国家自然科学基金(51309237)
- 作品数：13 被引量：45H指数：4
- 相关作者：王文明张仕民陈迎春顾继俊杨德福更多>>
- 相关机构：中国石油大学（北京）中国石油天然气集团公司中国石油更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国石油科技创新基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程自动化与计算机技术矿业工程更多>>
- 连续油管在海洋垂直立管中作业的轴向力传递被引量：1
- 2015年
- 由于刚度较低,连续油管在进行海洋垂直式立管清管作业时可能会发生屈曲,从而导致其顶部提供的轴向载荷将不能全部传递到底部,影响正常作业。通过数值模拟,研究了连续油管在海洋垂直式立管中作业时的轴向力传递特性。研究结果表明:当立管长度一定时,连续油管轴向载荷传递效率将会随着连续油管与立管之间的环空间隙的增大而减小;当连续油管与立管之间的环空间隙一定时,连续油管轴向载荷传递效率将会随着立管长度的增大而减小。该研究成果将会对连续油管进行海洋垂直式立管清管作业提供重要理论依据。
- 陈迎春张仕民王文明熊明皓杨德福李寅
- 关键词：连续油管清管作业轴向载荷
- 中缅管道隧道坍塌工况下的管段应力应变分析被引量：1
- 2016年
- 中缅管道在澜沧江段需穿越岩鹰山隧道及江顶寺隧道,隧道所处地质条件复杂,若发生坍塌,会造成管线的变形甚至失效。为保障管道安全运行,对隧道坍塌时的占压载荷与冲击等效载荷进行分析,建立ABAQUS有限元模型,模拟了隧道坍塌工况下成品油、原油与天然气管道的受力状态。通过分析不同坍塌厚度、管道内压对管道的影响,得到了管道应力应变的变化情况。模拟结果表明:随着坍塌岩土厚度的增大,管道的应力也随之增大,求得了成品油管道、原油管道、天然气管道的安全载荷临界坍塌量,同时管道的变形率也随之线性增加;管道内压增加会使得管道应力增加,但却使得管道变形率减小。
- 王文明陈钱荣于达朱霄霄张仕民
- 关键词：油气储运工程隧道坍塌
- 海洋无隔水管修井的数字孪生框架与可视化交互被引量：14
- 2021年
- 为保障海洋无隔水管修井作业安全,构建了修井数字孪生系统。设计了海洋修井数字孪生系统五维模型框架,包括修井系统物理实体、虚拟实体、虚实数据交互、人工智能数据分析、作业决策服务。通过SolidWorks构建三维模型,将其导入Unity 3D来建立场景,构建修井系统的虚拟实体,利用虚拟现实技术提升交互性;基于OPC UA协议采集可编程逻辑控制器的实时与历史数据,实现对修井设备的监测;采用MATLAB进行数据分析,构建修井响应模型,对故障信息进行有效诊断与分析,并为修井作业制定决策策略。通过案例讨论论证了海洋修井数字孪生系统的可行性。
- 王文明侯春来武振宇王路顾继俊何令普
- 气动绞车绳速测试机构的设计与实验研究被引量：1
- 2015年
- 目前国内生产的气动绞车相比与国外性能较差,进行煤炭开发作业过程中经常会出现事故。因此设计了一种新型的塔架式绞车性能实验台以测试绞车性能,并详细设计了一种基于霍尔传感原理的绳速测试机构,对其进行了测试精度和受力的实验分析。该测试机构的测试误差在7%以内,且误差在绳速较低时较高,随着绳速的增大逐渐减小,当绳速稳定时,误差值也基本稳定不变;测试机构进行10 t气动绞车性能测试时,测试机构所受的最大应力远小于其屈服应力,因此当进行10 t以下气动绞车性能测试时,不需要对测试机构进行受力分析;而当其进行10 t及以上气动绞车性能实验时,由于钢丝绳的加速度很小,且选取的安全系数较大,可以忽略动载拉力对测试机构进行受力分析。
- 陈迎春张仕民邓平王文明串俊刚熊明皓
- 连续管水平井钻磨作业力学分析被引量：7
- 2014年
- 连续管在水平井钻磨作业时,易发生屈曲变形而使轴向力传递效率降低,严重时可能由于轴向力降为0而发生自锁。在充分考虑屈曲、摩擦、弯矩、内外液体阻力等因素的影响下,建立了连续管在水平井钻磨作业过程中的力学模型,并分别推导出直段和弯曲段有效轴向力、接触力和摩阻力的数学模型。由所得的理论模型计算可知,连续管失稳屈曲类型主要是螺旋屈曲;改变连续管初始端的注入力大小对最大注入深度和增加钻压几乎没有影响,而不同管柱尺寸对等效轴向力分布影响很大。研究结果对连续管现场作业有借鉴意义。
- 张仕民杨德福陈迎春徐克彬王文明熊明皓
- 关键词：连续管摩阻螺旋屈曲
- 深海管道位姿测量系统的误差源分析
- 2013年
- 针对海底管道连接工程中影响系统测量精度的误差源进行误差传递关系分析,得出正交倾角、伸出臂垂直俯仰角度和伸出臂水平摆动角度等误差源对测量结果的影响规律,量化各误差源的允许误差相对值.通过实例数值模拟计算长度与角度的相对误差,分析测量结果的理论误差.搭建室内实验平台,在5 m作业范围内系统的长度误差小于±50 mm,角度误差小于±1°.实验表明,测量结果满足技术要求,验证了理论分析的正确性.
- 王文明王立权王才东赵冬岩何宁
- 关键词：海洋工程位姿测量误差源水下施工
- 载荷作用下整体式绝缘接头密封性能研究被引量：6
- 2017年
- 整体式绝缘接头是油气管道的薄弱环节,因密封失效而导致油气泄漏是绝缘接头的主要失效形式。通过ABAQUS软件建立整体式绝缘接头的有限元模型。采用热膨胀法施加预紧力,对比分析了整体式绝缘接头在不同轴向拉力和外弯矩作用下的密封可靠性。通过分析得出:弯矩作用下,绝缘接头一侧受拉,另一侧受压。在受压侧,绝缘垫板受到左右法兰的挤压作用,产生明显的应力集中。在受拉侧,绝缘接头的失效形式与轴向拉力作用下的失效形式基本相同,即最大应力首先在勾圈中间部位达到屈服极限,随变形量的增加,左右法兰端面形成间隙,从而引起密封圈压缩量减小,最终导致油气泄漏。
- 张文学张仕民杜鑫芳王文明
- 关键词：油气管道热膨胀法轴向拉力
- 基于非线性模型的深水隔水管横向振动固有频率分析被引量：4
- 2018年
- 论文利用微元法建立了隔水管横向振动控制方程,假设轴向力为线性变化得到了隔水管的非线性模型,利用共振法获取隔水管固有频率,采用有限差分法求解非线性模型。分析了隔水管长度、隔水管壁厚、顶部张紧力、钻井液与海水附加质量等因素对隔水管横向振动固有频率的影响,结果表明:隔水管长度增加时,其固有频率减小;随着隔水管壁厚增加,其固有频率增大;顶部张紧力越大,隔水管固有频率越高,可通过改变张力比来有效地改变系统固有特性;计算时需考虑内部钻井液,但钻井液密度对隔水管固有频率影响不大,但附加质量对固有频率的影响较大,必须考虑由海水引起的附加质量。研究内容为评估深水隔水管作业风险,提供了重要理论依据。
- 郝逸王文明李皓冉龚普熊明皓顾继俊
- 关键词：固有频率微元法
- 风浪载荷下不同线型脐带缆动力学仿真分析被引量：2
- 2021年
- 随着海洋油气向深海迈进,脐带缆的基础研究受到了广泛关注。通过对悬链线型、缓波型、陡波型三种脐带缆进行建模,得出了每种线型脐带缆的最大有效张力图、剪力图以及弯矩图,分析了在不同风浪载荷下脐带缆的动态响应。研究结果表明,缓波型与陡波型脐带缆虽然布局相对复杂,但是较悬链线型脐带缆可以有效降低顶端悬挂处的有效张力,浮力段的添加可以减小恶劣环境对触地点的影响;此外需要注意的是缓波型与陡波型脐带缆在浮力段部分会发生剪力突变,对脐带缆的安装产生影响。研究成果有助于设计人员了解脐带缆在不同线型下的动力学响应特性,为脐带缆线型设计与脐带缆张紧器的选型提供了理论依据。
- 王文明武振宇李志伟何令普顾继俊
- 海洋连续油管修井管柱耦合动力学及作业效率优化研究
- 近年来随着海洋石油事业不断发展,海上生产设施逐渐由浅水走向深水。连续油管技术引起了油气工业界的高度重视,在陆上得到广泛应用,如利用连续油管进行钻磨、侧钻开窗、打捞、冲砂等修井作业。连续油管优势明显,若能将连续油管应用到海...
- 郝逸
- 关键词：有限元频率特性
- 文献传递
