腐蚀是危害管道性能和影响运输安全的重要因素。采用有限元软件建立复杂矩形和圆形两类腐蚀缺陷管道模型,通过全尺寸爆破试验数据对模型进行验证。分析复杂矩形腐蚀缺陷的长度比、宽度比、深度比和复杂圆形腐蚀缺陷的半径、深度对管道失效行为的影响,基于数值分析结果对管道完整性进行综合评价。结果表明:模型误差为4.2%~4.6%,低于试验误差;两类复杂腐蚀缺陷区域应力均呈对称分布,环向应力均大于轴向应力;复杂矩形腐蚀缺陷的深度比对失效压力影响最大,宽度比最小;当长度比达到0.5后,管道失效压力稳定在9.5 MPa;复杂圆形腐蚀缺陷的浅腐蚀深度对管道性能影响更为明显;轴向力对管道失效压力影响较小。

超声检测是目前采气井管道泄漏检测中比较常用的一种方法。为了提高泄漏检测的准确性,以天然气井油套管为研究对象,建立了管道泄漏的仿真模型,对油管泄漏时的声源特性及声场分布进行了仿真计算,并探究了油管内外压差对声源及声场的影响。结果表明油管泄漏时的气体流速较大,泄漏声源以四极子声源为主;声源域的声压级在20~60 kHz范围内存在峰值,整体上随频率的增大震荡减小;管内外压差只影响声源的强度,而对声源的特性基本无影响;沿管道轴向,越接近泄漏孔正下方,声压级的峰值越大;沿管道径向,越接近于泄漏孔,声压级的峰值越大。

旋扣钳是轨道式铁钻工的重要组成部分,其受力和运动特性对整机性能有重要影响。提出一种新型轨道式铁钻工旋扣钳,建立旋扣钳力学模型,利用ADAMS软件对其进行力学特性分析。随后,利用机构的结构分析与综合方法对旋扣钳关键铰点进行运动学分析。研究结果表明:旋扣钳在旋扣过程中的接触力与驱动力均在允许范围内,证明旋扣钳结构设计的合理性;建立旋扣钳关键铰点的位移方程、速度方程以及加速度方程,继而得到偏转角α2的活动范围为5°~76°、α3的活

摩阻问题是目前各种复杂结构井钻井作业中最突出的问题,尤其体现在滑动钻进中,托压、粘阻严重。大摩阻和大扭矩的存在使得钻柱发生屈曲,钻压无法传递至钻头,井眼的延伸自动停止,钻井作业很难继续甚至出现危险事故。文中主要介绍了井下摩阻产生的原因及其危害,阐述了机械振动降摩减阻方法的原理及其在此领域的优势,并选用了周向水力振动器为减阻工具进行现场实验,通过对比两口井的现场开采数据,分析了机械振动方法在井下减摩中的可行性以及该技术给石油开采行业带来的效率提升。

论述了一种利用计算机技术进行机床设计研发的方法。采用虚拟制造技术,可以在设计阶段就对设计的方案、结构等进行仿真,解决大多数问题,提高一次试制成功率。采用虚拟现实技术,可以方便、直观地进行工作性能检查。它可以对机床整机的动、静和热态性能进行仿真建模,调整构件的结构参数和结合面的刚度、阻尼和热力特性,可以得出机床刚度、热变形、结构薄弱环节和切削稳定区,并由动画显示其振动模态,它为设计人员提供直观判断的形象,同时还有结构改进的分析系统,以利于设计人员进行结构优化设计。

根据目前处于油气井开发晚期,杆组合的偏磨现象日益突出,文中采用测试仪测试井内真实受力,并通过相应的修正,编制了一套抽油杆力学分析计算与杆柱优化软件。根据相应的参数,软件计算井内杆柱受力并可以进行杆组合优化设计。实例表明,该软件可以实现相应的功能,并对现场作业起到相应的指导作用。