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题名数字孪生技术在油气钻完井工程中的应用与思考
被引量：1
- 1
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作者
冯定
王健刚
张红
孙巧雷
侯灵霞
苗恩铭
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机构
长江大学机械工程学院
重庆理工大学机械工程学院
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出处
《石油钻探技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期26-34,共9页
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基金
湖北省重大专项“智能油气钻采井眼轨迹控制工具研究”(编号:2019AAA010)
国家采油装备工程技术研究中心开放基金项目“抽油机井杆管偏磨系统动力学行为研究”(编号:ZBKJ2021-A-02)联合资助。
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文摘
数字孪生技术在数据实时分析、工程设计优化和设备健康诊断等方面已展现出巨大潜力,成为油气行业数字化转型发展、加速油气行业新一代技术创新的关键技术,但受钻完井工程中软硬件不完善与研究方法不明确的制约,目前尚处于起步阶段。在论述油气田钻完井工程数字孪生技术的概念和技术特点的基础上,重点介绍了数字孪生技术在钻完井工程的钻前设计、过程监控、作业培训方面的最新应用进展,提出了数字孪生技术在钻完井工程中的应用构成方案,探讨了数字孪生的关键技术方法;并分析了数字孪生技术在钻完井工程及其相关行业应用中存在的问题,提出了油气行业数字孪生技术发展建议。这可为数字孪生技术在油气行业的应用提供理论基础与方法指导,加速油气行业数字化进程,提升油气田开发效率,推动智慧油田全面构建。
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关键词
油井
气井
钻井
完井
数字孪生
技术现状
发展思考
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Keywords
oil well
gas well
drilling
completion
digital twin
technology status
development proposal
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分类号
TE928
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名W形密封结构金属封隔器性能研究
- 2
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作者
冯定
张一铎
詹鸿运
侯灵霞
张红
曾颖慧
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机构
长江大学机械工程学院
湖北省油气钻完井工具工程技术研究中心
中国石油集团渤海钻探工程技术研究院
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出处
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期24-31,共8页
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基金
湖北省技术创新专项(重大项目)(2019AAA010)。
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文摘
针对橡胶封隔器难以适应150℃、70 MPa以上环境的缺点,设计一种适用于230℃、70 MPa工况,两端传递载荷,中间中空促进径向变形的W形密封结构的金属封隔器,并研究其密封性能。根据工况需求,以温度依赖性和超弹性激发应力选择β-NiTi合金作为W形密封结构材料,以W形结构坐封后产生的接触应力评价其密封性能,以工作承压后W形结构的弹性-超弹性应变率评价其解封性能,分析W形密封结构半径、壁厚及壁厚比对其密封性能的影响,并对设计优化后的W形结构进行密封性能仿真分析。结果表明:结构半径对W形密封结构的密封性能和解封性能影响较小,而壁厚与壁厚比均显著影响密封性能和解封性能;随着壁厚的增加,W形密封结构的密封性能逐渐下降但解封性能逐渐上升,随着壁厚比的增加,密封性能逐渐下降解封性能先上升后下降。对设计优化后的W形结构进行密封性能仿真分析,结果表明,基于β-NiTi合金材料的W形密封结构金属封隔器完全可以适用于高温高压环境,其在230℃、70 MPa的工况下坐封载荷为220 kN,弹性-超弹性应变率达90%以上。
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关键词
金属封隔器
W形密封
密封性能
高温高压
超弹性激发应力
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Keywords
metal packers
W-shaped seal
sealing performance
high temperature and high pressure
transformation stress
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分类号
TH136
[机械工程—机械制造及自动化]
TE931.2
[石油与天然气工程—石油机械设备]
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题名深水测试密闭环空压力变化下的封隔器胶筒性能分析
- 3
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作者
孙巧雷
夏乐
刘语维
冯定
侯灵霞
邓龙
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机构
长江大学机械工程学院
湖北省油气钻完井工具工程技术研究中心
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出处
《润滑与密封》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期147-153,共7页
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基金
湖北省自然科学基金项目(2021CFB180)
油气藏地质及开发工程国家重点实验室(西南石油大学)项目(PLN2022-16)
湖北省高等学校省级教学研究项目(2021276)。
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文摘
为探讨深水测试双封隔器由密闭环空压力变化引起的变形与强度问题,建立双封隔器胶筒结构的力学分析模型。根据工作过程中封隔器间密闭环空压力的变化,对胶筒的密封性能进行分析,得到各胶筒的应变量、等效应力以及接触应力的变化情况。分析采用胶筒不同圆形倒角参数时封隔器胶筒与套管的接触特性,研究胶筒倒角参数对封隔器密封性能的影响,得出封隔器的优化结构参数。结果显示:各胶筒的应变量、等效应力以及接触应力均随密闭环空压力的增大而增大,其中下胶筒的增大幅度最明显;各胶筒变形量随着胶筒倒角的增大无明显变化,但等效应力随着胶筒倒角的增大均减小,而随着胶筒倒角的增大上胶筒和中胶筒的接触应力均增大,下胶筒的接触应力先增大后减小。因此,一定程度上增大胶筒倒角有利于提升封隔器的密封性能,倒角半径为0.75 mm时为最优结构。
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关键词
双封隔器
密闭环空
密封性能
强度
接触应力
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Keywords
double packers
closed annulus
performance of sealing
strength
contact stress
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分类号
TB42
[一般工业技术]
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题名井下液力自动清蜡装置设计及试验研究
被引量：6
- 4
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作者
王尊策
侯灵霞
刘志刚
张井龙
曹梦雨
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机构
东北石油大学机械科学与工程学院
长江大学机械工程学院
中国石油天然气管道局投产运行公司
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出处
《机械设计》
CSCD
北大核心
2013年第12期58-61,共4页
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基金
国家科技支撑计划资助项目(2012BAH28F03)
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文摘
针对无杆泵采油系统,设计一种机械式液力自动清蜡装置,该清蜡装置在流体压差作用下实现液力自动清蜡。其主要由刮蜡主体和换向主体构成,刮蜡主体将整个清蜡过程分成3次分层分级清蜡,换向主体使清蜡装置在油管内上下往复运动。对清蜡装置换向胶筒的工作性能及锁紧机构和复位机构进行数值模拟及实验研究。结果验证了该新型液力清蜡装置应用于现场实际的可行性。
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关键词
无杆泵采油系统
自动清蜡
结构设计
数值模拟
试验研究
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Keywords
oil extraction system with rodless pump
automatic wax-scraping
structural design
numerical simulation
experiment
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分类号
TP399
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名机械制造技术基础课程思政教学的研究与实践
- 5
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作者
陈义厚
吴修德
周传喜
侯灵霞
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机构
长江大学机械工程学院
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出处
《成功》
2023年第3期0006-0008,共3页
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文摘
工科石油院校为什么要进行思政教育?本文从这个问题出发,以机械制造技术基础课程教学为依托,阐述思政教育的必要性,挖掘机械制造技术基础课程教学中思想政治精神的体现,从科技变革、国际合作、学生个人发展角度阐述机械制造技术基础课程思政教育的发展展望。
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关键词
思政教育
机械制造技术
教学实践
发展展望
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分类号
G641
[文化科学—高等教育学]
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题名小间隙偏心环空注水泥顶替效率研究
被引量：4
- 6
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作者
马越
王宏彦
孙巧雷
罗有刚
侯灵霞
冯定
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机构
长江大学机械工程学院
湖北省油气钻完井工具工程技术研究中心
中国石油长庆油田分公司第五采油厂
长庆油田分公司油气工艺研究院低渗透油气田勘探开发国家工程实验室
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出处
《石油机械》
北大核心
2022年第6期22-28,共7页
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基金
湖北省技术创新专项(重大项目)“智能油气钻采井眼轨迹控制工具研究”(2019AAA010)
国家采油装备工程技术研究中心资助项目“自动化管柱运移系统关键技术研究”(ZBKJ2021-A-03)。
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文摘
在小间隙环空注水泥固井过程中,当套管偏心严重时,除了在环空两壁面上有钻井液滞留外,在环空窄间隙处可能会出现钻井液的整体滞留现象。为了改善固井质量,从钻井液发生整体滞留条件出发,通过分析流体受力特性,建立了小间隙偏心环空钻井液滞留模型。基于该钻井液滞留模型并结合长庆某区块实例井作业工况,分析套管偏心度、水泥浆与钻井液密度差、钻井液屈服值等因素对小间隙偏心环空内顶替效率的影响规律。分析结果表明:随着套管偏心度的增加,注水泥顶替效率逐渐降低,当套管偏心度大于0.5后,环空窄间隙处发生钻井液的整体滞留现象,顶替效率急剧降低且套管偏心越严重,通过增加顶替压差来改善钻井液整体滞留角的效果越不明显;提高套管的居中度,增大顶替压差和钻井液与水泥浆的密度差,降低钻井液的屈服值均有利于提高小间隙偏心环空内注水泥顶替效率。研究结果可为准确便捷预测小间隙偏心环空内顶替效率提供理论依据。
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关键词
小间隙
偏心环空
钻井液滞留
注水泥
顶替效率
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Keywords
small clearance
eccentric annulus
drilling fluid retention
cementing
displacement efficiency
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分类号
TE256
[石油与天然气工程—油气井工程]
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题名排管机夹持机械手液压缸活塞杆稳定性的研究
- 7
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作者
刘志刚
冯定
侯灵霞
彭太锋
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机构
长江大学机械工程学院
中石化石油机械股份有限公司第四机械厂
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出处
《内江科技》
2018年第2期102-103,共2页
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文摘
随着自动化钻井技术的普及,排管机在钻井作业中得到了广泛的应用。为了保证排管机夹持机械手液压缸活塞杆使用过程不产生失稳的现象,针对现场使用的某型号机械手液压缸活塞杆采用理论计算和有限元软件NX nastran对其进行了稳定性数值模拟,其结果显示,理论计算的临界载荷与有限元分析的结果基本一致,满足现场实际载荷使用要求,进一步验证了现场液压缸选型的正确性。
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关键词
液压缸活塞杆
机械手
稳定性
排管
夹持
NASTRAN
临界载荷
有限元软件
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分类号
P634.3
[天文地球—地质矿产勘探]
TH137.51
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名仿生鹈鹕水面漂浮物打捞装置结构设计与分析
- 8
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作者
张红
龙圣均
侯灵霞
袁捷
李立华
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机构
长江大学机械工程学院
湖北省油气钻完井工具工程技术研究中心
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出处
《机械设计与研究》
CSCD
北大核心
2024年第1期114-120,共7页
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基金
“新工科背景下机械类专业协同创新型人才培养模式与实践研究”(JY2020099)
“超弹性合金的本构模型、尺寸效应和密封特性研究”(BH2T-GCJSYJY-2022-JS-274)。
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文摘
为满足小型的生态景观水域和人工养殖水域的漂浮垃圾打捞需求,同时考虑打捞装置与生态环境之间的美观性以及协调性,研制了一种小巧灵活,环境适应性强的仿生打捞装置。通过运用仿生学原理和MeArm机械臂基础,创新设计了鹈鹕仿生打捞装置的嘴部下喙开合机构、下喙齿轮齿条杠杆滑槽机构、嘴部喉囊底部投放机构、颈部结构和打捞结构等,并提出一种双摇杆机构的三自由度连杆机械臂,满足了打捞装置对灵活性和承载能力的需求。通过应用Matlab仿真和有限元分析软件对仿生鹈鹕水面漂浮物打捞装置进行了运动范围、结构强度和动力学仿真分析,结果表明该设计的仿生装置结构可靠,同时经样机模型实验验证了设计方案的有效性和可靠性,为后续产品的进一步开发提供了理论和实验依据。
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关键词
仿生鹈鹕
打捞装置
结构设计
双摇杆机构
静力学
动力学
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Keywords
bionic pelican
salvage device
structural design
double rocker mechanism
statics
dynamics
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分类号
TH122
[机械工程—机械设计及理论]
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