国家教育部博士点基金(20050615003)
- 作品数：17 被引量：79H指数：7
- 相关作者：刘清友孟庆华王国荣庞东晓郑家伟更多>>
- 相关机构：西南石油大学中国石油天然气集团公司天津体育学院更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金国家自然科学基金石油科技中青年创新基金更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程理学机械工程自动化与计算机技术更多>>
- 基于元胞自动机的钻柱力学模型建立和求解被引量：2
- 2007年
- 针对钻柱力学中的几何非线性问题和接触非线性问题的特点,利用元胞自动机的基本理论建立了基于元胞自动机的钻柱力学模型。在此基础上,给出几何非线性问题元胞单元法和接触非线性问题元胞单元法较详细的计算步骤。通过2个具体算例进行了数值试验,分析对比后对元胞自动机求解钻柱系统非线性问题的优点和存在的问题进行了讨论,提出进一步研究的方向。
- 庞东晓刘清友李斌
- 关键词：元胞自动机钻柱力学
- 四川须家河组地层特性及其与牙齿接触的仿真分析被引量：2
- 2007年
- 为了解决四川须家河组复杂地质条件下机械钻速慢、进尺少、井塌等事故发生率高等问题,在分析该地层岩层特性的基础上,针对龙17井岩样进行了岩石力学性能分析,并在此基础上开展了3种不同齿形与须家河组地层特性岩石接触的有限元仿真研究,得到了各齿形压入速度、压入深度和破碎体积随时间的变化曲线,为须家河地层钻头的设计提供了理论依据。研究成果有利于提高该层位的机械钻速,降低事故发生率,以加快该地区石油天然气勘探开发的速度。
- 邓猛樊新胜孟军陈丽霞单代伟徐彤
- 关键词：须家河组地层特性机械钻速岩石
- 气体钻井钻柱气固耦合横向振动的数学建模与求解被引量：8
- 2010年
- 建立了考虑气体钻井液对钻柱内外耦合影响时的钻柱横向振动模型,包含了钻柱轴力、钻柱内注入压力、环空压力以及钻柱内气体对钻柱振动的影响;求解了钻柱振动方程,并分析了钻柱横向振动固有频率。研究表明注入物质的流动速度对钻柱的横向振动固有频率影响很大,流动速度达到一定程度时对钻柱的稳定性有较大影响,可能诱发钻柱弯曲失稳。
- 孟庆华刘清友
- 关键词：气体钻井钻柱力学数学模型
- 三维弯曲井眼钻柱接触非线性问题求解方法被引量：13
- 2009年
- 目前研究钻柱与井壁多向接触问题普遍采用罚函数法、间隙元法、形式刚度法和放松约束法等,其计算速度慢,难以满足工程应用要求。通过建立三维弯曲井眼钻柱有限元模型和钻柱与井壁接触碰撞的定解条件,利用元胞自动机的基本理论,提出了一种基于元胞自动机的钻柱多向接触非线性有限元方程的求解方法。该方法具有编程简单、收敛速度快等优点,能够较好地解决钻柱在三维弯曲井眼中与井壁接触碰撞的复杂边界条件问题,适用于三维弯曲井眼钻柱接触非线性问题的求解。
- 庞东晓刘清友孟庆华王国荣
- 关键词：元胞自动机钻柱力学有限元法
- 仿真技术在牙轮钻头浮动套轴承设计中的应用被引量：3
- 2006年
- 如何提高现有牙轮钻头轴承的工作性能，延长其在高转速下的使用寿命，是目前钻井工程领域迫切需要解决的问题之一。采用计算机仿真技术分析了牙轮钻头浮动套轴承的摩擦因数、扭矩、温度等性能参数与轴承结构参数的变化关系，找到了同一结构参数时载荷和钻头转速对轴承摩擦学性能的影响规律，认为215．9mm（8 1/2英寸）牙轮钻头浮动套内外间隙比应为2．0～3．0，为给定工况下牙轮钻头浮动套轴承结构的设计与优化提供了理论依据和方法。
- 王国荣李建伟谯英郑家伟邓猛吴国防
- 关键词：计算机仿真牙轮钻头摩擦学性能
- 牙轮钻头滑动轴承失效分析被引量：22
- 2006年
- 收集了近几年20只现场失效牙轮钻头,对其轴承表面金相组织和硬度以及影响牙轮钻头滑动轴承失效的主要因素进行了分析。结果表明,牙轮钻头在工作过程中温度升高引起的轴承表面金相组织发生改变、硬度降低、抗磨性能减弱,是导致牙轮钻头轴承在高转速下快速失效的根本原因;牙轮钻头轴承的主要失效形式就是粘着磨损,其中载荷工况、相对滑动速度和表面涂层是影响牙轮钻头滑动轴承摩擦学性能的主要因素;采用在原轴承基础上加入浮动套的方法降低原轴承的相对滑动速度,是目前提高牙轮钻头滑动轴承摩擦学性能,延长轴承在高速钻井下使用寿命的有效途径。
- 王国荣郑家伟亢旗军
- 关键词：牙轮钻头滑动轴承
- 气体钻井钻柱气固耦合横向振动数学模型的建立与控制被引量：2
- 2011年
- 根据钻柱力学和动量守恒基本理论,建立了考虑气体钻井液对钻柱内外耦合影响时的钻柱横向振动模型,此模型与一般的梁式结构的振动模型不同,它包含了钻柱轴力、钻柱内注入压力、环空压力和钻柱内气体对钻柱振动的影响.同时给出边界条件和初始条件.通过把系统外激励函数当作控制变量,利用Banach空间几何性质证明了此系统存在唯一最优控制元.
- 孟庆华刘清友
- 关键词：气体钻井钻柱力学数学模型最优控制
- 基于MATLAB的三牙轮钻头仿真模型研究被引量：7
- 2006年
- 在钻头几何学研究的基础上,通过坐标变换依次建立起了三牙轮钻头的牙齿、牙轮和钻头的计算机仿真几何结构模型;并在MATLAB编程语言环境下实现其数据的可视化,获得了他们的三维实体图形,包括其形状、大小和位置。结果表明MATLAB编程简单易写,结果正确可靠。该研究为在MATLAB环境下进行牙齿的运动仿真和钻头与岩石互作用仿真研究奠定了基础。
- 况雨春杨高伍开松杨迎新杨云山黄怡然
- 关键词：三牙轮钻头MATLAB几何学仿真
- 基于钻井数据反演的牙轮钻头与岩石互作用仿真被引量：1
- 2008年
- 通过建立牙齿的简化破碎坑模型和牙齿微面上的受力模型来模拟牙轮钻头与岩石的互作用,由破碎坑半锥角θ和力-压入系数k共同反映钻头结构、钻井参数以及岩石性质等因素的综合影响。根据现场钻井数据,采用误差梯度下降算法结合计算机仿真技术来反演这2个模型的参数值,并使用反演得到的参数值,进行钻进过程的计算机仿真致效,所得钻头的仿真钻进曲线和机械钻速与实际钻井十分吻合。研究结果表明,基于钻井数据反演的牙轮钻头与岩石互作用仿真方法,可以通过相对简单的模型求得更加准确的结果。
- 杨高况雨春赵增强张海龙王刚庆
- 关键词：牙轮钻头计算机仿真反演
- 三牙轮钻头几何学仿真与MATLAB的实现被引量：7
- 2007年
- 在钻头几何学的基础上,通过MATLAB编程,建立了三牙轮钻头计算机仿真几何结构模型,获得了仿真模型的三维实体图形,模型真实地反映了钻头上各个牙齿的形状、大小和位置。结果表明,通过MATLAB编程来实现三牙轮钻头的几何仿真模型的建立,程序简单,结果可靠。这些研究成果为在MATLAB环境下进行牙齿的运动仿真和钻头与岩石互作用仿真研究提供了正确可靠的模型基础。
- 杨高况雨春杨云山夏宇文
- 关键词：三牙轮钻头MATLAB几何学仿真
