围、靶点井斜控制范围和入靶点精度等情况下,建立了储层提前或滞后的井眼轨道优化的数学模型。从C#调用Matlab优化工具箱中求解多约束非线性多元函数最小值,从而建立储层提前或滞后的井眼轨道优化模块,计算储层终点改变后不同垂深各段的井眼曲率和各段的长度,指导现场设计钻具组合选取及判断是否需要上提钻杆。
- 罗朝东孙巧雷王旭东夏成宇王大勇杨峰
- 关键词：优化设计数学模型
- 液压环境下流体对管柱单元XYZ方向作用力分析被引量：8
- 2016年
- 通过对液压环境(即静流体作用)下的管柱进行离散分析,说明了现有模型在分析静流体对管柱单元作用力时的不足。采用微元法结合高斯公式对静流体下管柱单元的受力进行了分析,运用先补全,再减去所补面积的等效方法,得到了静流体对管柱单元侧面产生的作用力的理论计算方法。建立了液压环境下,静流体对任意管柱单元(直线单元或曲线单元)X、Y、Z方向作用力和浮力系数的理论计算模型。基于相关理论计算模型,结合ANSYS有限元进行模拟计算,得出了在水深300m^3000m处,30°和90°等曲率圆弧管柱的X、Y、Z方向作用力的理论计算结果与ANSYS模拟分析结果。相关结果对比表明:ANSYS有限元计算结果与理论计算结果间最大的绝对误差不足0.4%,验证了本文建立的理论计算模型的正确性。
- 夏成宇孙巧雷冯定钱利勤施雷涂忆柳
- 关键词：管柱力学
- 井眼轨迹控制工具主轴力学行为分析被引量：9
- 2016年
- 采用梁单元模型对井眼轨迹控制工具主轴进行简化,基于动态有限元显示积分算法,分析了主轴转速、偏移量及钻压对主轴力学行为的影响。结果表明:主轴转速及钻压对主轴力学行为影响较小;随着偏移量的增加,偏心环作用力、下支撑轴承作用力、钻头侧向力逐渐增加。并通过室内试验,验证了主轴力学行为仿真分析的正确性。
- 冯定鄢标夏成宇张红施雷涂忆柳
- 关键词：主轴
