王杰
- 作品数：18 被引量：62H指数：4
- 供职机构：长江大学机械工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金教育部重点实验室开放基金油气藏地质及开发工程国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程机械工程理学一般工业技术更多>>
- 井下管柱的真实轴向力计算与应用
- 2016年
- 管柱的摩阻计算精度直接关系到完井的质量。国内外学者已经建立了许多管柱摩阻计算模型，其中“刚杆模型”是较为常用的计算模型，但是该模型在计算管柱微元体所受的浮力时，没有考虑到微元体的端面不受液体的静压力，导致所计算的轴向力为有效轴向力。对于只有侧面与液体接触的管柱单元，如果仍把排开液体的重力作为浮力，此时会在管柱单元的两端产生附加轴向力，将在此基础上计算管柱的真实轴向力，得出新的计算公式，提高管柱摩阻的计算精度。为验证模型的准确性，同时采用现有的刚杆模型和笔者所建立的模型，利用Matlab编程求解某一实际井的注水管柱在上提时的受力情况，并将两个模型所求的结果进行比较，发现建立的模型计算结果显示管柱存在中性点，中性点以下受压，中性点以上受拉，该结果与管柱的实际受力情况相符。
- 冯定王杰钱利勤孙巧雷张红涂亿柳
- 关键词：中性点
- 井眼轨迹控制工具主轴接触疲劳分析
- 2016年
- 旋转导向钻井工作过程中,井眼轨迹控制工具的主轴旋转同时发生弯曲,极易在偏心机构与主轴接触面产生很大的接触应力,导致主轴的接触处疲劳失效。鉴于此,根据试验工况建立了井眼轨迹控制工具主轴的力学模型,分析了偏心器内环宽度、倒角、主轴外径和偏心环偏移距离对接触应力的影响,并采用线性疲劳累积损伤理论计算主轴的疲劳寿命。通过计算与分析发现,当主轴在偏心器的作用下发生弯曲变形时,会在主轴与偏心器内环接触位置单侧产生应力集中,特别是偏距超过2 mm时,主轴的疲劳寿命最长为70 h,偏心器内环宽度和倒角对该应力集中影响不大,但是降低主轴刚度能有效降低应力集中。所得结论可以为指向式旋转导向钻井工具的优化设计与材料优选提供指导。
- 王杰张红钱利勤华勇李漫冯定
- 关键词：井眼轨迹主轴仿真模型接触应力
- 高造斜井眼轨迹控制工具主轴力学行为研究与优化设计被引量：1
- 2016年
- 依据高造斜井眼轨迹控制工具的基本结构，建立实际工况下的主轴力学模型.分析了钻压、偏置机构的偏距对主轴力学行为的影响规律，分析得出，外壳与主轴存在较强的相互作用；增加钻压会降低钻头偏转角、偏置机构作用力和主轴最大截面弯矩；钻头偏转角、偏置机构作用力和主轴最大截面弯矩随着偏置机构偏距的增加而线性增加.通过分析偏置机构安装位置、主轴刚度对主轴力学行为的影响规律得出，降低主轴刚度能有效减小偏置机构作用力和主轴最大截面弯矩，且不影响钻头的偏转角.该分析能有效指导高造斜井眼轨迹控制工具的设计与现场应用.
- 王杰钱利勤夏成宇鄢标冯定涂亿柳
- 关键词：主轴力学模型
- 缺陷对连续油管极限承载能力影响分析被引量：2
- 2016年
- 针对含有缺陷连续油管作业过程中极易发生卡断或拉断等事故,根据现场使用后的连续油管缺陷情况,把缺陷形状归为方形、球形和椭球形三种缺陷,并开展拉伸内压复合载荷工况下连续油管承载能力的研究。对比分析不同尺寸不同形状下含缺陷连续油管应力分布规律,在此基础上绘制轴向载荷(n=N/N_0)与内压载荷(p=P/P_0)包络线,通过现场数据直接判断连续油管是否在安全工作范围。通过有限元计算结果与API5C5标准计算结果验证有限元法的有效性和精确性。在此基础上开发含缺陷连续油管安全评估软件,获得不同型号不同缺陷形状情况下轴向载荷与内压载荷的包络线,为油田现场连续油管安全施工提供保障。
- 吕加华夏成宇钱利勤冯定王杰涂忆柳赵珩煜
- 关键词：连续油管极限承载有限元
- 深水钻井隔水管与井口系统耦合力学行为
- 2018年
- 隔水管与井口系统的稳定性对海洋石油安全高效地生产与开发起着决定性的作用。为研究实际工况下的隔水管和井口系统的力学行为,综合考虑浪流载荷和土壤抗力等因素,建立了隔水管与井口系统耦合力学理论模型;并分析了张紧力和平台偏移量对隔水管和地层组合管柱力学行为的影响。分析结果表明,平台偏移量对隔水管与地层组合管柱的横向位移和弯矩影响不大,增加张紧力可以减小隔水管的横向位移和截面弯矩;同时也能减小地层组合管柱的横向位移,对增强井口系统的稳定性有促进作用。
- 向正新钱利勤夏成宇王杰涂忆柳
- 关键词：深水钻井隔水管井口
- 水力振荡器流道口形状对阀前后脉冲压力幅值影响规律研究被引量：7
- 2017年
- 水力振荡器流道口过流面积的周期性改变可以产生周期性压力脉冲周期性压力脉冲传到振荡短节,在蝶形弹簧的作用下,使振荡短节外壳产生周期性的轴向振动,从而使钻柱与井壁的静摩擦变为动摩擦,有效降低了摩阻,提高了钻压传递效率和钻进速度。水力振荡器的振荡效果很大程度上取决于轴向冲击力的大小和变化频率,即取决于流道口过流面积的变化规律。而在相同条件下不同形状的流道口过流面积的变化规律不同。为了获得更高效的水力振荡器,在一种涡轮式水力振荡器的研究基础上,分别采用矩形流道口、菱形流道口和圆形流道口进行流道口形状优化设计。通过对数值仿真得到的数据进行対比分析,发现菱形流道口的降摩减阻的效果优于另外两种流道口。
- 李漫钱利勤刘先明夏成宇张强华勇王杰于培林
- 关键词：摩阻压力脉冲
- 深水钻井隔水管与地层管柱耦合力学分析被引量：3
- 2018年
- 在深水钻井作业过程中,隔水管的安全对整个钻井过程至关重要。为了研究钻井系统在复杂海洋环境以及海底地质条件下的力学行为,综合考虑了海流载荷、海底地基反力、张紧力以及平台偏移量等因素,建立了隔水管与井口系统耦合的力学模型。采用解析法和有限元法结合,对力学模型进行了求解,并分析了张紧力和平台偏移量对隔水管和地层组合管柱力学行为的影响。分析结果表明:随着平台偏移量的增大,隔水管与地层组合管柱的横向位移相应增大;增加张紧力可以减小隔水管和地层组合管柱的横向位移和截面弯矩,有利于隔水管的稳定。研究结果对深水隔水管钻井作业具有指导意义。
- 华勇钱利勤钱利勤夏成宇涂忆柳夏成宇王杰
- 关键词：深水钻井隔水管解析法有限元法
- 免钻型大通径桥塞研制与应用现状被引量：1
- 2016年
- 桥塞-射孔联作分段压裂是目前国内外进行页岩气开发所使用的主要技术。在该工艺的施工后期,为了保障油气畅通,需要利用连续油管磨铣工具钻除桥塞,存在耗时较长、成本较高、容易卡钻等问题。研制出免钻型大通径桥塞代替复合桥塞,可以解决这些问题。调研了国内外大通径桥塞的研制与应用现状,介绍了结构、工作原理、技术特点、规格性能参数及现场应用情况。分析了存在的主要问题及发展趋势。给出了大通径桥塞研制的建议。
- 李鹏飞刘旭辉王杰
- 关键词：桥塞
- 基于Matlab的渐开线少齿差行星齿轮变位系数取值方法研究被引量：3
- 2017年
- 根据少齿差行星齿轮传动的定义可知,变位系数的取值是少齿差行星齿轮减速器设计的关键;通过分析和对比常用变位系数选取方法,基于变位齿轮变位系数选择的限制条件理论,并使用Matlab软件进行辅助计算,提出了一个渐开线少齿差行星齿轮变位系数的取值方法;实例验证得到Matlab编程比常规设计计算出的外齿轮变位系数小但重合度却大,结果表明Matlab编程可行性较高。
- 冯定杨行冯一璟王杰向正新吴晗
- 关键词：少齿差行星传动变位系数MATLAB
- 基于AQWA的半潜式深水钻井平台运动响应与锚泊系统张力响应分析被引量：3
- 2015年
- 根据南海海域海洋981半潜式深水钻井平台的实际工况,分析了该钻井平台与锚泊系统的风、浪、流等环境载荷;以海洋石油981半潜式深水钻井平台作为锚泊定位系统研究的对象,应用AQWA进行模拟仿真,建立了平台的三维模型,并分析了钻井装置在波浪载荷作用下的运动响应;鉴于该深水钻井装置采用12点对称布锚方式被固定在海平面上,通过改变顶部预张力倾角,分析在不同环境载荷下,顶部预张力倾角对锚泊系统的张力响应和钻井装置运动响应的影响。
- 孙巧雷夏成宇王鹏鄢标王杰肖苏宸
- 关键词：实验流体力学环境载荷锚泊系统三维建模
