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机械工程学科主要研究方向

  1. 机械现代设计理论及方法研究:经过国家和部省级重大科研项目的攻关,在机械结构与系统全局全寿命优化、机械工程结构及系统的可靠性分析、结构弹塑性计算断裂力学分析、计算机辅助设计(CAD)技术、并行工程、有限元分析、计算机仿真分析等现代设计技术等方面形成了特色和优势,并利用以上现代设计理论及方法完成了新型井口装置、抽油泵、顶部驱动装置、动力水龙头、泵阀、振动筛、钻头、海洋修井机、钻井泵等产品的设计、分析计算和新产品研制。

  2. 现代制造技术及方法研究:在计算机辅助制造(CAM),数控技术、CAPP、FMS、CIMS的研究,先进制造技术等方面形成了自己的特色和优势,并完成了井筒工具ERP系统研究、钻头并行工程设计、牙轮钻头数控编程、回转类零件的CAPP、套管接头的CAPP和自动编程。

  3. 岩石破碎与钻头研究:(1)石油钻头设计的基础理论研究;(2)岩石破碎理论研究、钻头与岩石互作用仿真研究;(3)新型钻头开发。包括牙轮钻头、PDC钻头、单牙轮钻头、盘式钻头、复合齿形钻头,异形切削刃金刚石钻头、可扩眼单牙轮钻头;(4)钻头工作行为仿真研究、钻头系统动力研究及井眼轨迹预测技术研究。

  4. 钻采井工具及设备研制:(1)固控、泥浆设备研制。如振动筛工作机理研究、离心泵、旋流器、除砂器、除泥器等;(2)钻井设备工作行为仿真研究。如顶驱、动力水龙头及泵阀等钻井设备的工作机理研究;(3)采油设备研制。抽油机、抽油泵、抽油杆及井口装置等采油设备的工作机理研究。

  5. 特殊采油工艺方法及设备研究:(1)特殊抽油泵研制。根据具体井况(含水井、含气井、含砂井、稠油井、定向井、水平井)设计和配用自行设计的特种泵(防气泵、抽稠泵、防砂泵、一次管柱泵、定向井(水平井)抽油泵)、管(杆)式抽油泵承载装置;(2)井下工具研制。高效气液砂多相分离器、扶正器、防脱器、刮蜡器、扩眼工具、侧钻工具等;(3)利用自行研制的软件进行钢质抽油杆设计或玻—钢混合杆柱系统设计。

  6. 石油装备与工具基础理论研究与产品开发:在完成大量国家、省部级重大科研项目的基础上,形成了油气田地面装备(包括油气田钻井液固控装置、修井机、井架、新型螺旋式抽油机、海洋石油钻井平台、钻修两用顶驱装置、钻井泵活塞组合、新型泵阀与阀箱等)、新型固控装备和油气井工具装备(包括新型牙轮钻头、用于特殊结构井施加钻压和提高钻柱、钻头寿命的水力加压器系列产品、套管射孔爆轰技术、自增强技术及其装置、高温高压深井测试技术及配套产品等)的基础理论,研发出了一批具有国际先进水平的石油装备。

  7. 石油机械系统计算机仿真研究:在机械工程计算机仿真研究方向的基础上,结合石油装备的特点,采用现代计算机仿真技术开展石油机械系统计算机仿真研究,通过国家和省部级、油田及地方合作科研项目的攻关,形成了具有自己特色的"石油机械系统计算机仿真"研究领域。在钻柱、钻头动力学研究,盘形单牙轮钻头破岩机理,钻井系统动力学特性仿真研究,井眼轨迹预测与控制理论及方法研究,海洋修井机系统动力学仿真及风动实验研究,新型振动筛研制等十几个方面提出了很多新的研究方法,开发了相应的专用仿真软件,解决了大量生产技术难题,为提高我国石油机械装备技术水平发挥了重要作用。

  8. 软件开发:通过完成国家、省部级及油田等重大科研项目,已形成了自主研制和开发各类软件的能力和优势,已研制出(1)牙轮钻头、PDC钻头、机抽系统优化设计软件,地面驱动螺杆泵配套系统及工艺参数优选软件;(2)牙轮钻头与井底岩石互作用、盘式钻头破岩机理、钻井系统动力学、抽油系统工作行为、套管的计算机辅助设计和寿命预测仿真软件;(3)高温高压深井测试工程设计软件,长输管线剩余寿命预测分析软件,现代设备管理分析软件。



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