机械工程学院主要研究方向

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深孔加工技术及刀具

    该技术用于机械加工中的各种高效、高精度及难加工材料的深、浅孔加工。除可用于常规的深孔加工以外，还可用于难加工材料（如不锈钢、钛合金、高强度合金和高温合金）深孔加工、薄壁管的深孔加工、超细长深孔加工、高精度孔的深孔加工、小余量管料的深孔加工和异型零件的深孔加工。具有孔加工效率高、精度高和难度高的特点。

玻璃钢抽油杆采油系统优化设计与故障诊断软件

    本系统采用泵功图或地面功图的快速求取、泵功图的特征提取及分类器设计和各类故障的标准泵功图特征库的建立三项关键技术，较好的解决了玻璃钢抽油杆采油系统优化设计与故障诊断技术中存在的问题。该系统适用于油田常见的常规抽油机、前置抽油机、偏置抽油机、气平衡抽油机和链条抽油机；适用于不同的油质：稠油、稀油、高凝油 ；适合于不同的材质抽油杆：钢抽油杆和钢--玻璃钢混合抽油杆；能够对井下泵凡尔的漏失和泵效等进行定量分析；实现了系统的计算机优化设计。

玻璃钢油管测厚技术及仪器

    目前油田上的玻璃钢管壁厚检测，主要采用将样品分段锯开测量其壁厚，这种检测手段属破坏性检测，不仅导致浪费，还有不合格产品漏检的可能。玻璃钢管杆微波无损检测仪可以实现玻璃钢管壁厚的无损检测，提高了玻璃钢管在油田使用中的可靠性，降低了检测费用。

基于网络的有杆泵抽油井工况远程故障诊断技术

    基于网络的有杆泵抽油井工况远程故障诊断系统是将设备诊断及优化技术与计算机网络技术相结合，用若干台计算机中心作为服务器，在现场的采油设备上建立状态监测点，采集设备状态参数；而在技术力量较强的科研院所建立分析诊断中心，为企业提供远程技术支持和保障。

射吸式液动冲击钻井工具

    射吸式液动冲击钻井工具是一种用于石油、天然气钻探用的冲击回转钻岩工具。其工作原理主要是利用压力液流流过喷嘴时的卷吸作用和阀控液压随动系统的压力与位移综合的反馈关系,使阀与活塞的上下腔产生交变压差,推动活塞往复运动,以冲击和振动两种方式输出能量。适于石油、地质、水文等行业的生产和科研单位及工程施工使用。

抽油机全闭环变频智能控制装置

    在保留游梁式抽油机诸多优点的基础上，应用变频调速技术、过程控制等高新技术，克服目前的普通游梁式抽油机存在的“大马拉小车”，无法自动调节工作制度，能耗高、效率低、抽汲参数完全依靠使用者的经验进行调节，不能自动、科学、及时地适应油井的供油变化等问题，最终达到增产、节能、自动控制的目标。

地面驱动螺杆泵采油系统优化设计及故障诊断技术

    螺杆泵采油系统具有体积小、节省钢材、重量轻、维修方便、与抽油机比价格便宜等优点，适合于高粘度、高含砂、大油气比、低产油田的开发，而且对于普通油藏及水驱油藏后期高含水开采阶段也表现出很好的适应性 。

钢丝绳采油系统优化设计及故障诊断技术

    该系统可仍沿用常规抽油机、泵，机械设备无须大改动，工作可靠；操作简单，易达到高效率操作；适用性强，可有效地用于具有不同生产条件的油井；维修方便；投资小，具有很好的再利用价值；物理特性好，在可比条件下，它的抗拉强度、破断拉力和相对承载能力都较大，而且自重较轻，可以大幅度节能；工作效率高。

常减压塔顶系统露点控制防腐蚀装置

    炼油厂低温HCl—H2S—H2O系统的防腐措施国内主要为“一脱三注”，合理选材以及采用涂层和衬里。由于电脱盐的破乳剂、“三注”的中和剂和缓蚀剂效果有限，加之注入量多少，工艺参数的波动，原油性质复杂多变以及操作工的技术水平高低，责任心大小等因素的影响，使得“一脱三注” 防止露点腐蚀效果更为有限。相关设备可以采用防腐材料防止露点腐蚀，但是能抵制这样复杂多变、日趋严峻的腐蚀环境的材料几乎没有，尤其是HCl+H2O腐蚀环境，根据实验研究，能产生防腐的材料几乎都是价格昂贵，难以承受，且防腐效果仍十分有限。而涂层和衬里防腐在冷凝冷却器冷却内壁实施困难。
    本技术所要解决的技术问题在于克服上述炼油厂设备塔顶系统低温部位防腐设备的缺点，提供一种设计合理、结构简单、防腐性能好、生产成本低的常减压塔顶系统露点控制防腐蚀装置。采用的技术方案是：在常减压蒸馏塔与冷凝冷却器之间设置有防腐蚀罐，防腐蚀罐通过管道与常减压蒸馏塔和冷凝冷却器相联通。防腐蚀罐内设置有液体分布器和非金属填料，在防腐蚀罐内加入冷凝冷却器之后的油水分离器分离的水以及缓蚀剂，从液体分布器淋洒到非金属填料上，与油气中的酸性气体腐蚀介质进行吸收和反应中和，油汽中水分在防腐蚀罐内产生水蒸气“露点”，并形成含水液相，控制“露点”在防腐蚀罐内，使得其后的设备不再产生“露点”腐蚀现象，解决了常减压蒸馏塔后的冷凝冷却器等设备以及管道的腐蚀问题，提高了设备的使用寿命。

可变径扶正器

    造斜、降斜和稳斜则是定向井的主要工艺方法。不同尺寸长度的钻杆、加重钻杆、钻铤配以不同位置上的满眼、非满眼扶正器可组成由造斜、降斜到稳斜的井下钻具组合。若将扶正器做成直径可变化的，分别装在钻具的不同位置，通过扶正器直径的变化，就可组成不同的钻具组合，从而大大减少了定向井钻井过程中的起下钻作业次数，增加了钻进作业时间，节约钻井成本。我们针对这一问题设计了多位可变径扶正器。该工具结构简单，工作可靠， 易损件少，寿命长，零部件少，成本低，易于加工，维修时间短，维修费用低。
我们设计的变径扶正器有以下几种形式：
    (1) 机液控制单级变径扶正器；
    (2) 机械式轨迹槽控制双级变径扶正器；
    (3) 投球节流式多级变径扶正器等。
    单级变径扶正器也可用于直井钻井，钻进时当作传统扶正器用，起下钻时可以缩径，可预防起下钻时的卡钻事故；多位变径扶正器可以与导向马达连接在一起，能微调井斜趋势使钻具保持稳斜钻进。

KY73有杆抽油系统优化设计及诊断技术

１.主要技术内容包括：?
     １）有杆抽油系统的配套技术（抽汲参数优选、抽油机优选、产能设计等）
     ２）普通抽油杆柱抽油系统的优化设计及工况诊断技术
     ３）超高强抽油杆柱抽油系统的优化设计及工况诊断技术
     ４）玻璃钢一钢混合抽油杆柱抽油系统的优化设计及工况诊断技术
     ５）油井动态管理系统
２.主要技术指标包括：?
     １）采用配套技术后泵效提高１０～１５％，检泵周期延长１０％
     ２）可用该技术设计和诊断有杆抽油系统，系统效率达到３０～３５％
３.技术的先进性：?
     综合考虑油井、机一杆一泵的协调匹配，并以杆柱波动方程的预测技术为基础获得泵的工作行为；采用人工神经网络技术对混合杆柱系统工况进行自动诊断和识别并结合专家知识给出施工对策；以面向对象的程序设计这一最新软件开发方法开发软件，便于大面积推广
４.效益分析：?
    平均每口油井日平均增产１５Ｔ，平均每口油井日节电８０度，平均单井提高泵效１０～１５％?


KY75作业管柱力学分析软件系统

    为系统全面地分析作业管柱在不同工况（测试、压裂、酸化、注水、注汽、采油、采气）下的力学性能（外载、变形、应力、稳定性等），并以此指导管柱的设计和施工参数的合理选择，避免发生管柱失效事故，为此开展了作业管柱受力、变形和应力分析理论与试验研究，在此基础上开发了作业管柱力学分析软件系统。?
    ●该软件具有下列功能：?
      １.分析座封前管柱的总变形，以便准确确定封隔器座封位置。?
      ２.分析井口松驰力与位移之间的关系，以便准确判断封隔器是否座封。?
      ３.分析在作业过程中（如酸化、压裂、注水、测试等）由于管内、外液体重度、压力、温度等的改变所引起的管柱受力、应力和变形状态的改变，从而对管柱状态（稳定状态、正弦屈曲状态、螺旋屈曲状态）进行准确、及时判断。?
      ４.分析各种不同工况下管柱各截面上的应力分布，校核管柱能否满足强度条件。?
      ５.预测管柱的极限工作载荷。?
    ●该软件在中文Windows 环境下，用可视化Basic语言开发，界面友好，随机帮助功能极强，并带有随机数据库（包括所有ＡＰＩ钻柱、钻铤、套管、油管数据库、常用封隔器数据库，用户输入的作业井数据库），操作者只需经简单指点，在随机帮助提示下，半个小时内即可熟练操作本软件。该软件经近十口井的现场测评，精度可靠。

水力旋转射流清堵器

    高含水后期油田和稠油低渗透油田，由于钻井、完井、井下作业和长期的采油、注水过程中的污染和机械杂质沉淀，使近井地带孔隙通道堵塞十分严重，导致油水井产油量和注水量下降甚至停产。针对这一问题，我们研制成功了高压水射流深穿透解堵工具及其配套技术。与其它物理法处理油层技术相比，该技术用于近井地带，操作时，司钻不需上下提放管柱，射流喷嘴在水力旋转射流反力矩的作用下，自动上下移动，反复清洗。该工具及其技术不仅施工简单，能量集中，处理深度大，而且可根据堵塞类型及其严重程度选择射流压力，处理时间和层位，具有很好的选择性。
    工作原理：水力旋转射流清堵器是利用高压水射流深穿透处理地层清堵技术，即利用旋转式高压水射流解堵工具在井下边旋转边上下移动，产生全井筒内低频水力波，直接冲入炮眼的高频振荡射流冲击波和空化噪声超声波三种物理作用，对炮眼和近井地层进行直接深穿透处理，可大大提高处理深度和处理效果。工作时液体由喷嘴处射出，产生多股径向高压水射流，在倾斜射流作用力下，产生旋转力矩，驱动喷嘴转动。喷嘴带动二级伸缩管转动，二极伸缩管由于螺旋传动原理旋出，于是从一级伸缩管中伸出，当完全伸出时，带动一级伸缩管转动，同理一级伸缩管伸出，当一级伸缩管完全伸出时，双旋螺纹反旋，二级伸缩管退回一级管内，一级伸缩管退回外筒，从而实现了工作需要的往复运动。

金属管道内线状电化学防腐蚀装置

    目前国外和国内均有关于解决油田集输用油水管道防腐技术问题的报道。解决埋地管道防腐蚀的一种技术方案是采用在管道内壁加覆盖层，但管道内壁的覆盖层一但剥落，将加快管道内壁的腐蚀，更换管道内壁的覆盖层又极为困难，给维修带来不便。解决埋地管道防腐蚀的另一种技术方案是在所输送的液体内添加防腐剂进行管道内壁防护，所添加的防腐剂的量难以控制，所添加防腐剂的量不足,会造成管道内壁腐蚀甚至穿孔，所添加防腐剂的量过多，会影响成本和所输送液体的性能。解决埋地管道防腐蚀的还有一种技术方案是采用电化学防腐蚀的方法。
    本技术采用在金属管道内设置金属阳极，设置在阳极内的钢丝以及设置在阳极外的阳极绝缘套结构，阳极的端部通过导线与金属管道相连，阳极绝缘套上加工有电流孔。阳极在金属管道的液体中由阳极金属原子电解成金属离子，金属离子从阳极绝缘套上的电流孔进入金属管道内被输送的液体中，阳极离子化产生的电子通过导线流到金属管道，为金属管道提供了电子，使金属管道由原子变成离子的腐蚀过程被减缓或消除，避免了金属管道的腐蚀，实现了保护金属管道的目的。

三缸无波动往复泵

    往复泵在油田及国民经济各个领域都有着广泛的应用，传统的往复泵动力端均采用曲柄连杆机构，既动力由输入轴输入带动曲轴旋转，其旋转运动经连杆带动十字头滑块往复运动，从而实现活塞的往复运动。由于这种机构产生的往复运动为准简谐运动，所以其各缸排出的流量也具有简谐规律，因此其总流量是脉动的，压力也是脉动的。尽管采用空气包可减轻流量和压力的脉动，但不能完全消除。三缸无波动往复泵用特殊设计的偏心轴机构代替了原往复泵的曲柄连杆机构，特殊设计的偏心轴凸轮形线可实现往复泵活塞运动按梯形线规律运动，从而保证泵的输出流量和压力无波动，改善了泵的工作性能。
    由于该泵具有以上优点，所以它可广泛应用于油田注水、输油、天然气液化、轻烃回收等领域，且特别适应于炼油厂、化工厂、食品饮料厂、制药厂、牛奶加工厂等对流量要求严格均匀的各个环节的各种介质输送。可取得比传统往复泵更优的工作特性、比离心泵更高的压力和相同的流量稳定性。

钻头施压器

    随着大斜度井、水平井钻井工艺技术的日趋成熟，特别是随着小井眼钻井技术的应用和发展，利用报废井、枯竭井进行套管开窗侧钻或裸眼侧钻水平井、定向井已成为国内外老油田挖潜产能的一种重要手段。在常规钻井中，无论是转盘钻进，还是井下动力钻具钻进，均依靠装钻铤施加钻压。但是大斜度井、水平井、定向井、大位移井、小井眼井、侧钻井及半径水平井钻井中，随着井斜角的增加，依靠钻柱重量施加钻压就越来越困难，而且井壁摩擦阻力越来越大，直接影响了钻柱的受力情况，进而对钻压的传递起到阻碍作用。指重表上所显示的值也不是加给钻头的全部钻压，钻头上真实钻压是很难了解的，因而也不可能做到正确的施加钻压。钻头施压器就是为了解决这些问题而设计的一种工具。
    另外，钻头施压器用于直井钻井，可以省去100多米的钻铤，可减轻几十吨的钻柱重量。
我们设计的有以下几种形式：
    （1） 活塞式钻头施压器
    （2） 压差式钻头施压器
    （3） 可调钻压式钻头施压器
    （4） 直井无钻铤钻井钻头施压器等

一城风絮

支持啊~~西安石油大学作为原石油部部属高校，应该在西部油田勘探与开发中做出更大贡献，这是肯定的！