油井钻柱粘滑振动仿真及控制策略研究

在石油钻井的过程中,钻井设备与岩层之间相互作用容易产生钻柱的粘滑振动。主要表现为井底钻具组合周期性的粘滞、旋转。为了更好地控制钻井平稳运行以及增强钻柱的性能,理解钻柱粘滑振动的复杂机理,研究粘滑振动控制策略具有重要的意义。文章构建钻柱传动系统数学模型,对钻柱振动进行仿真分析,提出抑制钻柱粘滑振动的控制策略。     

钻柱纵向振动的计算

钻井过程中钻具失效问题严重。本文在理论分析的基础上,对纵向振动进行了较好的数值分析。研究表明,整体钻柱纵向振动特性受钻柱规格以及长度影响。长度增加,钻柱相应各阶固有频率显著降低。纵向振动还与钻铤的长度有关,当钻铤长度增加时固有频率略有下降。计入钻井液附加质量效应后,钻柱的各阶固有频率显著降低。分析表明,钻井液阻尼对钻柱动力安全性有一定的积极意义。     

柔性加压器在三维水平井庆丰21-1井的应用

柔性加压器结构实质就是一个可伸缩的活塞,能最大限度地吸收钻柱震动和钻头冲击,使钻头在平稳的、恒定的、柔性的钻压下钻进。目前其它油田主要应用该装置起减震保护钻头和防斜打直的作用。江苏油田拓宽了该装置的应用范围,在定向井、水平井中应用以减轻托压。通过在三维水平井庆丰21-1井的现场应用,有效地减轻了该井的托压问题,提高了施工速度。     

钻柱自动排放装置运动轨迹及效率分析

钻枉自动排放装置作为管柱处理系统的关键工具，是实现井口至二层台钻柱（包括钻铤、钻杆）排放及反向运动的重要装置。目前钻柱自动排放装置的类型多种多样，直接导致钻柱从井口至二层台存放区的运动轨迹多种多样，运动的方式及路径的长短直接决定了钻柱自动排放装置的作业效率。文章就目前几种主流的钻柱自动排放装置进行运动轨迹和效率分析。     

空气钻井中钻柱扭转振动的计算

空气钻井是指钻进过程中循环介质为空气的钻井。空气钻井有利于提高钻井速度,缩短建井周期,降低钻井总成本;能很好的保护产层,但其处理地层出水的能力差;井壁不稳定;井底欠压值太大,处于无控制的欠平衡状态,导致储层速敏、出砂,甚至坍塌;钻具失效问题严重。本文在理论分析的基础上,对各种振动进行了较好的数值分析。研究表明,整体钻柱的扭转振动特性受钻柱规格以及长度影响。长度增加,钻柱相应各阶固有频率显著降低。计入钻井液附加质量效应后,钻柱的各阶固有频率显著降低。分析表明,钻井液阻尼对钻柱动力安全性有一定的积极意义。     

大位移井振动减摩工具减摩特性研究

利用振动减摩工具减小钻柱与井壁摩阻是大位移井、水平井钻进过程中提高机械钻速、增加井眼延伸能力的一种有效途径,根据作用机制的不同,振动减摩工具可以分为两类,力激励振动减摩工具和位移激励振动减摩工具。文章分析了两类振动减摩工具的减摩作用机理及减摩效果,结果表明:纵向力激励振动减摩效果优于横向力激励振动和法向力激励振动;纵向位移激励振动减摩效果优于横向位移激励,振动类减摩工具设计中应优先选用纵向振动方式。     

微振动能量回收装置设计与实验研究

回收环境中的振动能量并转化为电能在近几年受到广泛重视。论文研究了一类回收环境中微振动能量的压电装置,优化设计了分布式压电悬臂梁结构,实验对比分析了不同连接方式、外部激励幅值、频率和集中质量对微振动能量回收效率产生影响。实验结果证实了优化后的分布式能量回收装置提高了宽带低频的现实振动环境中电量收集效率,具有工程应用价值。     

分形理论在故障诊断中的应用

当机械设备发生故障时,其动力学特性往往呈现出复杂性和非线性,振动信号也随之出现非平稳性并表现出一定程度统计自相似特性,因此可以用分形来描述机械设备振动信号的不规则性和复杂性。机械设备在不同运行期间分形维数的变化,可以直接反映该设备在此期间的运行状况,分形维中的关联维数可直接由时间序列计算得到。实验结果表明,分形中的关联维数可以作为故障诊断的一种有效手段。     

西安地铁一号线地铁车辆车钩和缓冲装置安全性能分析

西安地铁一号线车辆钩缓装置技术方案在列车以不同速度连挂时,车钩力和缓冲器行程变化情况。通过计算分析,准确掌握并量化车钩和缓冲装置安全性能。     

双螺母防松振动性能分析与研究

螺纹联接应用广泛,防松问题受到了人们的关注。本文通过对不同预紧力下的双螺母联接,在紧固件横向振动实验装置上进行了试验,总结出双螺母联接中不同预紧力下的防松效果与两个螺母之间预紧力的关系。     

薄板类零件夹具的设计

以E型薄板零件为例,根据零件的结构特点和材料特性,确定夹具的动力装置,设计传力装置和定位夹紧装置的三维结构,并对夹具的主要夹紧力进行计算和校核,最后设计出了一套用于薄板类零件定位装夹的夹具。     

基于录井数据的钻井事故预警理论

灰色关联理论和机械比能在钻井事故的实时监控与预测控制方面存在着巨大的潜力。这两种理论可以预测钻头泥包、钝化、井底泥包和钻柱振动失效等事故。通过对这两种理论的合理利用,可有效的提高钻井事故监测与预报准确性,减少钻井过程中没必要的损失。     

逐级短路分流器在电解系列启停槽中的运用

本文主要介绍了逐级短路分流器在电解系列不停电下进行启停槽作业运用,浅谈了我国铝行业的发展趋势,描述了该设备的工作原理,以及在某企业的使用情况,简单计算了改设备使用带来的经济效益和社会效益。     

智能减震器在建筑结构隔震中的应用

传统的土木工程结构振动控制装置不能够根据地震激励的大小调节阻尼,反应迟缓,且恢复性差。采用智能材料的建筑结构控制已经成为振动控制研究的前沿领域,一种新型的智能减震器——磁流变阻尼器作为智能控制装置,具有构造简单、调节驱动容易、能耗性小、反应迅速、几乎没有时滞,所产生的阻尼力大而且连续可调等优点。     

泵站止回装置结构性能分析及现场试验研究

止回装置改造是泵站更新改造过程中的重要组成部分,其结构性能直接对泵站的安全运行及泵站装置的效率等产生重要影响。文章选取止回装置部分改造过的某泵站进行现场试验,通过对不同机组的流量、电流、电压、拍门开度及拍门关闭时的振动和噪声等参数进行现场测试,对比分析了泵站常用3种止回装置相应机组的效率、振动噪声及能耗情况,发现新型止回装置在某些方面优于传统悬挂式拍门,对泵站止回装置部分的更新改造具有借鉴意义。     

SVC装置在500kV梧州变电站的应用

文章介绍了SVC静止无功补偿装置的基本原理和SVC控制策略,重点计算分析了在南方电网500 kV梧州变电站安装一套210Mvar SVC装置对提高两广断面的动态无功支撑能力、提高系统稳定水平、改善电能质量等方面的作用。     

基于单片机的超声导盲杖设计

本文利用超声波测距原理,以AT89S52单片机为主控核心,设计了一种导盲装置,该装置可以对盲人前进的道路上的障碍物进行距离探测并把障碍物的距离信息转换成声音和振动提示,从而起到导盲作用。