基于提高下尾管悬重预测精度的方法与应用
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基于ADAMS的悬架系统动力学仿真分析与优化设计一、概述本文以悬架系统为研究对象,运用多体动力学理论和软件,从新车型开发中悬架系统优化选型的角度,对悬架系统进行了运动学动力学仿真,旨在研究悬架系统对整车操纵稳定性和平顺性的影响。
文章提出了建立悬架快速开发系统平台的构想,并以新车型开发中的悬架系统优化选型作为实例进行阐述。
简要介绍了汽车悬架系统的基本组成和设计要求。
概述了多体动力学理论,并介绍了利用ADAMS软件进行运动学、静力学、动力学分析的理论基础。
基于ADAMSCar模块,分别建立了麦弗逊式和双横臂式两种前悬架子系统,多连杆式和拖曳式两种后悬架子系统,以及建立整车模型所需要的转向系、轮胎、横向稳定杆等子系统,根据仿真要求装配不同方案的整车仿真模型。
通过仿真分析,研究了悬架系统在左右车轮上下跳动时的车轮定位参数和制动点头量、加速抬头量的变化规律,以及汽车侧倾运动时悬架刚度、侧倾刚度、侧倾中心高度等侧倾参数的变化规律,从而对前后悬架系统进行初步评估。
1. 悬架系统的重要性及其在车辆动力学中的作用悬架系统是车辆的重要组成部分,对车辆的整体性能有着至关重要的作用。
它负责连接车轮与车身,不仅支撑着车身的重量,还承受着来自路面的各种冲击和振动。
悬架系统的主要功能包括:提供稳定的乘坐舒适性,保持车轮与路面的良好接触,以确保轮胎的附着力,以及控制车辆的姿态和行驶稳定性。
在车辆动力学中,悬架系统扮演着调节和缓冲的角色。
当车辆行驶在不平坦的路面上时,悬架系统通过其内部的弹性元件和阻尼元件,吸收并减少来自路面的冲击和振动,从而保持车身的平稳,提高乘坐的舒适性。
同时,悬架系统还能够根据车辆的行驶状态和路面的变化,自动调节车轮与车身的相对位置,确保车轮始终与路面保持最佳的接触状态,以提供足够的附着力。
悬架系统还对车辆的操控性和稳定性有着直接的影响。
通过合理的悬架设计,可以有效地改善车辆的操控性能,使驾驶员能够更加准确地感受到车辆的行驶状态,从而做出更为精确的操控动作。
插管式尾管悬挂器新型丢手技术的开发及应用汤朝红;熊和贵;郭锐锋;马留辉【摘要】在"插管式尾管悬挂器+裸眼封隔器+筛管"分段改造工艺中 ,为使下入的分段改造管柱与送入管柱顺利脱开,研制了专用丢手辅助工具.该辅助工具能够帮助现场操作人员快速、准确判断出管柱"中和点" ,顺利完成丢手操作,降低"中和点"判断不准确造成的反复丢手所导致的复杂井下事故风险.丢手辅助工具主要由上接头、密封筒、滑动芯轴、密封组件、压帽、锁套、O型密封圈和下接头组成.现场应用48口井 ,一次丢手成功率100% .%The special releasing tool was developedto smoothly separate tripping -in balance stimulation string with feeding string in the balance stimulation technology of intubation-type drilling liner hanger plus open-hole packer and sieve tube .The tool enables the operators to find out rapidly and accurately the string's neutral point and com-plete releasing operation smoothly ,thus reducing the risk of complex downhole accident .It has been applied to 48 wells with 100% releasing success rate .【期刊名称】《江汉石油职工大学学报》【年(卷),期】2015(028)005【总页数】3页(P72-74)【关键词】丢手辅助工具;插管式尾管悬挂器;分段改造工艺;水平井【作者】汤朝红;熊和贵;郭锐锋;马留辉【作者单位】中国石化江汉石油工程有限公司井下测试公司,湖北武汉 430040;中国石化江汉石油工程有限公司井下测试公司,湖北武汉 430040;中国石化江汉石油工程有限公司井下测试公司,湖北武汉 430040;中国石化江汉石油工程有限公司井下测试公司,湖北武汉 430040【正文语种】中文【中图分类】TE931+.2引言随着塔里木油田水平井开发的增多,水平井分段改造技术应用也随之增多,目前常用的分段改造工艺之一为“插管式尾管悬挂器+裸眼封隔器+筛管”。
深井尾管悬挂器强度分析及悬挂载荷计算
尹飞;高宝奎;黄丹;金磊
【期刊名称】《石油矿场机械》
【年(卷),期】2011(000)009
【摘要】尾管悬挂器是深井、超深井和侧钻井重要的完井井下工具,同其他井下工具相比,要求更安全可靠.研究了尾管悬挂器坐挂后卡瓦与套管的接触力学行为,推导了悬挂器卡瓦和外层套管的强度校核数学公式,提出了卡瓦优化设计方法,计算了深井中尾管悬挂器的额定悬挂载荷.可为尾管悬挂器的优化设计和油田选择使用提供参考.
【总页数】4页(P33-36)
【作者】尹飞;高宝奎;黄丹;金磊
【作者单位】中国石油大学(北京),北京102249;中国石油大学(北京),北京102249;湖北大学,武汉430062;中国石油大学(北京),北京102249
【正文语种】中文
【中图分类】TE925.2
【相关文献】
1.高压厚壁容器斜向开孔强度分析及极限载荷计算 [J], 张红星;谢志刚;高树梅
2.国外深井尾管悬挂器技术研究新进展 [J], 马开华;朱德武;马兰荣
3.膨胀尾管悬挂器关键技术分析及现场应用∗ [J], 谷磊;马开华;张国安;杜鹏德
4.悬挂式铧式犁机架有限元分析及基于等强度的优化设计 [J], 韩超;杨有刚;张淑伟
5.旋转尾管悬挂器轴承密封圈的有限元分析及结构优化 [J], 张满;李伟青;齐晓晨
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膨胀式尾管悬挂器关键技术研究的开题报告一、题目膨胀式尾管悬挂器关键技术研究二、研究背景尾管是航空发动机的重要组成部分,对发动机的性能、噪声、排放等方面都有着重要的影响。
随着航空工业的不断发展和技术的进步,人们对发动机性能的要求也越来越高,特别是对尾管的排放控制和噪声降低。
因此,如何设计一种更加先进、性能更加优越的尾管悬挂器,成为当前航空工业的研究热点之一。
目前,普遍采用的尾管悬挂器是通过外部机架固定的传统结构,存在结构复杂、重量大、制造难度大等问题。
而膨胀式尾管悬挂器作为一种新型的尾管固定结构,具有结构简单、重量轻、制造难度小等优点,逐渐被各大航空工业公司所关注和应用,如波音、空中客车等公司均已开始在其最新的机型中使用该结构。
因此,研究膨胀式尾管悬挂器关键技术,具有重要的现实意义和科学价值。
三、研究内容(1)膨胀式尾管悬挂器的结构设计根据实际需求,设计一种优化的膨胀式尾管悬挂器结构,并确定其结构参数。
(2)膨胀式尾管悬挂器的材料选择和制造工艺选取适合的材料,并确定合适的加工工艺,使得膨胀式尾管悬挂器能够满足强度、刚度等要求。
(3)膨胀式尾管悬挂器的模拟仿真和试验验证进行有限元分析和仿真实验,验证膨胀式尾管悬挂器的可行性和性能。
同时,进行结构静载试验和耐久性试验,确保其可靠性和持久性。
(4)膨胀式尾管悬挂器的应用研究研究膨胀式尾管悬挂器在实际应用中的可靠性和适用范围,并进行系统优化,以实现更好的性能和效果。
四、研究意义(1)研究膨胀式尾管悬挂器关键技术,有助于提高尾管固定结构的设计水平,使得尾管的性能、噪声、排放等方面得到更好的控制和改善。
(2)膨胀式尾管悬挂器具有结构简单、重量轻、制造难度小等优点,可以替代传统结构,降低航空器的重量和制造成本,提高航空器的经济性和竞争力。
(3)膨胀式尾管悬挂器在国内还处于起步阶段,其相关技术的研究和应用对于推进我国航空工业的发展,具有重要的战略意义。
五、研究方法本研究采用理论分析、数值计算和实验验证相结合的方法,通过对膨胀式尾管悬挂器的结构设计、材料选择和制造工艺、模拟仿真和试验验证等方面进行研究和探索,得出相应的结论和建议。
54随着油田勘探开发的不断深入,尾管固井技术得到较快发展,已经成为侧钻井、深井、超深井、复杂结构井中不可缺少的固井方式之一。
对于尾管固井作业而言,固井质量的好坏直接决定一口井成败,但将尾管下到位是保证尾管作业环节的第一步,在送入尾管过程中钻具断裂会严重影响作业进程,对一口井的成败起着非常关键的作用。
本文主要是对尾管固井下尾管过程中,送入钻杆断裂后,现场面对复杂情况的一些处理措施,以为后续类似井积累经验。
1 基本情况1.1 井深结构与作业情况该井采用4级井深结构,9-5/8”套管实际下入深度3582 m⊥2525.81m,井斜:44.74°。
四开8-1/2”井眼完钻深度4468 m⊥3199.21m,井底井斜40°,7"尾管设计下入深度4464.71 m,设计开发油顶4410 m。
配套旋转管串:可划眼浮鞋+高抗扭尾管+扭矩环+可旋转尾管挂。
本井通过模拟和计算,静止温度:111 ℃,循环温度:89 ℃。
压力:46 MPa,泥浆比重1.45g/cm 3,设计尾管固井水泥浆体系:低密硅粉水泥浆体系。
本井有断层,预测在3850 m⊥2722 m、3980 m⊥2822m有断距100m断层。
钻进过程中在断层段发生失返性漏失,堵漏后井况稳定。
在完钻后通井阶段,在4300m~4400m,频繁憋压憋扭。
采用5-1/2”送入钻具下入尾管,在尾管进入裸眼后至4047m遇阻,在经过多次上提下放活动管串后,5-1/2”送入钻具断裂,井内剩余管串坠落,然后下打捞工具探鱼顶,实测管串下行约319m,经过多次打捞和倒扣处理,最终将7"尾管从上而下第6根尾管公扣处倒开,送入钻具、尾管挂和倒开的部分套管起出井口。
造成7"尾管落鱼在井筒内,然后进行了7"RTTS挤水泥作业,从而固定了7"尾管落鱼。
后7"尾管固井送入钻具断裂情况下的处理措施刘北强中海油田服务股份有限公司油田化学研究院 天津 300452摘要:尾管固井是在上部已下有套管的井内,只对下部新钻出的裸眼井段下套管注水泥进行封固的固井方法,尾管固井作业的好坏直接影响该井的寿命周期。
1381 本井概况1.1 本井概况LH11-1-B4H3井是开发流花11-1油田三井区东北部的一口水平井,设计井深6687m/垂深1168.84m,水平位移6052m,泥线水垂比6.77,属于高难度级大位移井。
井身结构及套管层序:30″隔水导管+17-1/2″井眼×13-3/8″套管+12-1/4″井眼×9-5/8″套管+9-1/4″井眼×7″尾管+6″水平段。
2 尾管下入设计2.1 摩擦系数选取根据最后一次短起下钻实测下放悬重进行摩擦系数反演,套管/裸眼:0.10~0.150/0.20~0.25。
对比本油田类似大位移井A6H3及C5H1井尾管下入反演的摩擦系数,本井9-1/4"井眼下钻摩阻系数较低,因此计算时套管内和裸眼内摩擦系数均附加0.05,即摩擦系数取值套管/裸眼:0.20/0.30。
2.2 下入方式优选目前大位移井下套管方式有漂浮下套管、部分掏空下套管、漂浮旋转下套管、顶驱下套管[1-3]等,大位移井多采用漂浮下套管方式。
经过反复模拟计算,对比不同送入管柱,不同尾管下入方式的悬重、下深,本井使用常规掏空或漂浮下尾管方式时,无论采取加重钻杆倒装,送入钻杆复配等措施,尾管最终下深在3700m~4350m之间,都无法下放到位,都需要旋转才能下放到位。
2.3 送入管柱设计经模拟计算,无论使用何种尺寸钻杆,钻杆和尾管全掏空+旋转下入都可以下至井底,当送入管柱组合为5-1/2″加重钻杆800m+5-1/2″钻杆1100m+5″钻杆1600m,不旋转时下入井深较深,当全掏空旋转下入时,下至井底所需转速最低,最大扭矩最小,丝扣损坏可能性最低,安全性最高。
2.4 扶正器设计常规刚性扶正器质量重,摩擦系数大,使用过多不利于套管下入,使用太少套管居中度差,影响固井质量。
针对本井延伸段长的情况,通过对比几种不同类型的刚性扶正器的性能参数,本井选用质量更轻、摩擦系数更小、启动扭矩更低的树脂螺旋扶正器,减小套管与井壁的接触面积,减小摩阻[4]。
商用车半主动悬架系统开发方法及应用研究作者:范学琼王伟李骥吴闯靳昕来源:《时代汽车》2021年第19期摘要:本文基于商用车半主动悬架开发及应用现状,提出了技术路线、实现路径,差异性方法探索的半主动悬架开发方法,结合开发方法进行了实践。
在多工况试验下,半主动悬架对车辆平顺性较传统悬架提升10%提上。
本文所进行的研究和实践对于商用车智能化悬架的开发及应用有一定的借鉴性。
关键词:商用车半主动悬架技术路线平顺性The Investigation into the Development and Application of Commercial Vehicle Semi-active Suspension SystemFan xue qiong,Wang wei,Li ji,Wu chuang,Jin xinAbstract:According to the status quo that semi-active suspension system isn’t applied and developed well to the commercial vehicle, and the new method including technical and materialization details and careful contrast enable it easier to effectuate. Standards in vehicles’ ride comfort have improved 10% compared to traditional system, which were manifested in the experimentations under different conditions. The main findings of the research would be useful to investigation of commercial vehicles’ intelligent suspension system.Key words:commercial vehicle, semi-active suspension system, technology details, ride comfort1 引言汽車悬架系统在车辆行驶过程中对保证车体的稳定性起着关键作用。
Improving p rediction p recision of s uspensionw eight of l ower t ail p ipeS HEN Yuanbo 1,X U Kun 2,MA Zhizhong 1,H E Pengfei 1,Y UAN Zeming 1,XU Tong 1(OOC EnerTech-Drilling&Production Co.,Tianjin 300452,China ;2.Tianjin Branch of CNOOC Ltd.,Tianjin 300452,China )Abstract:The geological condition of Bozhong 34-2/4block of Bohai oilfield is very com -plex,it has problems such as wellbore instability,well hole shrinkage and lost circulation.In order to reduce complicated conditions and improve the operation efficiency of running in liner,it is very important to predict the weight of running in liner.The conventional method for predicting the weight of running in liner has low reliability of frication factor value and low prediction accuracy of the weight of running in liner.In this paper,the method of pre -dicting the weight of running in liner is studied.From the perspective of the block friction factor library,a new method is produced.This method can improve the prediction accuracy of the weight of running in liner,and improve the use effect of the software.It has a stronger role in on-site guidance and can be a reference.Key words :running in liner ;weight prediction ;friction factor ;Bohai oilfield基于提高下尾管悬重预测精度的方法与应用沈元波1,徐鲲2,马志忠1,和鹏飞1,袁则名1,徐彤1(1.中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司,天津300452;2.中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津300452)摘要:渤海油田渤中34-2/4区块地质复杂,一直存在井壁失稳、缩径和井漏等问题。
为了减少复杂情况,提高下尾管作业效率,对下尾管悬重预测显得尤为重要。
常规预测下尾管悬重的方法存在着摩擦系数取值可靠性低,下尾管悬重预测精度较低。
本文对下尾管悬重预测方法进行了研究,从区块摩擦系数库的角度入手,探索出了一种新方法,该方法能提高下尾管悬重预测精度,提高了软件的使用效果,对现场指导作用更强,具有借鉴意义。
关键词:下尾管;悬重预测;摩擦系数;渤海油田中图分类号:TE256.4文献标识码:A文章编号:1673-5285(2019)06-0045-04DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.2019.06.010在钻井作业过程中,下7"尾管是一项风险较高的作业,操作不当,容易出现卡尾管等复杂情况。
针对渤海油田渤中34-2/4区块地质复杂,存在着严重的井壁失稳、缩径和井漏等问题,为了降低钻井作业中的复杂*收稿日期:2019-03-18基金项目:海洋石油天然气开采事故防控技术研究及工程示范,国家重点研发计划资助,项目编号:2017YFC0804500。
作者简介:沈元波(1982-),辽宁鞍山市人,2005年毕业于大庆石油学院资源勘查工程专业,长期从事海洋钻井技术监督及管理工作,邮箱:hepf2@ 。
石油化工应用PETROCHEMICAL INDUSTRY APPLICATION 第38卷第6期2019年6月Vol.38No.6Jun e.2019情况及事故,利用相关软件进行了全井段摩阻扭矩动态跟踪与预测、全工况水力(包括ECD)跟踪与预测等计算,从而减少复杂情况的发生,节省钻井作业时效。
其中摩阻扭矩分析预测,最直观的就是分析预测在一定摩阻系数下的上提拉力和扭矩值,通过跟踪实际操作并将实际值与预测值进行对比,分析判断井下状况及井眼清洁状况[1]。
另外通过摩阻扭矩分析还可以保证悬重扭矩在钻具及设备能力范围内,保证钻具及设备的安全[2,3]。
摩阻扭矩分析主要包括后续钻进摩阻和下套管悬重,以前预测下尾管悬重主要是通过测量施工过程中实际钻进扭矩和完钻的起钻载荷,推测出实际井眼的摩阻系数,预测井下套管在各种工况下的载荷[4],这种方法对反演得到的摩擦系数未经过准确性论证,因此预测的下尾管悬重在一定程度上存在着与实际悬重偏差较大的问题。
为了提高下7"尾管悬重预测精度,开展了相应的研究,探索了一种提高下7"尾管悬重预测精度的方法。
1技术方法基于提高下7"尾管悬重预测精度主要技术流程如下:(1)通过对邻井通井钻具下、起钻及下尾管等作业反演摩擦系数,建立该区块摩擦系数库。
(2)找出该区块的摩擦系数整体规律。
(3)反演正在作业井通井钻具起、下钻等工况的摩擦系数。
(4)将正在作业井反演得到的摩擦系数与该区块的摩擦系数进行对比分析。
若符合整体规律,则利用正在作业井的摩擦系数进行下尾管悬重预测;若不符合整体规律,则利用该区块的摩擦系数进行下尾管悬重预测。
(5)利用验证后的摩擦系数进行正在作业井的下尾管悬重预测。
1.1邻井摩擦系数反演对渤中34-2/4区块A41、A43、A44三口井反演通井钻具下钻、起钻的摩擦系数,实际下尾管工况的摩擦系数,建立区块的摩擦系数库(篇幅原因,本数据库只建立三口井数据)(见表1)。
表1邻井摩擦系数反演备注:CF表示套管内摩擦系数,OF表示裸眼内摩擦系数1.2找出区块摩擦系数整体规律通过表1分析可知,本区块实际下入尾管的摩擦系数与通井钻具起钻反演得到的摩擦系数一致,呈现出这一规律。
因此确定CF=0.15,OF=0.20为本区块下尾管悬重预测的摩擦系数。
1.3反演正在作业井摩擦系数对渤中34-2/4区块正在作业的井A40井、A37S1井通井钻具下钻、起钻工况进行摩擦系数反演(见表2)。
表2正在作业井摩擦系数反演1.4利用区块摩擦系数规律进行准确性验证通过表2可以看出,A40井通井钻具起钻反演得到的摩擦系数与本区块的摩擦系数一致,因此确定CF=0.15,OF=0.20为A40井下尾管进行悬重预测的摩擦系数。
A37S1井通井钻具反演得到的摩擦系数明显高于本区块的摩擦系数,为了保证下尾管悬重预测的准确性,A37S1井在进行下尾管悬重预测时弃用了该井起钻反演得到的摩擦系数CF=0.30,OF=0.35,而是使用了本区块的摩擦系数CF=0.15,OF=0.20。
1.5进行作业井下尾管悬重预测利用经过论证的摩擦系数,利用计算软件进行下尾管悬重预测(见图1、图2)。
2应用效果分析2.1预测值与实际值对比利用A40井和A37S1井实际下尾管悬重和预测悬重进行对比(见图3、图4)。
从图3、图4中可以看出预测与实际吻合良好。
2.2下尾管作业实际数据摩擦系数反演A40井和A37S1井下尾管作业结束后,利用实际下尾管数据反演得到摩擦系数(见表3)。
表3下尾管后实际数据反演摩擦系数通过表3可以看出,实际反演的摩擦系数与预测下尾管悬重时确定的摩擦系数是一致的,充分印证了该方法的可靠性。
3结论(1)分析与实践表明,利用区块整体摩擦系数规律井名下钻起钻A40CF=0.15,OF=0.25CF=0.15,OF=0.20 A37S1CF=0.15,OF=0.35CF=0.30,OF=0.35井名下钻起钻下尾管A41CF=0.15,OF=0.20CF=0.15,OF=0.20CF=0.15,OF=0.20 A43CF=0.15,OF=0.22CF=0.15,OF=0.20CF=0.15,OF=0.20 A44CF=0.17,OF=0.27CF=0.15,OF=0.20CF=0.15,OF=0.20井名下尾管A40CF=0.15,OF=0.20 A37S1CF=0.15,OF=0.20石油化工应用2019年第38卷46图3A37S1井预测与实际对比图图1A37S1井下尾管悬重预测1501301109070503001000200030004000井深/m图2A40井下尾管悬重预测论证反演的摩擦系数的可靠性,该方法进行尾管悬重预测可行。
(2)在预测悬重时摩擦系数的选取很关键,要建立整个区块的摩擦系数库,从整个区块整体分析,有助于发现规律,提高预测的准确性。
(3)利用通井钻具起下钻悬重反演的摩擦系数进1501301109070503001000200030004000井深/m1501301109070503001000200030004000井深/m实际悬重预测悬重沈元波等基于提高下尾管悬重预测精度的方法与应用第6期47图4A40井预测与实际对比图行下7"尾管悬重预测时,不需要对反演得到的摩擦系数进行附加。
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