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多源领域自适应的往复压缩机在线诊断方法
1
作者 段礼祥 张利军 +2 位作者 樊晓萱 李兴涛 禹胜阳 《石油机械》 北大核心 2025年第2期9-14,共6页
在线数据的不可预知性导致往复压缩机目前的诊断方法在实际应用中的适应性较差。为此,提出了一种多源领域自适应的往复压缩机在线诊断方法。该方法通过多源领域自适应学习,利用多个源域建立预训练诊断模型并保存模型参数。通过在线迁移... 在线数据的不可预知性导致往复压缩机目前的诊断方法在实际应用中的适应性较差。为此,提出了一种多源领域自适应的往复压缩机在线诊断方法。该方法通过多源领域自适应学习,利用多个源域建立预训练诊断模型并保存模型参数。通过在线迁移学习,将多个源域共享的模型参数迁移至目标域,并在训练过程中执行在线学习任务,通过线上反馈的数据调整诊断模型。诊断模型在保留已学到知识的基础上,可在线处理目标域新增数据,能成功应对数据的不可预知性,提高了该诊断方法在实际应用中的适应性。试验结果表明,在源域数量为3时,所提方法在2个场景下在线迁移学习诊断效果较好,平均准确率达到90%以上。研究结论可为往复压缩机在线诊断提供新思路。 展开更多
关键词 往复压缩机 多源领域自适应 迁移学习 诊断模型 数据迁移
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弯曲通道形状对波转子制冷机性能的影响
2
作者 王超 胡大鹏 +1 位作者 李毅超 刘凤霞 《化工装备技术》 2025年第1期19-25,共7页
波转子制冷机是一种新型气体膨胀制冷设备,其核心部件波转子的通道形状对波转子制冷机的性能有重要影响。实验研究表明,已有基线通道的制冷性能低于直通道。为了提升波转子制冷机的综合性能,在通道弧长一致的前提下,根据通道斜率变化方... 波转子制冷机是一种新型气体膨胀制冷设备,其核心部件波转子的通道形状对波转子制冷机的性能有重要影响。实验研究表明,已有基线通道的制冷性能低于直通道。为了提升波转子制冷机的综合性能,在通道弧长一致的前提下,根据通道斜率变化方式,将通道形状设计为上弯趋势与下弯趋势两类。在相同条件下,采用ANSYS Fluent软件研究了不同弯曲通道形状对波转子制冷机综合性能的影响。计算结果表明,最优形状可以实现多参数性能平衡:当膨胀比约为2.65时,其制冷效率比直通道提高了5.83%,相比已有基线通道提高了8.24%;同时,与直通道相比,其轴功消耗降低了21.47%,循环压差降低了26.25%。 展开更多
关键词 波转子制冷 弯曲流道 制冷效率 能量转换 数值模拟
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YW3硬质合金笼套式节流阀抗冲蚀研究
3
作者 冯春宇 于世欣 +4 位作者 杨磊 杨忠武 王鹏程 杜文波 王臻 《流体机械》 北大核心 2025年第8期61-67,共7页
针对笼套式节流阀笼套在天然气开采过程中受砂砾冲蚀损伤的技术难题,以YW3硬质合金笼套为研究对象开展冲蚀机理研究。通过室内冲蚀试验,建立了YW3硬质合金的冲蚀模型,并采用数值分析验证,将该模型进一步应用到节流阀冲蚀仿真中,分析固... 针对笼套式节流阀笼套在天然气开采过程中受砂砾冲蚀损伤的技术难题,以YW3硬质合金笼套为研究对象开展冲蚀机理研究。通过室内冲蚀试验,建立了YW3硬质合金的冲蚀模型,并采用数值分析验证,将该模型进一步应用到节流阀冲蚀仿真中,分析固体颗粒运动轨迹、冲蚀机制,预测笼套式节流阀笼套的使用寿命。研究结果表明,随冲蚀角增大,YW3冲蚀率先增大、后减小,45°时冲蚀率最大;在冲蚀角度90°下,YW3的速度指数n和粒径函数C(dp)分别为2.41,3.6844×10^(-9);笼套的主要损伤部位为节流孔出口处。研究为高含砂气田笼套式节流阀节流部件的选材与寿命评估提供参考。 展开更多
关键词 YW3硬质合金 笼套式节流阀 冲蚀磨损 冲蚀模型
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破岩载荷对牙轮钻头轴承接触表面稳定性影响研究
4
作者 李万钟 陈泽雄 +2 位作者 樊金龙 霍蓬勃 高磊 《机电工程技术》 2025年第3期41-46,共6页
牙轮钻头滑动轴承在不同地层中进行破岩作业时,承受重载、低速、频繁启停、高温等复杂井下工况,其接触表面可能会失稳,导致轴承失效,甚至发生钻井事故。通过建立乏油工况下微观真实表面循环加卸载接触模型,利用接触面Von Mises应力分布... 牙轮钻头滑动轴承在不同地层中进行破岩作业时,承受重载、低速、频繁启停、高温等复杂井下工况,其接触表面可能会失稳,导致轴承失效,甚至发生钻井事故。通过建立乏油工况下微观真实表面循环加卸载接触模型,利用接触面Von Mises应力分布、弹塑性变形区域占比、实际接触面积及残余变形量等参数对接触表面稳定性进行表征,研究不同地层中破岩载荷对牙轮钻头轴承接触表面稳定性的影响,确保轴承在服役期内稳定运行。研究表明:在4种不同硬度岩石地层破岩载荷的分别作用下,超硬质岩石地层破岩载荷对轴承接触表面稳定性表征参数影响最大,接触面长时间应力集中导致弹塑性变形区域占比更高,表面理论接触面积与实际接触面积的差值最大,实际接触面积的累积量最大;卸载后最大残余变形达到了1.378μm,是软质岩石地层残余变形的133%。研究成果为在不同岩石地层工作时牙轮钻头滑动轴承表面稳定性评价提供了理论依据,并为探究轴承表面真实形貌演化规律提供了重要参考。 展开更多
关键词 滑动轴承 表面稳定性 破岩载荷 弹塑性变形 真实表面形貌
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采油井口数字化防护预警装置革新研究
5
作者 宋佳 付广庆 单欣 《中国设备工程》 2025年第S2期229-231,共3页
本文介绍了一种针对采油井口的数字化防护预警装置的革新研究报告。该项目通过集成阀门机械防护、数字远程监控、实时预警和数据丢包检测等多项技术,有效解决了开放性井场、原油生产安全监管的防护问题。并且从设计原理角度出发可以适... 本文介绍了一种针对采油井口的数字化防护预警装置的革新研究报告。该项目通过集成阀门机械防护、数字远程监控、实时预警和数据丢包检测等多项技术,有效解决了开放性井场、原油生产安全监管的防护问题。并且从设计原理角度出发可以适用于油田大部分采油井口。本文详细阐述了项目的设计思路、理论依据、实验数据、效果验证、操作流程、注意事项、潜在问题分析和效益分析。 展开更多
关键词 采油井口 数字远程预警 防护 系统集成 效益分析 能源安全
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长水平井旋流冲砂工具设计与仿真分析 被引量：1
6
作者 罗有刚 解永刚 +3 位作者 王尚卫 冯定 孙巧雷 陈小顺 《石油机械》 北大核心 2025年第1期62-67,共6页
针对长水平井疏松砂岩油气藏井底出砂以及冲砂液携砂上返时,砂粒受重力影响容易二次沉积,造成卡钻、砂堵等问题,设计了一种可前冲和后冲的旋流冲砂工具。对工具的结构组成及结构原理进行了介绍,结合工具原理,建立了旋流冲砂工具冲砂作... 针对长水平井疏松砂岩油气藏井底出砂以及冲砂液携砂上返时,砂粒受重力影响容易二次沉积,造成卡钻、砂堵等问题,设计了一种可前冲和后冲的旋流冲砂工具。对工具的结构组成及结构原理进行了介绍,结合工具原理,建立了旋流冲砂工具冲砂作业三维仿真模型,确定了冲砂边界条件,开展了冲砂效果数值仿真分析;通过改变前后、后向喷嘴的倾角和直径,并结合仿真分析对工具结构参数进行了优选。研究结果发现:前向喷嘴倾角为45°、后向喷嘴倾角为135°、前向喷嘴和后向喷嘴直径均为8 mm的条件下,砂粒的悬浮效果最好,悬浮的大部分砂粒可以由冲砂液携带至较远距离,冲砂作业效率较高,冲砂效果较好。研究结果可为长水平井冲砂洗井作业效率的提高提供参考。 展开更多
关键词 长水平井 旋流冲砂工具 仿真分析 喷嘴结构 参数优选
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拉伸载荷下非金属敷缆复合连续油管力学行为模拟研究 被引量：1
7
作者 张学敏 张雪茹 +2 位作者 李厚补 齐国权 高雄 《石油钻探技术》 北大核心 2025年第1期94-101,共8页
非金属敷缆复合连续油管在起下及采油过程中因自重而承受拉伸载荷,明确敷缆管在该载荷下的力学行为,可以为敷缆管的安全服役提供指导。采用有限元软件,构建了非金属敷缆复合连续油管的三维数值模型,分析了敷缆管在拉伸载荷下的力学行为... 非金属敷缆复合连续油管在起下及采油过程中因自重而承受拉伸载荷,明确敷缆管在该载荷下的力学行为,可以为敷缆管的安全服役提供指导。采用有限元软件,构建了非金属敷缆复合连续油管的三维数值模型,分析了敷缆管在拉伸载荷下的力学行为及其各结构层的力学响应,探究了敷缆工艺参数(缆线缠绕及分布角度)对敷缆管力学特性的影响。研究表明:在拉伸载荷下,敷缆管所有结构层的应力均因缆线缠绕呈螺旋式分布;敷缆管拉伸至失效时,会经历弹性变形、过渡和屈服变形3个阶段,此时管内缆线处于小塑性均匀变形状态;减小缆线缠绕角度,可以提高敷缆管的弹性模量及其轴向承载能力,但会使敷缆管提前进入过渡阶段,进而发生屈服;缆线分布角度对敷缆管力学特性的影响不大。因此,在生产制造该类敷缆管时应着重考虑管内缆线的缠绕角度,该参数与敷缆管在拉伸载荷下力学性能的相关性较大。 展开更多
关键词 非金属敷缆 连续油管 拉伸载荷 力学特性 缆线 有限元分析
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超高压气井油管悬挂器金属密封研究 被引量：1
8
作者 冯春宇 李敖 +2 位作者 陈晓琳 杜文波 罗晓龙 《石油机械》 北大核心 2025年第3期102-108,131,共8页
针对140 MPa超高压芯轴式油管悬挂器密封问题,优选半X形金属密封作为油管悬挂器的金属密封形式,通过有限元仿真研究了顶丝位移、凸台半径、底部夹角、过盈量和温度等参数对密封性能的影响,并采用响应面法对密封关键结构参数进行优化。... 针对140 MPa超高压芯轴式油管悬挂器密封问题,优选半X形金属密封作为油管悬挂器的金属密封形式,通过有限元仿真研究了顶丝位移、凸台半径、底部夹角、过盈量和温度等参数对密封性能的影响,并采用响应面法对密封关键结构参数进行优化。研究结果表明:密封接触宽度和最大von Mises应力与半X形金属密封顶丝位移呈正相关,最大接触应力呈先增大后减小趋势;密封接触宽度与最大接触应力随凸台半径、底部夹角的增大呈先增大后减小趋势;过盈量与von Mises应力、最大接触应力、密封宽度呈正相关;半X形金属密封可在高低温的极端工况下保持良好的密封性能。优选出顶丝位移为1.6~2.0 mm,凸台半径为3.11 mm,夹角为103.1°,过盈量为0.6 mm。将优化后的油管悬挂器密封组件安装并进行140 MPa气压试验及现场试验,密封性能满足要求。研究结果可为高压环境下油管悬挂器的研制提供技术支持。 展开更多
关键词 芯轴式油管悬挂器 超高压 金属密封 接触力学 密封试验
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超高温高压油气井完井封隔器研制与应用 被引量：1
9
作者 程文佳 郭志霞 +2 位作者 张清龙 秦小飞 魏瑞涛 《石油矿场机械》 2025年第1期53-61,共9页
随着深井深层油气田的勘探开发,超高温高压腐蚀性的特殊油气田日益增多,对完井封隔器提出了更高要求,国内现有封隔器不能完全满足工况需求。开发了一种耐高温、高压、腐蚀的新型特种氟橡胶材料和多材料复合密封单元结构,研制了温压指标... 随着深井深层油气田的勘探开发,超高温高压腐蚀性的特殊油气田日益增多,对完井封隔器提出了更高要求,国内现有封隔器不能完全满足工况需求。开发了一种耐高温、高压、腐蚀的新型特种氟橡胶材料和多材料复合密封单元结构,研制了温压指标232℃/103.4 MPa超高温高压油气井完井封隔器。研制中进行了仿真分析和室内测试,并在现场作业中进行了应用。结果表明,在232℃/103.4 MPa测试条件下,密封单元密封完好,封隔器整机满足API-11D1 V0等级的测试要求。在超高温高压环境累计14井次应用过程中,完井封隔器密封良好,无泄漏或失效情况发生,满足油田生产需求,具有现场应用推广价值。 展开更多
关键词 超高温高压 氟橡胶 封隔器 密封单元 有限元分析
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多载荷耦合的特高压井口法兰力学响应特性分析
10
作者 胥志雄 冯少波 +4 位作者 王春生 魏军会 李滨 武胜男 谢俊峰 《石油与天然气化工》 北大核心 2025年第5期74-81,共8页
目的针对特高压井口法兰在轴向力−内压−力矩多载荷耦合作用下的力学行为不明确问题,提出一种基于变形量的力矩计算方法,为175 MPa级非标法兰设计提供理论支撑。方法结合有限元仿真与复合加载试验,建立了法兰偏转角度–力矩计算模型。通... 目的针对特高压井口法兰在轴向力−内压−力矩多载荷耦合作用下的力学行为不明确问题,提出一种基于变形量的力矩计算方法,为175 MPa级非标法兰设计提供理论支撑。方法结合有限元仿真与复合加载试验,建立了法兰偏转角度–力矩计算模型。通过应变片监测法兰在加载过程中的应力分布,并将仿真结果与试验数据进行对比分析,从而验证了所建模型的精度与适用性。结果所建模型的力矩计算相对误差不超过15%,在C8工况下法兰中部内侧应力达471.69 MPa,其为外侧的2.1倍,但仍低于材料屈服强度,且当轴向力增至18000 kN,时弹性系数提升了5.63倍。结论所提方法可精准量化多载荷耦合下的法兰力矩,揭示轴向力主导弹性系数变化规律,为特高压法兰安全设计提供新思路。 展开更多
关键词 特高压法兰 多载荷耦合 力矩计算方法 弹性系数演化 有限元−试验协同分析
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高速下节流管汇材料冲蚀实验及模拟研究
11
作者 曾静 邓宽海 +2 位作者 周军平 刘冰 林元华 《西南石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期166-180,共15页
高压高产气井井控装置的节流管汇内高压差、高流速、高含砂使得高速气-固冲蚀磨损问题尤为突出、节流管汇失效频繁,极易诱发溢流、井涌及井喷事故,加剧井控风险,带来安全隐患。为此,依据标准ASTM G76—2013,采用气-固喷嘴冲蚀实验法和... 高压高产气井井控装置的节流管汇内高压差、高流速、高含砂使得高速气-固冲蚀磨损问题尤为突出、节流管汇失效频繁,极易诱发溢流、井涌及井喷事故,加剧井控风险,带来安全隐患。为此,依据标准ASTM G76—2013,采用气-固喷嘴冲蚀实验法和空气射流冲蚀实验台,开展了不同入口气压(0.06~0.15 MPa)和冲击角(15°~90°)下节流管汇材料30CrMo合金钢的高速(107~149 m/s)气-固喷嘴冲蚀实验,得到了30CrMo合金钢在不同实验条件下的冲蚀速率,创建了适用于高速固体颗粒冲击的30CrMo合金钢冲蚀速率方程;依据冲蚀实验结果,构建了适用于高速可压缩流动的最佳颗粒运动模型;结合离散相模型和气-固两相耦合计算方法,建立了“缩径管-喷嘴-冲蚀腔”三维CFD冲蚀模型,开展了节流管汇材料30CrMo合金钢在不同冲击角和入口气压下的气-固喷嘴冲蚀模拟,揭示了流场分布特征和颗粒运动轨迹、冲击速度分布和滑移特征,并通过实验验证了模拟结果的准确性及可靠性。 展开更多
关键词 高压高产气井 节流管汇 气-固喷嘴冲蚀 CFD冲蚀模型 冲蚀速率
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基于Finnie冲蚀模型的井口八通冲蚀预测及施工参数优选
12
作者 史小东 张浩 +4 位作者 王晓岗 赵宁 李建鹏 王芫芫 赵震程 《石油钻采工艺》 北大核心 2025年第4期500-510,532,共12页
压裂井口八通管线冲蚀磨损是影响压裂效益的关键难题,当前一些冲蚀模型对井口八通的冲蚀预测不准确,因此开展了井口八通冲蚀预测新方法的研究。基于有限元数值模拟方法,建立压裂井口八通几何模型,根据实际压裂施工数据,分别构建Generic... 压裂井口八通管线冲蚀磨损是影响压裂效益的关键难题,当前一些冲蚀模型对井口八通的冲蚀预测不准确,因此开展了井口八通冲蚀预测新方法的研究。基于有限元数值模拟方法,建立压裂井口八通几何模型,根据实际压裂施工数据,分别构建Generic模型、Oka模型、Finnie模型等冲蚀模型并进行冲蚀模拟,比较冲蚀速率模拟结果与实际井口八通冲蚀率,分析各冲蚀模型预测结果的准确度,明确了所采用的Finnie冲蚀模型的预测结果更准确,然后依据Finnie冲蚀模型开展各施工参数对冲蚀磨损的影响机制研究。研究结果表明,针对井口八通的冲蚀模拟,其他冲蚀模型的预测准确率较低,而Finnie冲蚀模型的预测准确率达90.32%。依据Finnie模型研究不同施工参数对管壁冲蚀率的影响机制,通过优化注入排量、颗粒直径等施工参数,使优化后模型预测的管壁冲蚀率比原始施工参数下的预测值降低19.12%,比原始施工参数下的实际冲蚀率降低11.29%。Finnie冲蚀模型能准确预测井口八通的冲蚀情况,依据Finnie冲蚀模型评价施工参数对冲蚀率的影响,从而获得更加合理的施工参数组合以降低冲蚀率。 展开更多
关键词 井口八通 Finnie冲蚀模型 冲蚀预测 数值模拟 施工参数优选 冲蚀率
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单双卡瓦坐封对套管力学性能的影响及试验研究
13
作者 董社霞 程文佳 +3 位作者 葛垣 刘洋 贺育贤 易先中 《机床与液压》 北大核心 2025年第7期215-220,共6页
为了研究不同结构桥塞对套管力学行为的影响规律,保证桥塞的坐封效果,通过理论分析、有限元模拟和试验研究,探讨了铣齿式和镶齿结构卡瓦对P110和P125套管力学性能的影响。基于桥塞卡瓦与套管间的相互作用关系,推导了卡瓦与套管间的支持... 为了研究不同结构桥塞对套管力学行为的影响规律,保证桥塞的坐封效果,通过理论分析、有限元模拟和试验研究,探讨了铣齿式和镶齿结构卡瓦对P110和P125套管力学性能的影响。基于桥塞卡瓦与套管间的相互作用关系,推导了卡瓦与套管间的支持力和摩擦力,并对P110和P125套管材料进行拉伸试验。采用有限元方法模拟铣齿式和镶齿式结构卡瓦下入套管的力学行为,并通过试验验证了两种卡瓦结构的坐封效果。结果表明:铣齿式卡瓦坐封力为85~210 kN时,套管最大应力为780 MPa,套管变形比较严重,且变形方向由内向外扩展,当坐封压力超过210 kN时,卡瓦才能有效坐封套管;镶齿式硬质合金卡瓦在坐封压力为85~210 kN时,接触压力呈锯齿状变化,齿痕较深,能够牢固坐封套管。试验进一步验证了镶齿式硬质合金卡瓦在P110和P125套管中的咬合效果显著优于铣齿式卡瓦;采用硬质合金型卡瓦替代铣齿式卡瓦,可有效达到坐封效果。 展开更多
关键词 卡瓦结构 有限元 力学性能 试验研究
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复合式三相旋流分离器分离性能分析
14
作者 黄天成 王雨彤 +3 位作者 姚周坤 周思柱 龚俊霖 袁新梅 《石油机械》 北大核心 2025年第5期117-124,共8页
为提高旋流器的分离性能,设计了一种复合式三相旋流分离器。通过数值模拟分析了3个主要结构参数对该旋流器分离性能的影响;根据单因素分析结果,利用正交试验进行试验设计,并对结果进行方差分析。研究结果表明:随着一级旋流腔长度和二级... 为提高旋流器的分离性能,设计了一种复合式三相旋流分离器。通过数值模拟分析了3个主要结构参数对该旋流器分离性能的影响;根据单因素分析结果,利用正交试验进行试验设计,并对结果进行方差分析。研究结果表明:随着一级旋流腔长度和二级旋流腔插入深度的增加,复合旋流器的总分离效率呈现先上升后下降的趋势;随着上锥角的增大,总分离效率呈现逐渐下降的趋势。分析得到旋流器对应的最佳结构尺寸为:一级旋流腔长度为90 mm,二级旋流腔插入深度为20 mm,上锥角为0°;3个结构参数对旋流分离器分离效率的影响权重排序为二级旋流器腔插入深度>一级旋流腔长度>上锥角大小。研究结果可为旋流器的结构设计提供一定的参考。 展开更多
关键词 复合式三相旋流分离器 结构尺寸 旋流腔插入深度 旋流腔长度 上锥角 分离性能
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基于Blending模型融合的抽油机井检泵周期预测方法
15
作者 姜民政 张崎 +3 位作者 王新民 孟博 周玉峰 董康兴 《石油机械》 北大核心 2025年第5期10-17,共8页
目前抽油机井检泵周期预测单一模型的稳定性和准确率较低,预测精度亟待提高。为此,通过将RF算法、GBDT算法、XGBoost算法及LightGBM算法等有效结合,提出一种基于Blending集成算法模型。基于大庆某油田的历史检泵数据,利用LOF孤立程度检... 目前抽油机井检泵周期预测单一模型的稳定性和准确率较低,预测精度亟待提高。为此,通过将RF算法、GBDT算法、XGBoost算法及LightGBM算法等有效结合,提出一种基于Blending集成算法模型。基于大庆某油田的历史检泵数据,利用LOF孤立程度检测方法和归一化对数据进行预处理,采用基于树模型特征融合筛选的方法,筛选出主要影响参数,对比4种单一算法模型与Blending集成模型对检泵周期的预测精度,采用新的150组检泵数据验证该模型的预测精度和泛化性能。研究结果表明:Blending集成模型的预测效果有较大提升,拟合优度决定系数为0.954,采用150组新的检泵数据对其验证,拟合优度决定系数为0.947,验证了Blending集成方法预测的有效性和可行性。研究结果可为油田的生产和管理提供参考。 展开更多
关键词 检泵周期预测 Blending集成学习模型 归一化 参数优化 现场验证
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水平井井下流量含水监测装置研制与试验
16
作者 陆红军 李大建 +2 位作者 杨义兴 陈春坤 杨海涛 《石油机械》 北大核心 2025年第1期113-118,共6页
针对低液量水平井分段生产测试采用井口取样化验含水、大罐计量折算流量方式存在的测试效率低、劳动强度大、现场作业风险高等突出问题,设计了一种井下流量含水监测装置。该装置在水平井单层段分段生产过程中,可实现单个产层段流量、含... 针对低液量水平井分段生产测试采用井口取样化验含水、大罐计量折算流量方式存在的测试效率低、劳动强度大、现场作业风险高等突出问题,设计了一种井下流量含水监测装置。该装置在水平井单层段分段生产过程中,可实现单个产层段流量、含水、温度、压力参数自动采集、存储,通过地面数据回读分析,能判识不同产层段产出类型及产出特征。室内试验结果表明,装置达到了设计工艺技术指标。现场试验评价结果表明,该装置实现了低液量水平井流量、含水、温度、压力数据的完整采集与存储,通过数据曲线分析明确了实施井不同产层段产出情况,准确定位了主要出水层段。所得结论可为低渗透油田油井生产动态监测及后续措施制定提供技术参考。 展开更多
关键词 低液量水平井 井下流量含水监测装置 分段生产 产层段 现场试验
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基于半监督学习的抽油机井故障诊断方法研究
17
作者 何岩峰 王相 +2 位作者 褚宪翔 邵志伟 李明 《钻采工艺》 北大核心 2025年第1期228-237,共10页
近年来,基于深度学习的油井故障诊断方法取得了显著进展,但这类方法的性能高度依赖标注样本集的数量和质量,且深度学习模型经过训练后可诊断的故障类型被固定,增加新类型需要重新收集样本并进行再训练,灵活性不足。为解决上述问题,文章... 近年来,基于深度学习的油井故障诊断方法取得了显著进展,但这类方法的性能高度依赖标注样本集的数量和质量,且深度学习模型经过训练后可诊断的故障类型被固定,增加新类型需要重新收集样本并进行再训练,灵活性不足。为解决上述问题,文章提出了一种基于半监督学习的抽油机井故障诊断方法。该方法利用VGG19与小批量K均值相结合对大量示功图进行自动聚类分析,通过对聚类结果实施批量标注,能够有效提升样本分类的科学性及标注效率。在此基础上,构建基于欧氏距离的K近邻算法实现故障诊断,避免了深度学习方法中繁琐的模型训练及参数调优过程,同时支持样本集动态更新。基于矿场实际数据的实验结果显示,所提出的半监督学习诊断方法可达到与深度学习方法相当的准确率(均超过90%),但在前期准备阶段所需的时间成本减少了90%以上。更重要的是,当面对新出现的故障类型时,本方法能够快速响应并适应,极大地增强了抽油机井故障诊断系统的灵活性。 展开更多
关键词 抽油机井 故障诊断 示功图 机器学习 半监督学习
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高产水气井自适应智能排采工艺的设计与应用
18
作者 罗懿 周瑞立 +2 位作者 符伟兵 乔倩瑜 孔浩 《油气藏评价与开发》 北大核心 2025年第6期1080-1087,共8页
高产水气井井筒压损大,开发时压力降低会引发井筒中液滴回落聚集形成段塞流,导致井筒压降增大、井底流压升高、生产压差及产气量降低,最终造成水淹停产。泡排、柱塞等常规工艺无法满足高产水气井长期稳定排液需求。为此,研发高产水气井... 高产水气井井筒压损大,开发时压力降低会引发井筒中液滴回落聚集形成段塞流,导致井筒压降增大、井底流压升高、生产压差及产气量降低,最终造成水淹停产。泡排、柱塞等常规工艺无法满足高产水气井长期稳定排液需求。为此,研发高产水气井自适应智能排采工艺:以气液两相流型图版为指导,利用井下气液分离器、分配器合理分配地层产出的气液,使井筒气液流速维持在环雾流范围,避免液体回落形成段塞流,实现井筒环雾流稳定排液;配套设计防冻堵系统和气液管理平台保障工艺高效运行;建立智能控制系统,实时监控气井生产状态并动态优化产气产液量配比。选取东胜气田Q1井开展工艺应用评价,结果显示:该工艺实施后,平均日产气6456 m^(3),较实施前增产15.9%;日产液2.64 m^(3),生产时率从95.3%提升至100%,压力监测显示井筒无积液。连续运行6个月,有效替代泡排工艺和气举辅助排液措施。与试验前相比,泡排剂用量和气举次数减少,成本降低了50.72万元。这验证了该技术的有效性和经济性,解决了高含水气井积液周期短、稳产难的问题,对储层产能释放、气井智能化管控及全生命周期长效排水采气具有重要意义。 展开更多
关键词 高产水气井 排水采气工艺 自适应排采 智能排采 东胜气田
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基于双向流固耦合的采油螺杆泵密封性能与结构参数优化
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作者 叶卫东 汪旭 +3 位作者 宋玉杰 郭玉庆 张维良 傅青云 《润滑与密封》 北大核心 2025年第11期143-149,共7页
采油螺杆泵的密封性能直接决定其举升效率,然而传统水力试验难以揭示其内部结构参数的影响机制。为此,提出采用双向流固耦合数值模拟方法,探究结构参数对采油螺杆泵密封性能的影响规律。以GLB800-14型号螺杆泵为研究对象,建立双向流固... 采油螺杆泵的密封性能直接决定其举升效率,然而传统水力试验难以揭示其内部结构参数的影响机制。为此,提出采用双向流固耦合数值模拟方法,探究结构参数对采油螺杆泵密封性能的影响规律。以GLB800-14型号螺杆泵为研究对象,建立双向流固耦合三维模型,采用层流模型模拟高黏度介质在微小间隙的流动,利用系统耦合器实现流体压力与橡胶变形的双向流固耦合,获得工作状态下流场与结构场的相互作用,从而精确捕捉工作状态下橡胶定子的变形与泄漏流场的相互作用机制。研究结果表明:在保证排量相同情况下,增大转子直径能减少泄漏量,增大定子导程会使泄漏量增加,增大偏心距能降低泄漏量;3个影响因素中,转子直径和定子导程影响显著,偏心距影响较小。基于上述规律,提出优化方案为增大转子直径至66 mm、减小定子导程至371.7 mm、减小偏心距至7.73 mm。对比优化前后双向流固耦合仿真结果表明,优化后的模型其橡胶定子变形区域显著减小,泄漏量相比原始模型降低了11%,有效提升了螺杆泵的容积效率。研究结果为螺杆泵的结构性优化与性能提升提供了理论依据和实践方案。 展开更多
关键词 采油螺杆泵 双向流固耦合 密封性能 泄漏量 结构优化
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全金属可溶桥塞卡瓦结构锚定性能优化
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作者 崔璐 常文权 +4 位作者 王澎 邹方 赵景辉 王航 程嘉瑞 《润滑与密封》 北大核心 2025年第3期118-127,共10页
全金属可溶桥塞由于具有良好的可控自溶解性,逐渐被用于储层压裂改造作业中。桥塞卡瓦结构锚定过程中,卡瓦牙与套管的不均匀咬合所引起的桥塞承载能力不足,是影响压裂效率的关键。为提升桥塞卡瓦结构的锚定性能,以影响套管咬合深度和接... 全金属可溶桥塞由于具有良好的可控自溶解性,逐渐被用于储层压裂改造作业中。桥塞卡瓦结构锚定过程中,卡瓦牙与套管的不均匀咬合所引起的桥塞承载能力不足,是影响压裂效率的关键。为提升桥塞卡瓦结构的锚定性能,以影响套管咬合深度和接触应力的4个主要参数齿槽轴心角、齿槽深度、齿端距和齿槽倾角为对象,分析不同参数下前后排卡瓦牙对套管的咬合深度及接触应力的变化趋势。结果表明:随着齿槽轴心角增大,套管咬合深度差值先减小后增大,套管接触应力差值逐渐减小,齿槽轴心角为28°时咬合较为均匀;随着齿槽深度的增大,套管咬合深度差值逐渐增大,套管接触应力差值出现上下波动,齿槽深度为6.7 mm时咬合较为均匀;随着齿端距的增大,套管咬合深度差值不断增加,套管接触应力差值先逐渐增大最后保持稳定,齿端距为13 mm时咬合较为均匀;随着齿槽倾角的增加,套管咬合深度差值和套管接触应力差值逐渐增大,齿槽倾角为65°或67°时咬合较为均匀。以齿槽轴心角、齿槽深度、齿端距和齿槽倾角的变化作为输入层,以套管接触应力和咬合深度作为输出层,应用多目标优化方法确定出卡瓦基座最优结构参数为:齿槽轴心角为27.9°,齿槽深度为6.7 mm,齿端距为13 mm,齿槽倾角66°。在最优参数下套管的接触应力和咬合深度在轴向更加均匀。 展开更多
关键词 全金属可溶桥塞 卡瓦结构 锚定性能 多目标优化 井下压裂工具
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