国家科技重大专项(2011ZX05026-001-07)
- 作品数：18 被引量：92H指数：7
- 相关作者：刘清友毛良杰段永刚周守为王国荣更多>>
- 相关机构：西南石油大学中国海洋石油总公司中国石油天然气集团公司更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程机械工程自动化与计算机技术金属学及工艺更多>>
- 深水钻井隔水管三维涡激振动理论模型被引量：6
- 2016年
- 隔水管作为深水钻井的关键设备,国内外均对其涡激振动开展了大量的理论与实验研究,但都主要针对隔水管在横向的涡激振动,并没有考虑隔水管同时受到横向以及流向的耦合作用。为此,利用旋涡动力学理论,建立了同时考虑流向静态变形以及流向与横向耦合作用下的深水钻井隔水管三维涡激振动理论模型,采用有限单元法结合Newmark-β法对模型进行求解,并在深水试验池开展了相似实验对模型进行验证,编制了计算分析程序,模拟了不同海流流速下隔水管涡激振动模态以及三维空间形态,探索了三维空间下隔水管涡激振动响应机理。模拟结果表明:①随着表面流速的增大隔水管横向以及流向的振动模态分别增大,且流向振动模态阶次大于横向振动模态阶次,横向振动幅值远大于流向振动幅值;②隔水管流向的静态变形远大于流向涡激振动变形,流向的变形形态主要受静态变形的影响;③隔水管在横向以及流向涡激振动耦合作用下,空间形态变得扭曲,在进行隔水管组合配置设计时应该同时考虑来自横向和流向的影响。
- 付强毛良杰周守为王国荣
- 关键词：涡激振动振动模态深水钻井隔水管
- 深水钻井隔水管力学行为实验装置设计与研制
- 2015年
- 隔水管是连接海底防喷器与海面钻井平台的关键设备。在深水钻井过程中,隔水管受到海洋环境与钻井工况耦合作用易发生失效事故,而目前针对这种耦合工况的研究未见报道。运用相似理论设计了实验参数,基于实验参数设计深水钻井隔水管力学行为实验方案,并研制了深水钻井模拟系统,实现了实验室内真实模拟深水钻井的各种工况。研究结果对于实验室内开展基于海洋环境与钻井工况耦合作用下的隔水管力学行为实验研究具有重要意义。
- 付强周守为刘清友毛良杰王国荣黄鑫刘正礼
- 关键词：隔水管
- 基于光纤光栅测试技术的隔水管力学行为实验研究被引量：3
- 2015年
- 基于光纤光栅测试技术开展了隔水管力学行为的实验研究,运用相似理论确定了隔水管实验模型的基本参数。确定了光纤光栅传感器的布置方法。给出了基于光纤光栅测试技术的数据处理方法,开展了均匀流作用下的隔水管涡激振动实验研究。通过研究得到以下结论:光纤光栅测试技术可应用于隔水管力学行为实验研究中;实验条件下,流向的振动频率是横向的2倍,且横向的振幅明显比流向的振幅大。所应用的方法对于实验室研究隔水管力学行为实验具有重要意义。
- 刘清友毛良杰周守为王国荣黄鑫付强刘正礼
- 关键词：隔水管光纤光栅传感器涡激振动动力特性
- 对抗通信中的军事图像加密与隐藏传输系统设计被引量：4
- 2017年
- 设计并实现了一种基于多种图像混合加密的军事图像传输系统.仿真实验以及与传统加密系统的对比说明该设计系统提高了军事图像传输的安全性与军事信息的隐蔽性,且传输效率高,有一定的实际应用价值.
- 易永红张小洪
- 关键词：图像加密信息隐藏
- 金属管道裂纹的磁记忆检测研究被引量：3
- 2015年
- 提出采用裂纹区的应力场和应力-磁场理论来解释磁记忆检测原理,并通过采用磁偶极子模型来实现裂纹长度的定量化研究;对各种不同管道裂纹进行磁记忆检测,再对其磁记忆信号特征进行分析、研究。检测分析结果表明:裂纹尖端处应力集中且磁场出现最大值,磁场强度的法向分量也达最大值;而在裂纹中部附近,磁场强度的切向分量出现最大值,法向分量具有过零点特征。裂纹长度与磁记忆切向分量信号梯度峰值之间的距离和法向分量信号的波峰和波谷之间的距离近似成正比例关系。根据这一现象,给出了一个具有较好计算精度的确定裂纹长度的计算表达式,并用实验结果进行了验证。
- 柳军黄陈陈绍伟何星
- 关键词：磁记忆检测应力场磁偶极子
- 水下测试树国内外研究现状与国产化思考被引量：9
- 2013年
- 水下测试树是深水测试过程中风险控制的关键性设备,在特殊海况时具有快速断开测试管柱、封堵井下管柱内高压油气以达到保护测试仪器和人员安全以及避免海洋环境污染的作用。通过大量文献资料收集和现场调研,分析了水下测试树的国内外研究现状,详细介绍了国外水下测试树的功能、结构特点、应用情况及国内水下测试树的发展与应用情况。对比分析表明:国外水下测试树现有产品功能强大、性能可靠、适用于不同海洋工况,且不同公司的产品在结构和功能上各具特点。同时,针对国内水下测试树的应用现状,提出了水下测试树国产化的研究思路以及研究开发过程中可能出现的问题,对促进我国海洋石油水下装备自主研发与制造具有重要意义。
- 刘清友唐洋
- 关键词：国产化
- 剪切流作用下隔水管涡激振动响应机理被引量：15
- 2015年
- 开展剪切流作用下隔水管涡激振动实验,分析剪切流作用下隔水管涡激振动特征参数及振动响应机理。实验中基于光纤光栅传感器测试技术采集剪切流作用下隔水管在流向和横向的涡激振动响应,实验数据处理时消除了实测信号中隔水管轴向预张力的影响并采用模态分析法求取隔水管位移响应。实验数据分析表明,剪切流作用下:隔水管不同位置处同一方向涡激振动响应频率一致;涡激振动锁定现象发生在涡泄频率对应的最大阶次固有频率附近且涡激振动受该阶次固有频率主导;受模态竞争的影响,剪切流涡激振动呈现多频响应形式;隔水管在流向的主导频率是横向主导频率的2倍;受相位角影响,实验中隔水管单个振动周期的运动轨迹呈扁斜"8"字形,多个轨迹重叠后呈"新月"形。
- 毛良杰刘清友周守为姜伟刘正礼彭涛
- 关键词：隔水管剪切流涡激振动模态分析法深水钻井
- 亚临界雷诺数下凹坑圆柱绕流数值模拟分析及减阻性能研究被引量：2
- 2017年
- 为研究非光滑圆柱绕流减阻性能,采用SST k-ω湍流模型对亚临界雷诺数R_e=40 000下凹坑圆柱绕流进行数值模拟及减阻性能研究。对凹坑深度、内部形状、分布形式进行了结构参数敏感性分析,研究各参数对凹坑圆柱绕流减阻性能的影响规律。结果表明:凹坑圆柱具有较好的绕流减阻效果;阻力系数、升力系数均随凹坑深度增加呈先减小后增大的变化趋势,且在h=0.015D时,凹坑圆柱绕流具有最佳减阻效果;圆柱形凹坑圆柱平均阻力系数为0.923,球面形凹坑圆柱平均阻力系数为0.94;菱形分布凹坑织构的圆柱绕流阻力系数平均值为0.923,矩形情况为0.973。
- 王国荣廖崇吉胡刚钟林张敏
- 关键词：圆柱绕流凹坑升力系数
- 脱开模式下深水钻井隔水管串纵向振动研究
- 2015年
- 针对脱开模式下深水钻井隔水管串的安全问题,采用微元法建立了考虑海洋环境影响的实际隔水管串纵向振动力学模型,给出了相应的初始条件、边界条件,编制了相应的计算程序,并用ABAQUS软件进行了验证,以南海某实际钻井隔水管串的设计为例,研究了脱开模式下隔水管串的纵向振动力学行为。结果表明:隔水管串在与井口脱开之后,其振动频率落入海洋环境荷载频率之内,且隔水管串上端截面支反力的动态放大倍数为2.04,隔水管单根的应力最大放大倍数为1.52;脱开模式下,隔水管串的中上段受力呈明显的动态放大趋势,管串最下端受力水平则显著降低。研究结果可为深水钻井管串的设计提供理论支持。
- 柳军黄陈刘清友何玉发何星
- 关键词：深水钻井纵向振动
- 超深水钻井隔水管系统动力学行为分析
- 2017年
- 基于超深水钻井隔水管系统配置特点,建立了考虑实际隔水管系统配置与载荷作用的动力学行为分析模 型,采用有限单元法结合Newmark-yff法对模型进行求解,并在深水试验池开展了相似试验,验证了模型的 有效性,最后结合南中国海某口超深水井的隔水管系统配置特点,采用南中国海一年一遇的海洋环境载荷计 算了其动力学行为,分析了该超深水井隔水管系统的变形特征、VonMises应力分布特征以及靠近海面以及海 底区域浮力块配置情况对隔水管系统动力学行为影响.研究结果表明隔水管系统配置特点对其变形特征和 VonMises应力分布有显著影响;在进行隔水管系统配置设计以及强度校核时应该根据其实际配置特点以及受 力情况进行计算分析;靠近水面的风、浪、流联合作用区,应该采用裸隔水管设计;靠近海底区域需根据现 场需要以及海底载荷分布情况决定浮力块的配置.文章的计算分析模型及其计算结果...符合现场实际情况, 可用于指导现场超深水钻井隔水管系统设计和强度校核.
- 刘清友曾松毛良杰毛良杰王国荣
- 关键词：隔水管动力学深水钻井
