本文關(guān)鍵詞： 修井作業(yè) 防噴器 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 有限元分析 液壓仿真　出處：《東北石油大學(xué)》2015年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著我國(guó)大部分油、氣田步入開(kāi)發(fā)中期及后期,由于油井本身故障、井管柱結(jié)構(gòu)損壞、采油設(shè)備故障等原因,致使生產(chǎn)井不能正常生產(chǎn),需要進(jìn)行修井作業(yè)。修井用防噴器直接在井口進(jìn)行操作不需要鉆井平臺(tái),適用于油管和套管間環(huán)空的防噴和油管內(nèi)井涌的發(fā)生。修井防噴器結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量較小以及方便運(yùn)輸,因此修井作業(yè)用防噴器有較好的發(fā)展前景。本文以修井防噴器結(jié)構(gòu)和液壓系統(tǒng)為研究對(duì)象,綜合修井防噴器的使用特點(diǎn),對(duì)防噴器的殼體進(jìn)行了理論分析并優(yōu)化了結(jié)構(gòu)尺寸,通過(guò)有限元方法對(duì)優(yōu)化前后殼體的強(qiáng)度進(jìn)行了校核,對(duì)比發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后的殼體強(qiáng)度符合要求,而且大大降低了殼體的重量,節(jié)約了成本,增強(qiáng)了修井作業(yè)井口的穩(wěn)定性;側(cè)門(mén)是防噴器的關(guān)鍵部件,起到了密封閘板腔和密封缸的作用,側(cè)門(mén)密封性能的好壞直接影響了防噴器的性能。本文對(duì)側(cè)門(mén)的密封理論進(jìn)行了研究,分析得到側(cè)門(mén)密封失效原因并對(duì)側(cè)門(mén)密封槽結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,通過(guò)有限元分析得出優(yōu)化后的側(cè)門(mén)密封性能更加可靠,并且解決了螺栓的早期斷裂問(wèn)題。對(duì)防噴器關(guān)鍵部件絲桿和活塞桿進(jìn)行了有限元分析,對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行了校核,驗(yàn)證了其設(shè)計(jì)的合理性。本文通過(guò)對(duì)修井防噴器動(dòng)作的分析,對(duì)傳統(tǒng)的防噴器液壓系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化,得出了合理的液壓系統(tǒng)。利用AMESim軟件對(duì)修井防噴器的液壓系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真分析,夾緊油缸和剪切油缸完成動(dòng)作分別小于5s,整個(gè)動(dòng)作完成小于10s,動(dòng)作迅速,且系統(tǒng)壓力仍有一定的裕度,可以保障動(dòng)作的可靠性。
[Abstract]:With most of the oil and gas fields entering the middle and late stage of development in our country, the production wells can not be produced normally due to the failure of the well itself, the damage of the well string structure, and the failure of the oil recovery equipment. The blowout preventer used in the workover operation directly at the wellhead does not need a drilling platform, it is suitable for the blowout prevention of the annulus between the tubing and casing and the occurrence of wellbore wellbore inside the tubing. The blowout preventer is compact in structure. Because of its low quality and convenient transportation, blowout preventer used in workover operation has a good development prospect. This paper takes the structure of blowout preventer and hydraulic system as the research object, and synthesizes the characteristics of the blowout preventer used in workover operation. The shell of BOP is analyzed theoretically and the structure size is optimized. The strength of the shell before and after the optimization is checked by finite element method. The results show that the strength of the optimized shell meets the requirements. Moreover, the weight of the casing is greatly reduced, the cost is saved, and the stability of the wellhead of the workover operation is enhanced. Side door is the key component of BOP, which plays the role of sealing gate cavity and seal cylinder. The performance of side door seal directly affects the performance of BOP. The sealing theory of side door is studied in this paper. The failure reason of the side door seal is obtained and the structure of the side door seal groove is optimized. The optimized side door seal performance is more reliable through the finite element analysis. The key components of BOP are analyzed by finite element method and its strength is checked. The rationality of the design is verified. The traditional blowout preventer hydraulic system is optimized by analyzing the operation of the blowout preventer. A reasonable hydraulic system is obtained. The hydraulic system of the blowout preventer is simulated and analyzed by AMESim software. The clamping cylinder and the shearing cylinder are respectively less than 5 s. The whole action is less than 10 s, the action is fast, and the pressure of the system still has a certain margin, which can guarantee the reliability of the action.
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TE935

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本文編號(hào)：1480249