井筒压力计算报告

油气井常见生产现象井筒举升条件分析

油气井常见生产现象井筒举升条件分析 西北油田分公司 塔河采油一厂采油四队 詹新 2009年3月2日

目录 前言 (2) 一、关于动态分析的定义 (3) 二、油气井常见生产现象井筒举升条件分析 (5) （一）、气井携液临界气量 (5) （二）、天然气水合物 (7) （三）、电潜泵相对扬程 (10) （四）、气体对抽油泵的影响 (12) （五）、自喷井套压与井筒内流体的关系 (13)

油气井常见生产现象 井筒举升条件分析 前言 交流对象： 班组长、采油工 交流背景： 一些和井筒内举升条件有关的生产现象，部分班组长、采油工在工作过程中不太明白，经常询问，本人汇总后在此做一个的介绍，以期能增强现场人员的分析和判断能力，指导实际生产。 交流内容： （1）简单介绍各个层次动态分析的定义； （2）主要从井筒举升条件对油气井常见的一些生产现象进行分析和解释

一、关于动态分析的定义 广义的动态分析指的是油、气田开发动态分析。 定义：在油、气田开发过程中，利用油、气田生产数据和各项监测方法采集到的资料，来分析、研究地下油、气、水运动规律及其发展变化，检测开发方案及有关措施的实施效果、预测油、气田开发效果，并为调整挖潜提供依据的全部工作称为油、气田开发动态分析。包括三个方面： 生产动态分析：亦叫单井动态分析， 包括油气井动态分析和注水井动态分析

井筒举升条件分析：油井井筒内阻力以及压力消耗等变化情况分 析 油气层动态分析：

二、油气井常见生产现象井筒举升条件分析 （一）、气井携液临界气量 其他条件不变的情况下，产气量越大，携液能力越强 西南石油学院李闽通过研究成果：液滴在高速气流中运动时，液滴前后存在一压差，在这一压差作用下，液滴会从圆球形变成一椭球形，根据液滴形状为椭球形这一特点，经过推导，得到以下改进的计算公式： 从上面公式分析，影响气井携液临界产量的参数主要是A（油管内径决定），p ，T。 气井携液临界产量受油管内径大小影响如下表： q c p A油管内径T（K）Z V t l g 44236 100.0057 853000.850.796 0.06107476.4 39185 100.0050 803000.850.796 0.06107476.4 35364 100.0045 763000.850.796 0.06107476.4 30001 100.0038 703000.850.796 0.06107476.4 23535 100.0030 623000.850.796 0.06107476.4

井筒温度分布 开题报告

本科毕业设计（论文）开题报告 题目：钻井井筒温度场计算 学生姓名： 院（系）： 专业班级： 指导教师： 完成时间：2012 年3 月日

1.课题的意义 随着世界能源需求的增加和石油工业的发展,钻深井、超深井已成为油气开发的重要途径,目前国内钻深井和超深井已相当普遍。然而,在钻井工程过程中,复杂条件下深井探井钻井常遇到的复杂情况(喷、漏、塌、卡、斜……)是目前阻碍油气勘探进程的重大障碍,也是至今未能很好解决的重大技术难题。低安全密度窗口已成为钻深井、超深井的主要技术瓶颈。发展深井、超深钻井液是解决这一难题的重要发展方向。由于在钻井过程中,油井工作液与地层间存在温度差，井内流体同近井壁地层发生热量交换，使井壁温度发生改变，导致井周地层岩石产生附加温变应力，改变井壁周围应力状态分布，从而对井壁的稳定性产生显著影响。因此分析钻井过程中井壁及近井壁地层的温度分布特征、扰动变化规律及其影响因素，显得尤为必要。井下循环温度对深井、超深井的钻井与完井工程的影响越来越突出。它不但影响钻井液性能变化、钻井液当量密度的预测、安全密度窗口的确立,而且关系到注水泥作业的成败与注水泥质量的高低。同时它还与井内压力平衡、井壁稳定、套管和钻柱强度设计密切相关。因此,准确预测钻井过程中井内温度值,掌握其分布和变化规律对钻井作业安全、快速的钻进具有十分重要的意义。 其次，井筒的温度分布是气井设计和动态分析必不可少的参数，可以通过直接测量或者计算两种方法得到。但是目前对于一些超深、高温高压或井况复杂的气井，难以进行直接测量；对于高气液比气井，井筒温度分布的计算方法存在计算精度低和可用性问题。因此，研究井简内的温度分布十分必要。 钻井工艺始终贯穿于油气田勘探开发的地质勘探、区域勘探和油田开发的三个阶段中。在深井、超深井的钻井工艺中，受地层加热的作用，温度已成为影响深井快速、安全、经济钻进的重要因素。因此，研究钻井中井筒内的传热具有非常重要的意义。2．国内外研究现状 （1）钻井技术 ?公元二百多年前在我国自贡开始用“顿钻”法钻盐井和天然气井。 ?公元1820年，钻井深度已超过一千米。 ?世界上第一口油井，Drake Well,Titusville（泰特斯维尔城）, Pennsylvania, USA, Sunday, August 28, 1859.(69.5 ft)，爱德温·德雷克； ?1900年左右，开始使用“旋转钻”进法； ?1976.4.30，钻成我国第一口超深井，四川女基井(井深6011米)； ?1978.1.31，钻成四川关基井，井深7175米(1141天)； ?1979.4.27，钻成新疆固2井，井深7002米(352天)； ?现在，德国、美国和苏联的钻井深度已接近或超过一万米。美国，1974年，井深：9583m；德国，1994年，井深：9101米；前苏联，90年,12260m。

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PIPESIM 采油气工程上的应用
— 单井分析 、人工举升优化设计 及管道设备分析

采油、 采油、气工程上的应用 油、气流体物性分析 常规油、稠油、干气及凝析气井开采 油气井产能分析 井下管柱优选 自喷工作制度 人工举升设计(电泵、气举、抽油机等)
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采油、 采油、气工程上的应用 气井优化分析设计 结蜡预测 沥青质生成预测 水合物预测及防治 气井携液能力计算 强大的关键字编辑功能
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地层压力计算

地层压力快速测试解释技术 1．地层压力分布原理： 常规的地层压力是严格遵循达西定律，对于油井的分布曲线应 该是这个规律的。 在不同的压力点其恢复曲线也不同，但最终的地层压力在影响 半径处是相同的。 p r 由上图表明流动过程中如果确定不同的初始压力点，也可以计算出地层re（影响半径）处的地层压力 2压力恢复曲线的测试： 压力恢复曲线的测试是油田油井常用的测压手段，起测试的压力数据是压力-时间变化曲线。常规的测试一般测试地层压力需要3天

以上的时间，而低渗透油藏需要10多天甚至一个月以上的时间来判断和计算地层压力。 P t 3地层压力快速计算的原理： 由地层压力分布曲线和压力测试曲线，看，在同一个井底压力的初始点，测试曲线稍微滞后一点。但压力趋势是一致的，也就是说压力恢复曲线的测试实际就是压力分布曲线的测试。 在这个基础上，我们将t时刻的井底测试压力认为是距生产井r 处的压力传递过来的反应。于是就有了 pt=pr pt----t时刻的井底测试压力 pr---r处的压力于t时刻传递到井筒

基于上述原理，我们就可以利用短时间内的压力恢复曲线来计算地层re处的压力了。 4测试时间要求： 因为地层恢复过程有一些不可预料的因素，而且，测试仪器的精度等一些客观因素，在分析计算的时候，需要大量的数据来修正计算误差。所以低渗透游藏一般测试时间安排至少一天，如果是常规油藏，测试时间4-6小时就可。 测试数据密度点要求：因为是短时间测试，需要高密度和高精度的压力传感器，一般设置为30秒一个测试压力点即可。 5低渗透油藏的新的测试方法： 由于油井恢复速度慢，至少一天的时间，担心影响产量，可以测试对应水井，但要求是水井的注水压力高。在地面用压力传感器和计算机自动化采集压降数据4-6小时即可。这样是以水井的影响半径处的地层压力来替代油井的测试。以减少测试时间。 6 技术优点： 不占大量的生产时间，快速动态的分析地层压力变化。计算方法合理，利用测试密度点是为了得到地层压力分布曲线的曲率，尤其适应低渗透油藏的测试计算。因为老油田具备一些大孔道，其低渗透层的压力恢复规律反而被掩盖了。必须通过分层解释技术来分析。 7 技术要求： 要求开放式测试数据，不下封隔器，常规的测压数据就可以，水

齿轮压力角计算

方便各位齿轮爱好者学习和使用 齿轮压力角 渐开线及渐开线齿轮 当一直线沿一圆周作纯滚动时，此直线上任一点的轨迹即称为该圆的渐开线，该圆称为渐开线的基圆，而该直线则称为发生线。 图1齿轮压力解析图 如图1： AK——渐开线 基圆，rb n-n：发生线 θK：渐开线AK段的展角 用渐开线作为齿廓的的齿轮称为渐开线齿轮。渐开线齿轮能保持恒定的传动比。 渐开线上任一点法向压力的方向线（即渐开线在该点的法线）和该点速度方向之间的夹角称为该点的压力角。 显然，图2中的 图2 αk即为渐开线上K点的压力角。由图可知： cosαk=ON/OK=rb/Rk 参考文献： 卢玉明.机械设计基础.高等教育出版社,1998

齿轮模数 “模数”是指相邻两轮齿同侧齿廓间的齿距t与圆周率π的比值(m＝t/π)，以毫米为单位。模数是模数制轮齿的一个最基本参数。模数越大，轮齿越高也越厚，如果齿轮的齿数一定，则轮的径向尺寸也越大。模数系列标准是根据设计、制造和检验等要求制订的。对於具有非直齿的齿轮，模数有法向模数mn、端面模数ms与轴向模数mx 的区别，它们都是以各自的齿距(法向齿距、端面齿距与轴向齿距)与圆周率的比值，也都以毫米为单位。对於锥齿轮，模数有大端模数me、平均模数mm和小端模数m1之分。对於刀具，则有相应的刀具模数mo等。标准模数的应用很广。在公制的齿轮传动、蜗杆传动、同步齿形带传动和棘轮、齿轮联轴器、花键等零件中，标准模数都是一项最基本的参数。它对上述零件的设计、制造、维修等都起着基本参数的作用(见圆柱齿轮传动、蜗杆传动等)。 齿轮计算公式: 分度圆直径 d=mz m 模数z 齿数 齿顶高ha=ha* m 齿根高hf=(ha*+c*)m 齿全高h=ha+hf=(z ha*+c*)m ha*=1 c*=0.25 图片中的应该两箭头之间距离是 渐开线标准直齿圆柱齿轮的 基本参数和几何尺寸的计算 一、渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称 1、齿顶圆：通过轮齿顶部的圆周。齿顶圆直径以d a表示。 2、齿根圆：通过轮齿根部的圆周。齿根圆直径以d f表示。

中国石油大学油气井工程复习资料

第1讲油气井工程理论与方法 现在油气井技术发展趋势：1.向信息化、智能化方向发展趋势2.向综合化、集成化方向发展趋势。3.继续向提高油田采收率方向发展，向少井高产、不堵塞、不污染油层方向发展。4. 继续向难开采油气藏方向发展，提高难开采油气层的采收率。 第2讲大位移钻井技术 大位移井定义：水平位移与垂深之比大于或等于2，且水平位移超过3000米的井。大位移井的主要用途：（1）用大位移井开发海上油气田从钻井平台上钻大位移井，可减少布井数量，减少平台数量，减少井投资。（2）用大位移井开发近海油气田(3)开发不同类型的油气田。几个不相连的小断块油气田；几个油气田不在同一深度，方位也不一样，可采用多目标三维大位移井开发。（4）用大位移井代替海底井（5）保护环境。可在环境保护要求低的地区用大位移井开发环境保护要求高的地区的油气田。大位移井的主要特点：一是水平位移大，能较大范围地控制含油面积，开发相同面积的油田可以大量减少陆地及海上钻井的平台数量；二是钻穿油层的井段长，可以使油藏的泄油面积增大，可以大幅度提高单井产量。大位移井的关键技术：（1）减小钻柱的摩阻摩扭技术（2）钻柱设计技术（3）轨道设计技术（4）测量与轨迹控制技术（5）井眼的清洗技术（6）井壁稳定技术（7）固井完井技术 第3讲欠平衡钻进技术 欠平衡压力钻井：指在钻井过程中泥浆柱作用在井底的压力（包括泥浆柱的静液压力和循环压降），低于地层孔隙压力。欠平衡压力钻井的关键技术：1.压差的合理确定(地层条件)2.井筒内压力分布特征及计算3.欠平衡条件的产生4.欠平衡钻井的井控技术5.产出流体的地面处理技术。2、油层伤害的主要形式：（1）泥浆滤液侵入地层，和地层里的粘土发生水化反应，粘土膨胀、分散、运移，堵塞孔隙后道。(2）泥浆滤液和地层流体起化学反应，产生水锁、乳化、润湿反转和固相沉淀，从而堵塞孔隙喉道。（3）泥浆固相直接堵塞孔隙喉道。压差对机械钻速的影响：（1）压差对岩石强度的影响。压差越大，岩石的强度越大，越难破碎。（2）压差对井底清洗效果的影响。压差增大容易产生压持效应，影响机械钻速。欠平衡压力钻井的优越性1、减轻地层伤害，解放油气层，提高油气井产能。对于低渗油气藏，压力衰竭的油气藏，这一优势更为突出。2、有利于识别评价油气藏。钻进过程中井内泥浆柱的压力低于地层孔隙压力，允许地层流体进入井内，这有利于识别和准确评价油气藏。3、明显提高机械钻速。欠平衡压力钻井比超平衡压力钻井井底岩石容易破碎，而且井底易清洗，机械钻速大幅度提高，同时减轻了钻头磨损，提高钻头的使用寿命。4、减少或避免压差卡钻和井漏事故的发生。 第4讲深井超深井 基本概念：深井：井深在4500—6000米的直井。超深井：井深在6000—9000米的直井。特超深井：井深超过9000米的直井特点：裸眼井段长，要钻穿多套地层压力系统；井壁稳定性条件复杂；井温梯度和压力梯度高；深部地层岩石可钻性差；钻机负荷大。提高深井超深井机械钻速的措施：1、运用井下动力钻具2、使用顶部驱动系统3、使用欠平衡压力钻井4、使用井下液体增压器5、用水射流钻井装置6、水力参数设计深井超深井钻井液：1、深井超深井钻井液应

JIS B 度压力角花键计算

齿轮 啮 合齿面 啮 合 标准尺寸标准 尺寸 公差 （R7） 标准 尺寸 公差 （H7） 基本 尺寸 公差 标准 尺寸 标准 尺寸 公差 （d7） 标准 尺寸 基本 尺寸 公差 z m d D D b x D1D2/D ii/M Ri/d1d2/D ie M re/ 60.5 4.000 3.000 2.8190.800 4.150 4.000﹣0.011 ﹣0.023 3.000 ﹢0.009 2.033 ﹢0.068 3.900 4.000 ﹣0.030 ﹣0.042 2.800 4.702 ﹣0.089 ﹣0.149 70.5 4.500 3.500 3.2890.800 4.650 4.500﹣0.011 ﹣0.023 3.500 ﹢0.012 2.444 ﹢0.067 4.400 4.500 ﹣0.030 ﹣0.042 3.300 5.117 ﹣0.090 ﹣0.150 80.5 5.000 4.000 3.7590.800 5.150 5.000﹣0.011 ﹣0.023 4.000 ﹢0.012 3.033 ﹢0.069 4.900 5.000 ﹣0.030 ﹣0.042 3.800 5.747 ﹣0.095 ﹣0.158 90.5 5.500 4.500 4.2290.800 5.650 5.500﹣0.011 ﹣0.023 4.500 ﹢0.012 3.464 ﹢0.068 5.400 5.500 ﹣0.030 ﹣0.042 4.300 6.184 ﹣0.096 ﹣0.160 100.5 6.000 5.000 4.6980.800 6.150 6.000﹣0.011 ﹣0.023 5.000 ﹢0.012 4.033 ﹢0.070 5.900 6.000 ﹣0.030 ﹣0.042 4.800 6.782 ﹣0.100 ﹣0.166 110.5 6.500 5.500 5.1680.800 6.650 6.500﹣0.013 ﹣0.028 5.500 ﹢0.012 4.477 ﹢0.069 6.400 6.500 ﹣0.040 ﹣0.055 5.3007.232 ﹣0.101 ﹣0.168 120.57.000 6.000 5.6380.8007.1507.000﹣0.013 ﹣0.028 6.000 ﹢0.012 5.033 ﹢0.070 6.900 7.000 ﹣0.040 ﹣0.055 5.8007.810 ﹣0.104 ﹣0.173 130.57.500 6.500 6.1080.8007.6507.500﹣0.013 ﹣0.028 6.500 ﹢0.015 5.486 ﹢0.070 7.4007.500 ﹣0.040 ﹣0.055 6.3008.269 ﹣0.105 ﹣0.175 140.58.0007.000 6.5780.8008.1508.000﹣0.013 ﹣0.028 7.000 ﹢0.015 6.033 ﹢0.071 7.9008.000 ﹣0.040 ﹣0.055 6.8008.835 ﹣0.107 ﹣0.179 150.58.5007.5007.0480.8008.6508.500﹣0.013 ﹣0.028 7.500 ﹢0.015 6.492 ﹢0.070 8.4008.500 ﹣0.040 ﹣0.055 7.3009.299 ﹣0.108 ﹣0.180 160.59.0008.0007.5180.8009.1509.000﹣0.013 ﹣0.028 8.000 ﹢0.015 7.034 ﹢0.071 8.9009.000 ﹣0.040 ﹣0.055 7.8009.855 ﹣0.110 ﹣0.184 170.59.5008.5007.9870.8009.6509.500﹣0.013 ﹣0.028 8.500 ﹢0.015 7.497 ﹢0.071 9.4009.500 ﹣0.040 ﹣0.055 8.30010.324 ﹣0.111 ﹣0.186 180.510.0009.0008.4570.80010.15010.000﹣0.013 ﹣0.028 9.000 ﹢0.015 8.034 ﹢0.071 9.90010.000 ﹣0.040 ﹣0.055 8.80010.873 ﹣0.113 ﹣0.189 190.510.5009.5008.9270.80010.65010.500﹣0.016 ﹣0.034 9.500 ﹢0.015 8.501 ﹢0.071 10.40010.500 ﹣0.050 ﹣0.068 9.30011.346 ﹣0.114 ﹣0.190 200.511.00010.0009.3970.80011.15011.000﹣0.016 ﹣0.034 10.000 ﹢0.015 9.034 ﹢0.071 10.90011.000 ﹣0.050 ﹣0.068 9.80011.889 ﹣0.116 ﹣0.193 210.511.50010.5009.8670.80011.65011.500﹣0.016 ﹣0.034 10.500 ﹢0.018 9.504 ﹢0.071 11.40011.500 ﹣0.050 ﹣0.068 10.30012.364 ﹣0.117 ﹣0.194 220.512.00011.00010.3370.80012.15012.000﹣0.016 ﹣0.034 11.000 ﹢0.018 10.034 ﹢0.071 11.90012.000 ﹣0.050 ﹣0.068 10.80012.903 ﹣0.118 ﹣0.197 齿轮啮合 大 径啮合 大径啮合 量棒D Ri=1.0 V1=0.84 小径量棒D Re =0.9 齿数模数公称 直 径 分度圆 直径 基圆 直 径 变位 系数 小径

油气井

石油工程专业—油气井工程模块 ●油气井工程学科对国民经济和社会发展的重要作用 油气井工程是建设地面通往地下油气资源通道的综合性工程技术，是发现和开采地下油气资源必需的直接手段，其投资约占整个石油天然气勘探、开发成本的50%左右。油气井工程是多学科综合的应用学科，深井、复杂井、海洋井的钻井能力历来是一个国家综合科技水平的具体体现。 我国国民经济的高速发展和人民生活水平的持续提高，造成了对油气能源需求的大幅度增加。为了满足国家对油气能源的需求、保证国民经济的良性持续发展，我国的油气勘探开发技术、尤其是油气井工程技术必需有大的进步：以更低的成本、更快的速度，发现、利用更多的石油和天然气。而目前油气井技术已成为提高油气勘探开发的瓶颈之一,因此，油气井工程学科应是国家重点发展的学科之一。 ●西南石油大学本学科点的历史 西南石油大学的“油气田开发工程”学科最早起源于1958年该校的“开发系”及其下设的“钻井、采油、油藏工程、油气田开发、油田化学、海洋石油工程”共6个本科专业和相应的研究室、教研室，分别于1958、1978、1986、1991年开始招收本科、硕士、博士和博士后，于1988年成为国家首批重点学科。当时该学科包含“油气田开发工程”与“油气井工程”两个学科方向，1990年国家将其调整为“油气田开发工程”和“油气井工程”两个新的二级学科，“油气井工程”即成为单独的国家重点学科。该学科点于2001年通过了教育部的再次申报、评审，继续保留国家重点学科。 本学科学术方向： 钻井过程控制理论与技术：在钻井过程中的井眼轨迹控制、破岩清岩控制、钻井信息技术、钻井过程仿真等领域连续承担了国家“863”项目、国家自然科学基金项目、省部级项目和油田协作项目。在三维井眼轨迹计算方法、井底水力增压机理、深井复杂井防止井下事故、提高机械钻速、井下参数测量、钻井过程仿真、“虚拟现实”模拟及数据处理技术等研究领域取得了重要进展，参与了国内油田大位移井、小井眼短半径侧钻水平井、深井超深井复杂井钻井等重大工程项目的设计和施工，并提供了技术和决策支持。 油气井工作液化学与力学：以井筒工作液化学与流体力学的功能控制、化学处理剂研制与作用机理分析、工作液与环境（压力、温度、地层、流体等）相互作用等基础研究为重点，研究解

压力管道应力分析报告部分

爪力管逍应力分析部分 第一章任务与职责 1.管道柔性设计的任务 压力管道柔性设计的任务是使整个管道系统具有足够的柔性，用以防止由于管系的温度、自重、压和外载或因管逍支架受限和管道端点的附加位移而发生下列情况： 1）因应力过大或金属疲劳而引起管道破坏： 2）管道接头处泄漏： 3）管道的推力或力矩过大，而使与管道连接的设备产生过大的应力或变形，影响设备正常运行： 4）管道的推力或力矩过大引起管道支架破坏： 2.压力管道柔性设计常用标准和规 1）GB 50316-2000《工业金属管道设计规》 2）SH./T 3041-2002《石油化工管道柔性设计规》 3）SH 3039-2003《石油化工非埋地管道抗震设计通则》 4）SH 3059-2001《石油化工管道设计器材选用通则》 5）SH 3073-95《石油化工企业管逍支吊架设计规》 6）JB/T 8130. 1-1999《恒力弹簧支吊架》 7）JB/T 8130. 2-1999《可变弹簧支吊架》 8）GB/T 12777-1999《金属波纹管膨胀宵通用技术条件》 9）HG/T 20645-1998《化工装置管道机械设计规定》 10）GB 150-1998《钢制压力容器》 3.专业职责 1）应力分析（静力分析动力分析） 2）对重要管线的壁厚进行计算 3）对动设备管口受力进行校核讣算 4）特殊管架设计 4.工作程序 1）工程规定 2）管逍的基本情况 3）用固定点将复杂管系划分为简单管系，尽量利用自然补偿 4）用目测法判断管逍是否进行柔性设汁 5）L型U型管系可采用图表法进行应力分析 6）立体管系可采用公式法进行应力分析 7）宜采用计算机分析方法进行柔性设计的管道 8）采用CAESAR II进行应力分析9）调整设备布置和管道布垃

压力角计算公式

2.2滚子摆动从动件盘形凸轮机构的设计 如图2所示滚子摆动从动件盘形凸轮机构，摆杆摆动中心C ,杆长为l ，机架OC 长为b ,从动件处于起始位置时，滚子中心处于B 0点，摆杆与机架OC 之间的夹角为0ψ，当凸轮转过?角后，从动件摆过ψ角，滚子中心处于B 点。 分析代换后的平面连杆机构OABC ，得从动杆BC 上B 点位移、速度、加 速度矢量式： 0()()(π)OA OA AB AB l l b l θθψψ+-=--e e i e （9） 式中222 0arccos( )2b l b r lb ψ+-= ()()(π)OA OA AB AB AB b o l l l ωθωθωψψ+=--g g g （10） 22200()()()(π)(π)OA OA AB AB AB AB AB AB b b l l l l l ωθωθεθεψψωψψ--+=------e e g g e （11） 注意，在文献[1]』 中，从动件的角速度、角加速度在回程时为负，推程时为正，而此处逆时针为正，顺时针为负，所以引用公式时,须添加负号。 据矢量方程式（8）（9）（10）式推导可得： 00(1)sin()tan (1)cos() b AB b l b l ωψψωθωψψω - += --+ 当tan 0AB θ≥时，arctan(tan )AB AB θθ= 当tan 0AB θ<时，πarctan(tan )AB AB θθ=+ 2 0200cos (1)cos()cos (1)cos()sin() b AB AB AB b b AB AB AB b l l b l l ωθψψθωωε θψψθψψθωω ?? --++???? = --+++++ AB 杆的方向亦即从动件受力方向，从动件运动垂直于CB 杆方向，凸轮机构压力角为： π 2 o AB a ψψθ= --- (12) 图2摆动滚子盘形凸轮机构的演化 Fig.2 Evolution of disk cam with oscillating roller

管道应力分析报告概述

管道应力分析概述 CAESARII软件介绍 CAESARII管道应力分析软件是由美国COADE公司研发的压力管道应力分析专业软件。它既可以分析计算静态分析，也可进行动态分析。CAESARII向用户提供完备的国际上的通用管道设计规范，使用方便快捷。交互式数据输入图形输出，使用户可直观查看模型（单线、线框，实体图）强大的3D计算结果图形分析功能，丰富的约束类型，对边界条件提供最广泛的支撑类型选择、膨胀节库和法兰库，并且允许用户扩展自己的库。钢结构建模，并提供多种钢结构数据库.结构模型可以同管道模型合并,统一分析膨胀节可通过标准库选取自动建模、冷紧单元/弯头，三通应力强度因子（SIF）的计算、交互式的列表编辑输入格式用户控制和选择的程序运行方式,用户可定义各种工况。 一、管道应力分析的原则 管道应力分析应保证管道在设计条件下具有足够的柔性，防止管道因热胀冷缩、管道支承或端点附加位移造成应力问题。 二、管道应力分析的主要内容 管道应力分析分为静力分析和动力分析。 静力分析包括： 1）压力荷载和持续荷载作用下的一次应力计算——防止塑性变形破坏； 2）管道热胀冷缩以及端点附加位移等位移荷载作用下的二次应力计算——防止疲劳破坏； 3）管道对设备作用力的计算——防止作用力太大，保证设备正常运行； 4）管道支吊架的受力计算——为支吊架设计提供依据； 5）管道上法兰的受力计算——防止法兰汇漏。 动力分析包括：

l）管道自振频率分析——防止管道系统共振； 2）管道强迫振动响应分析——控制管道振动及应力； 3）往复压缩机（泵）气（液）柱频率分析——防止气柱共振； 4）往复压缩机（泵）压力脉动分析——控制压力脉动值。 三、管道上可能承受的荷载 （1）重力荷载：包括管道自重、保温重、介质重和积雪重等； （2）压力荷载：压力载荷包括内压力和外压力； （3）位移荷载：位移载荷包括管道热胀冷缩位移、端点附加位移、支承沉降等； （4）风荷载； （5）地震荷载； （6）瞬变流冲击荷载：如安全阀启跳或阀门的快速启闭时的压力冲击： （7）两相流脉动荷载； （8）压力脉动荷载：如往复压缩机往复运动所产生的压力脉动； （9）机械振动荷载：如回转设备的振动。 四、管道应力分析的目的 1）为了使管道和管件内的应力不超过许用应力值； 2）为了使与管系相连的设备的管口荷载在制造商或国际规范（如 NEMA SM-23、API-610、API-6 17等）规定的许用范围内； 3）为了使与管系相连的设备管口的局部应力在 ASME Vlll的允许范围内； 4）为了计算管系中支架和约束的设计荷载；

井筒流体温度分布计算方法

井筒流体温度分布计算方法 在多相管流压力计算中，需要油藏流体的高压物性数据，而流体的高压物性对压力和温度非常敏感，因而准确预测多相流体的温度是压力梯度计算的基础。另外，油藏流体沿井筒向地面流动过程中，随着不断散热，其温度将不断降低，油温过低可能导致原油结蜡，因而多相流体温度的准确预测对怎样采取防蜡措施、是否增加井口加热设备等也是很重要的。 国内外对井筒流体温度分布进行了大量的工作。早在1937年，Schlumberger 等人就提出了考虑井筒温度分布的意义。五十年代初期，Nowak 和Bird 通过井筒温度分布曲线解释注水和注汽剖面。Lasem 等人于1957年首先提出了计算井筒温度分布的方法。Ramey.H.J 于1962年首先用理论模型描述了井筒中流体温度分布于井深和生产时间的关系。 Ramey.H.J 从能量守恒的观点出发，建立了计算井筒温度分布的能量守恒方程 J dW dQ J g udu J g gdZ dH l c c - =++ (2-8) Ramey.H.J 利用该模型推导了向井中注入液体和气体时的温度分布公式。 当注入液体时： A z l e b aA t T b aA aZ t Z T --+++-=])([),(0 (2-9) 当注入气体时： A z l e c a A b t T c a A b aZ t Z T -????????? ?? ±+-++??? ??±-+=7781)(7781),(0 (2-10) 式中： []Uk r t Uf r k W A c 112)(π+= Eickmeier 等人于1970年在Ramey.H.J 研究的基础上建立了一套关于注液和产液期间液体和井筒周围地层间热交换的有限差分模型。计算过程中，将油管、套管、水泥环及地层的传热全都考虑在内。但作者仍然只是研究单相流体的温度分布，传热计算中把流体的物性等都看作是常数。后来，Satter 对注蒸汽是相态的变化对温度分布的影响进行了研究。Beggs 和Shiu 对Ramey.H.J 方程中的A 提出了估算方法。 在有关井筒流体和地层温度分布的计算中，许多文章中都采用了Ramey.H.J 的计算方法，但由于Ramey.H.J 的方法是建立在井筒流体与地层温度差不变的基

井筒压力分布计算设计与实现

文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 题目井筒压力分布计算 目录 第1章概述.............................................................................. 错误!未定义书签。 1.1 设计的目的和意义.......................................................... 错误!未定义书签。 1.2 设计的主要内容.............................................................. 错误!未定义书签。第2章基础数据.......................................................................... 错误!未定义书签。第3章能量方程理论.................................................................. 错误!未定义书签。 3.1 能量方程的推导.............................................................. 错误!未定义书签。 3.2多相垂直管流压力分布计算步骤 (6) 第4章气液多相垂直管流压力梯度的摩擦损失系数法 (8) 4.1 基本压力方程 (8) 4.2 平均密度平均流速的确定方法 (8) 4.3 摩擦损失系数的确定 (11) 4.4 油气水高压物性参数的计算方法 (12) 4.5 井温分布的的计算方法 (16) 4.6 实例计算 (17) 第5章设计框图及结果 (21) 5.1 设计框图 (21) 5.2 设计结果 (22) 结束语 (29) 参考文献 (30) 附录 (31)

齿轮压力角计算修订稿

齿轮压力角计算 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-

方便各位齿轮爱好者学习和使用 齿轮压力角 渐开线及渐开线齿轮 当一直线沿一圆周作纯滚动时，此直线上任一点的轨迹即称为该圆的渐开线，该圆称为渐开线的基圆，而该直线则称为发生线。 图1齿轮压力解析图 如图1： AK——渐开线 基圆，rb n-n：发生线 θK：渐开线AK段的展角 用渐开线作为齿廓的的齿轮称为渐开线齿轮。渐开线齿轮能保持恒定的传动比。 渐开线上任一点法向压力的方向线（即渐开线在该点的法线）和该点速度方向之间的夹角称为该点的压力角。

显然，图2中的 图2 αk即为渐开线上K点的压力角。由图可知： cosαk=ON/OK=rb/Rk 参考文献： 卢玉明.机械设计基础.高等教育出版社,1998 齿轮模数 “”是指相邻两轮齿同侧齿廓间的齿距t与圆周率π的比值(m＝t/π)，以毫米为单位。模数是模数制轮齿的一个最基本参数。模数越大，轮齿越高也越厚，如果的齿数一定，则轮的径向尺寸也越大。模数系列标准是根据设计、制造和检验等要求制订的。对於具有非直齿的齿轮，模数有法向模数mn、端面模数ms与轴向模数mx的区别，它们都是以各自的齿距(法向齿距、端面齿距与轴向齿距)与圆周率的比值，也都以毫米为单位。对於锥齿轮，模数有大端模数me、平均模数mm和小端模数m1之分。对於刀具，则有相应

的刀具模数mo等。标准模数的应用很广。在公制的齿轮传动、蜗杆传动、同步齿形带传动和棘轮、齿轮联轴器、花键等零件中，标准模数都是一项最基本的参数。它对上述零件的设计、制造、维修等都起着基本参数的作用(见圆柱齿轮传动、蜗杆传动等)。 齿轮计算公式: 分度圆直径 d=mz m 模数z 齿数 齿顶高ha=ha* m 齿根高hf=(ha*+c*)m 齿全高h=ha+hf=(z ha*+c*)m ha*=1 c*= 图片中的应该两箭头之间距离是 渐开线标准直齿圆柱齿轮的 基本参数和几何尺寸的计算 一、渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称

气井井筒流动计算

第一节气体稳定流动的能量方程 一、气体稳定流动方程 气体稳定流动是指在所讨论的的管段内（热力体系内），任何断面上气体的一切参数都不随时间变化，流入和流出的质量守衡，功和热的交换也是一个定值。 2 2 2 22212 11112 2 mgH mu V P E W q mgH mu V P E ++ +=-+++ +E ——内能，J ； pV ——膨胀功或压缩功，J ； 2 2 mu ——动能，J ； mgH ——位能，J ； q ——气体吸收的热量，J ； W ——外界对气体作的功，J 。 其中u 、p 、V 和g 分别表示流速、压力、体积和重力加速度。 气体稳定流动能量方程： 0)(sin =++++w L d dW gdL udu dp θρ 对于垂直管，θ=90°，θsin =1 对于水平管，θ=0°，θsin =0 假设dW=0，并用 dL ρ 乘式中每一项来简化方程 在生产井中，井内气体向上流动，沿气流方向压力是逐渐递减的，可写为如下表达式 dL L d dL udu g dL dp w ) (sin ρρθρ++= 或f acc el dL dp dL dp dL dp dL dp )(）()(++= el dL dp )(——重力压降梯度（N/㎡）/m

acc dL dp ）( ——加速度压降梯度 f dL dp )(——摩阻梯度 二、管内摩阻 达西阻力公式是计算管内摩阻的基本公式 d L fu L w 22= 确定式中的摩阻系数f ，可以借用水力学中介绍的Moody 图 1. Colebrook 公式 )34.91lg(214.1lg 21 f R e d e d f e +-+= e d ——管径与管子绝对粗糙度的比值 e R ——雷诺数； f ——Moody 摩阻系数。 可以覆盖完全粗糙管、光滑管和过渡区三个流态区域，当Re 相当大时转化为完全粗糙管的Nikuradse 公式。 14.1lg 21 +=e d f 2. Jain 公式： )25 .21lg( 214.11 9 .0e R d e f +-= 3. Chen 公式：

管道应力分析主要内容及要点

管道应力分析的原则 管道应力分析应保证管道在设计条件下具有足够的柔性，防止管道因热胀冷缩、管道支承或端点附加位移造成应力问题。 ASME B31《压力管道规范》由几个单独出版的卷所组成，每卷均为美国国家标准。它们是子ASME B31 压力管道规范委员会领导下的编制的。 每一卷的规则表明了管道装置的类型，这些类型是在其发展过程中经考虑而确定下来的，如下所列： B31.1 压力管道：主要为发电站、工业设备和公共机构的电厂、地热系统以及集中和分区的供热和供冷系统中的管道。 B31.3 工艺管道：主要为炼油、化工、制药、纺织、造纸、半导体和制冷工厂，以及相关的工艺流程装置和终端设备中的管道。 B31.4 液态烃和其他液体的输送管线系统：工厂与终端设备剑以及终端设备、泵站、调节站和计量站内输送主要为液体产品的管道。 B31.5 冷冻管道：冷冻和二次冷却器的管道 B31.8 气体输送和配气管道系统：生产厂与终端设备（包括压气机、调节站和计量器）间输送主要为气体产品的管道以及集汽管道。 B31.9 房屋建筑用户管道：主要为工业设备、公共结构、商业和市政建筑以及多单元住宅内的管道，但不包括B31.1 所覆盖的只寸、压力和温度范围。 B31.11 稀浆输送管道系统：工厂与终端设备间以及终端设备、泵站和调节站内输送含水稀浆的管道。 管道应力分析的主要内容 一、管道应力分析分为静力分析析 1.静力分析包括： 1)压力荷载和持续荷载作用下的一次应力计算——防止塑性变形破坏； 2)管道热胀冷缩以及端点附加位移等位移荷载作用下的二次应力计算一一防止疲劳破坏； 3)管道对设备作用力的计算——防止作用力太大，保证设备正常运行； 4)管道支吊架的受力计算——为支吊架设计提供依据： 5)管道上法兰的受力计算一防止法兰汇漏。 2.动力分析包括： 1)管道自振频率分析一一防止管道系统共振： 2)管道强迫振动响应分析——控制管道振动及应力； 3)往复压缩机（泵）气（液）柱频率分析一一防止气柱共振； 4)往复压缩机（泵）压力脉动分析——控制压力脉动值。 二、管道上可能承受的荷载 (1)重力荷载：包括管道自重、保温重、介质重和积雪重等 (2)压力荷载：压力载荷包括内压力和外压力； (3)位移荷载：位移载荷包括管道热胀冷缩位移、端点附加位移、支承沉降等； (4)风荷载；

井筒温度计算方法

常规井井筒温度场 井筒内温度分布会影响钻井液性能、钻具应力、井壁稳定等，是钻井过程中需要考 虑到重要因素。 常规井井筒中的微元能量平衡方程式为 K i[T-(t o-m·l)]dl+(G f+G g)·g·dl-q·dl=-WdT 式中,,K i为从油管中的流体至地层间单位管长的传热系数，W/（m·℃），当k为每平方米油管表面积的传热系数时，K i=kπd，W/（m·℃）；T为油管中油气混合物的温度,℃，t o为井底原始地层温度,℃，m为地温梯度,℃/m，通常m=0.03~0.035℃/m；l为从井底至井中某一深度的垂直距离；q为通过油管的石油析蜡时放出的熔解热,分摊于全井筒,作为内热源,对于含蜡很高的原油,内热源作用不应忽略,W/m，G f、G g分别为产出石油和伴生气通过油管的质量流率,kg/s； (G f+G g)g·dl为油气混合物的举升功,实际上可忽略不计；W=G f G f+G g G g 为水当量，W/℃；G f、G g相应为石油和伴生气的比热,J/(kg·℃)。 1.2开式热流体正循环井筒温度场 循环的热流体从油管进人井筒流向油井深处与产出原油混合,经油套环形空间返回地面。开式热流体正循环的能量平衡方程组如下 K11，k13分别为油管内外流体间、环形空间流体与地层间的传热系数,W/（m·℃）；W2为循环流体的水当量,W/℃；W为从油管引出流体的水当量,W/℃；T为循环热流体的温度,℃,θ为从油管产出的 油气混合物其中包含了循环热流体的温度,℃。 1.3电加热井筒温度场的计算

空心杆恒功率电加热的能量平衡方程组为 Ki，kl1和kl3分别为产液与地层间、产液与油管管壁间和套管管壁与地层间的传热系数,W/（m·℃）。 2.传热模型求解 2.1油管中流体至水泥环外壁的传热 由传热系数和热阻定义，井筒内到水泥环外壁的总传热系数为

压力角计算及公式

压力角是不计算摩擦力的情况下，受力方向和运动方向所夹的锐角。压力角是若不考虑各运动副中的摩擦力及构件重力和惯性力的影响,机构运动时从动件所受的驱动力的方向线与该力作用点的速度方向线之间的夹角。 概述折叠编辑本段 压力角(pressure angle)(α):若不考虑各运动副中的摩擦力及构件重力和惯性力的影响,作用于点C的力P与点C速度方向之间所夹的锐角. 与压力角相联系的还有传动角(γ)． 压力角越大，传动角就越小．也就意味着压力角越大，其传动效率越低．所以设计过程中应当使压力角小． 原理折叠编辑本段 在平面连杆机构中不计摩擦和构件的惯性的情况下，机构运动时从动件所受的驱动力的方向线与该力作用点的速度方向线之间的夹角。在曲柄摇杆机构中(图1),主动件通过连杆作用在摇杆上的力P沿BC方向,力作用点C?的速度v C的方向垂直CD，这两方向线所夹的角?α为压力角。压力角α越大，P在v C方向能作功的有效分力就越小，传动越困难。压力角的余角γ 称为传动角。机构的压力角或传动角是

评价机构动力学指标之一，设计机构时应限制其最大压力角或最小传动角。对于齿轮传动(图2)，压力角?α也是从动轮齿上所受驱动力P的方向线与P力作用点C?的速度v C方向线之间的夹角α，压力角 α的大小随着轮齿啮合位置的不同而变化。 压力角 压力角 如果知道模数根据公式： m=(W1-W)/α 就可以算出来m-模数W1-----跨k+1个齿的公法线长度 W-----跨K个齿的公法线长度α-----压力角 分度圆直径d分=mz 齿顶高h顶=m 齿顶圆直径D顶=d分+2h定=m （z+2）??齿根高h根= 全齿高h=h顶+h根= 周节t=πm。