井下工具
關(guān)注創(chuàng)建者：guogl001 創(chuàng)建時(shí)間：2016-12-28
井下工具的視頻教程
Abaqus在石油機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用—基于強(qiáng)度校核的設(shè)計(jì)優(yōu)化
Abaqus在石油機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用—基于強(qiáng)度校核的設(shè)計(jì)優(yōu)化 適用人群：從事石油機(jī)械及井下工具設(shè)計(jì)人員，或者其他行業(yè)從事機(jī)械設(shè)計(jì)的技術(shù)人員。
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基于Abaqus的石油工具控制剪釘設(shè)計(jì)與校核
油氣井井下工具滑套機(jī)構(gòu)的開啟與關(guān)閉絕大部分采用液壓控制，根據(jù)施工工藝的不同，會(huì)設(shè)計(jì)不同的壓力級(jí)別開啟或關(guān)閉，最常用的控制方式采用剪釘或剪環(huán)控制，要想用液壓精確地控制機(jī)構(gòu)動(dòng)作，控制剪釘?shù)牟馁|(zhì)、規(guī)格以及個(gè)數(shù)的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。
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井下工具的實(shí)例教程
在石油開采作業(yè)過(guò)程中，石油控制剪釘工具是一個(gè)非常關(guān)鍵的零部件，它通常安裝在石油工具的特定部位，如封隔器、安全閥等；在正常工作狀態(tài)下，它將不同部件鎖定在一起，確保工具按設(shè)計(jì)要求正常工作。
目前它的設(shè)計(jì)與校核廣泛采用Abaqus進(jìn)行，在石油工程及其他相關(guān)工程領(lǐng)域積累了大量的應(yīng)用案例和成功經(jīng)驗(yàn)，許多石油公司、科研機(jī)構(gòu)和工程咨詢公司都使用Abaqus進(jìn)行石油工具的設(shè)計(jì)和分析，其分析結(jié)果得到了行業(yè)的廣泛認(rèn)可。
1月21日，技術(shù)鄰油氣井井下工具設(shè)計(jì)與制造專家伯達(dá)老師將帶來(lái)直播：基于Abaqus的石油工具控制剪釘設(shè)計(jì)與校核， 直播采用Abaqus簡(jiǎn)化模型講解石油工具控制剪釘設(shè)計(jì)與校核，預(yù)約 直播可領(lǐng) 相關(guān)學(xué)習(xí)文檔。 干貨滿滿， 下滑預(yù)約直播。
采用簡(jiǎn)化模型講解滑套開啟機(jī)構(gòu)的剪釘設(shè)計(jì)與校核：
涉及接觸設(shè)置、對(duì)稱約束邊界設(shè)置、全局坐標(biāo)系與局部坐標(biāo)系的使用、多分析步加載及剪切應(yīng)力結(jié)果查看等內(nèi)容。
能夠幫助愛好者在有限元仿真學(xué)習(xí)初期更好地理解設(shè)置方法，也為能源行業(yè)的機(jī)械設(shè)計(jì)人員提供一個(gè)輔助設(shè)計(jì)手段。
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直播主題：
基于Abaqus的石油工具控制剪釘設(shè)計(jì)與校核
講師介紹：
伯達(dá)老師
技術(shù)鄰優(yōu)秀講師，機(jī)械專業(yè)博士，工作年限17年，擅長(zhǎng)油氣井井下工具設(shè)計(jì)與制造。
直播內(nèi)容：
油氣井井下工具滑套機(jī)構(gòu)的開啟與關(guān)閉絕大部分采用液壓控制，根據(jù)施工工藝的不同，會(huì)設(shè)計(jì)不同的壓力級(jí)別開啟或關(guān)閉，最常用的控制方式采用剪釘或剪環(huán)控制，要想用液壓精確地控制機(jī)構(gòu)動(dòng)作，控制剪釘?shù)牟馁|(zhì)、規(guī)格以及個(gè)數(shù)的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。
展開 報(bào)告中討論了各式各樣的應(yīng)用和挑戰(zhàn)，其中包括：
井下工具優(yōu)化
海底與流體安全保障風(fēng)險(xiǎn)的降低
近海與船舶設(shè)計(jì)
技術(shù)安全
流程裝備設(shè)計(jì)性能
技術(shù)創(chuàng)新是石油和天然氣行業(yè)未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵。西門子公司的仿真軟件可以助力工程師應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)。
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以下為部分截取
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在地面設(shè)備、井口裝置、井下工具中，有橡膠、浸油石墨、石棉等非金屬材料制作的密封件。它們?cè)诹蚧瘹洵h(huán)境中使用一定時(shí)間后，橡膠會(huì)產(chǎn)生鼓泡脹大，失去彈性;浸油石墨及石棉繩上的油被溶解而導(dǎo)致密封件的失效。
硫化氫對(duì)金屬材料的腐蝕。硫化氫溶于水形成弱酸，對(duì)金屬的腐蝕形式有電化學(xué)失重腐蝕、氫脆和硫化物應(yīng)力腐蝕開裂,以后兩者為主，一般統(tǒng)稱為氫脆破壞。氫脆破壞往往造成井下管柱的突然斷落、地面管匯和儀表的爆破、井口裝置的破壞，甚至發(fā)生嚴(yán)重的井噴失控或著火事故。
硫化氫對(duì)鉆井液的污染：
硫化氫主要是對(duì)水基鉆井液有較大的污染。它會(huì)使鉆井液性能發(fā)生很大變化，如密度下降，pH值下降，粘度上升，以至形成流不動(dòng)的凍膠；顏色變?yōu)橥呋疑⒛蚰G色。從而使鉆井液的流變性能變差，形成固定的凝膠。給施工人員帶來(lái)安全威脅。因此一般在石油鉆井勘探開發(fā)中，應(yīng)充分注意硫化氫存在的可能性，及時(shí)預(yù)防和采取必要措施減少硫化物氫氣對(duì)操作人員和設(shè)備的危害，工采網(wǎng)代理的硫化氫傳感器H2S-A1可快速監(jiān)測(cè)石化生產(chǎn)過(guò)程中硫化氫濃度。Alphasense硫化氫H2S-A1傳感器高靈敏度，高分辨率，線性度好，重復(fù)性好，自身的量程小，而且抗干擾能力強(qiáng)，用在石油開采過(guò)程中的硫化氫檢測(cè)是非常合適的選擇。
電化學(xué)硫化氫傳感器(H2S傳感器)H2S-A1特點(diǎn)：
電化學(xué)原理
4系大小
H2S的量程：0~100ppm
線性輸出
可以抗NH3，H2，C2H4的干擾
展開 三聯(lián)作管柱連接了封隔器等井下工具，因此加劇了對(duì)射孔管柱的沖擊作用，特別是井底口袋短、大裝藥長(zhǎng)射孔厚度、短射孔管柱等特殊條件同時(shí)具備的射孔施工井，這樣的井況條件下，射孔瞬間會(huì)在井筒內(nèi)形成極強(qiáng)的綜合動(dòng)態(tài)載荷，可能使射孔管柱出現(xiàn)整體屈曲狀態(tài)，甚至造成射孔管柱斷裂。因此射孔爆轟波作用下射孔管柱抗拉強(qiáng)度的分析評(píng)價(jià)極為重要。
射孔qiang原理圖如下圖所示：
2. 幾何模型建立
在proe中建立幾何模型，保存為sat格式導(dǎo)入到hypermesh中進(jìn)行網(wǎng)格劃分。建立1/4模型，因?yàn)槟Ｐ蛯?dǎo)入并不能直接映射網(wǎng)格劃分，因此對(duì)模型進(jìn)行必要的切分，其中最難的部分屬于射孔彈模型的網(wǎng)格劃分。
射孔彈模型經(jīng)過(guò)切割后如下圖所示：
之后采用solidmap命令對(duì)切分的模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，劃分后的網(wǎng)格如下圖所示，外殼采用拉格朗日算法，zhayao和藥罩采用ale算法：
射孔彈網(wǎng)格模型
對(duì)殼體進(jìn)行切分，切分后如下圖所示，之后通過(guò)solidmap對(duì)模型進(jìn)行映射網(wǎng)格劃分：
殼體切分示意圖
殼體網(wǎng)格示意圖
整個(gè)模型的網(wǎng)格如下圖所示：
模型網(wǎng)格示意圖
3. 模型關(guān)鍵字信息
其中zhayao，藥罩，液體采用ale算法，殼體，射孔彈外殼采用lag算法。
展開 報(bào)告中討論了各式各樣的應(yīng)用和挑戰(zhàn)，其中包括：
井下工具優(yōu)化
海底與流體安全保障風(fēng)險(xiǎn)的降低
近海與船舶設(shè)計(jì)
技術(shù)安全
流程裝備設(shè)計(jì)性能
技術(shù)創(chuàng)新是石油和天然氣行業(yè)未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵。
六、利用仿真技術(shù)，設(shè)計(jì)并優(yōu)化高溫及燃燒過(guò)程
能耗與污染控制是所有燃燒/高溫過(guò)程的兩大驅(qū)動(dòng)因素，如熔爐、加熱器、煉爐、干燥器和回轉(zhuǎn)爐中的燃燒/高溫過(guò)程。仿真可在滿足污染控制監(jiān)管要求的同時(shí)顯著降低能耗，并大幅提升過(guò)程、精煉、化工、玻璃和鋼鐵工業(yè)的盈利率。
通過(guò)本視頻，您將了解如下內(nèi)容：
熱能及燃燒工程師如何利用仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)操作條件和設(shè)計(jì)優(yōu)化
如何利用 Simcenter STAR-CCM+? 直接設(shè)置幾何體、合理的網(wǎng)格和足量的物理場(chǎng)，以執(zhí)行仿真和設(shè)計(jì)探索
如何利用 Simcenter STAR-CCM+ 中的多物理場(chǎng)方法來(lái)克服下列相關(guān)挑戰(zhàn)：燃燒和污染物
聲學(xué)和火焰動(dòng)力學(xué)
耦合傳熱
使用嚴(yán)格的方法，優(yōu)化操作條件
七、攪拌應(yīng)用中的多物理場(chǎng)問(wèn)題：仿真辟新徑
CFD（計(jì)算流體力學(xué)）和DEM（離散單元建模）仿真可為諸多攪拌相關(guān)問(wèn)題提供解決之道——無(wú)法通過(guò)分析或?qū)嶒?yàn)方法獲得的解決之道。
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井下工具的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
井下工具的最新內(nèi)容
1月21日，技術(shù)鄰油氣井井下工具設(shè)計(jì)與制造專家伯達(dá)老師將帶來(lái)直播：基于Abaqus的石油工具控制剪釘設(shè)計(jì)與校核， 直播采用Abaqus簡(jiǎn)化模型講解石油工具控制剪釘設(shè)計(jì)與校核，預(yù)約 直播可領(lǐng) 相關(guān)學(xué)習(xí)文檔。 干貨滿滿， 下滑預(yù)約直播。
</strong></p><p><br></p><p><strong style="color: rgb(247, 150, 70);">課包適用人群</strong>：</p><p>井下工具設(shè)計(jì)人員、煤礦和石油行業(yè)科研及技術(shù)人員、化工行業(yè)科研及技術(shù)人員、理工科學(xué)生（石油、礦業(yè)、能源動(dòng)力、資源與環(huán)境、安全科學(xué)等理工科專業(yè)）、仿真工程師......
在地面設(shè)備、井口裝置、井下工具中，有橡膠、浸油石墨、石棉等非金屬材料制作的密封件。它們?cè)诹蚧瘹洵h(huán)境中使用一定時(shí)間后，橡膠會(huì)產(chǎn)生鼓泡脹大，失去彈性;浸油石墨及石棉繩上的油被溶解而導(dǎo)致密封件的失效。
硫化氫對(duì)金屬材料的腐蝕。硫化氫溶于水形成弱酸，對(duì)金屬的腐蝕形式有電化學(xué)失重腐蝕、氫脆和硫化物應(yīng)力腐蝕開裂,以后兩者為主，一般統(tǒng)稱為氫脆破壞。
8、套管變形卡鉆：
由于套管變形使井下管柱、工具等卡在套管內(nèi)，用與井下管柱懸重相等或稍大一些的力不能正常起下作業(yè)的現(xiàn)象。
9、水垢卡鉆：
由于井內(nèi)大量結(jié)垢，使井內(nèi)管柱不能正常提出的現(xiàn)象。
10、套管卡鉆：
對(duì)井下情況掌握不準(zhǔn)，誤將工具下過(guò)套管破損造成的卡鉆。
海洋工程中使用的關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)部件, 如柴油機(jī)汽缸套、燃機(jī)輪機(jī)葉片、傳動(dòng)系統(tǒng)減速箱、齒輪、蝸輪、蝸桿、各類傳動(dòng)軸、鉆鋌、鉆頭、井下打孔工具、穩(wěn)定器、推進(jìn)器、滾軸等, 常服役于高溫、高壓、高濕、高磨損、高沖蝕等惡劣環(huán)境條件下, 其腐蝕、磨損速率比陸地嚴(yán)重?cái)?shù)倍以上［44 － 47］。這些關(guān)鍵部件發(fā)生故障, 除了要負(fù)擔(dān)新件的高額成本外, 還要承擔(dān)由此造成的重大停工、停產(chǎn)損失甚至包括人員傷亡損失。
定向井技術(shù)是當(dāng)今世界石油勘探開發(fā)領(lǐng)域最先進(jìn)的鉆井技術(shù)之一，它是由特殊井下工具、測(cè)量?jī)x器和工藝技術(shù)有效控制井眼軌跡，使鉆頭沿著特定方向鉆達(dá)地下預(yù)定目標(biāo)的鉆井工藝技術(shù)。
采用定向井技術(shù)可以使地面和地下條件受到限制的油氣資源得到經(jīng)濟(jì)、有效的開發(fā)，能夠大幅度提高油氣產(chǎn)量和降低鉆井成本，有利于保護(hù)自然環(huán)境，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
定向井技術(shù)是當(dāng)今世界石油勘探開發(fā)領(lǐng)域最先進(jìn)的鉆井技術(shù)之一，它是由特殊井下工具、測(cè)量?jī)x器和工藝技術(shù)有效控制井眼軌跡，使鉆頭沿著特定方向鉆達(dá)地下預(yù)定目標(biāo)的鉆井工藝技術(shù)。
采用定向井技術(shù)可以使地面和地下條件受到限制的油氣資源得到經(jīng)濟(jì)、有效的開發(fā)，能夠大幅度提高油氣產(chǎn)量和降低鉆井成本，有利于保護(hù)自然環(huán)境，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
完井管柱主要包括油管、套管和按一定功用組合而成的井下工具。下入完井管柱使生產(chǎn)井或注入井開始正常生產(chǎn)是完井的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。井的類
型(采油井、采氣井、注水井、注蒸汽井、注氣井)不一樣，完井管柱也不一樣。即使都為采油井，采油方式不同，完井管柱也不同。
目前的采油方式主要有自噴采油和人工舉升(有桿泵、水力活塞泵、潛油電泵、氣舉)采油等。
可以評(píng)估專用井下工具減少動(dòng)態(tài)功能障礙方面的潛力。
圖 3. 在各種重量的鉆頭，轉(zhuǎn)速和測(cè)得的深度上進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
鉆井工程師可以優(yōu)化BHA中專用工具的位置，并建立最佳實(shí)踐和選擇最佳操作參數(shù)，以降低功能障礙的風(fēng)險(xiǎn)。專業(yè)工具供應(yīng)商甚至可以探索其特定工具的設(shè)計(jì)參數(shù)如何影響其客戶的鉆柱性能。可以對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行虛擬測(cè)試，以提高它們?cè)诟鞣N運(yùn)行條件下的性能。
挖孔人員上下孔井，必須使用安全爬梯；井下需要工具，必須用專用繩索遞送，繩索隨時(shí)檢查，有斷絲立即更換。禁止任何井內(nèi)拋擲。井下作業(yè)人員持續(xù)作業(yè)以2h為宜，最長(zhǎng)不得超過(guò)3h。應(yīng)勤換井下作業(yè)人員，輪換下井作業(yè)。井孔上、下有可靠的通話聯(lián)絡(luò)，如對(duì)講機(jī)等。孔口配合孔內(nèi)作業(yè)人員要密切注視孔內(nèi)的情況，不得擅離崗位。
