液压马达自动送钻装置的研制

 液压马达自动送钻装置是石油钻机提升系统中重要的设备之一,当绞车主动力系统发生故障时,可代替绞车主动力系统的功能进行应急操作,提升最大钻柱重量;可以根据钻进作业过程的需要,在恒钻压送钻和恒钻速送钻两种模式下进行选择,完成自动送钻设定。通过设定输出扭矩,反向拖动绞车滚筒,实现自动调整送钻速度和钻井过程安全保护,达到钻进作业过程中恒压和恒钻速目的。利用计算机控制技术与液压控制技术相结合精准控制液压马达实现高精度送钻。控制系统采用PLC编程控制,通过接收外部的连续钻压测量信号与液压马达转速检测单元的信号,实现钻井作业中的信息综合处理和送钻控制。经过油田现场17套钻机30余口井的应用表明,该装置值得推广应用。     

新型钻机绞车带式刹车系统设计

目前,轻型钻机和修井机多采用带式刹车作为主刹车,司钻需站在露天的钻台上操作刹把, 工作强度大, 工作环境恶劣,其钻机的安全具有一定的局限性。为此,重新设计了钻机绞车带式刹车系统,采用气电控制模式对双气缸刹车机构进行控制,实现钻机的起下钻;气电控制模块安装于司钻房,实现远程刹车控制和刹车压力显示;与数显防碰、井架防碰、过圈防碰等安全信号进行连锁安全控制,提高钻机的安全性。该系统设计合理、安全可靠,完全满足钻机起下钻和紧急刹车,在轻型钻机和修井机上,具有很好的应用前景。     

石油钻机绞车刹车实验台的钩载模拟系统设计

该文根据钻机绞车起钻与下钻的工况要求,利用比例阀控马达技术,设计了双向双参数液控马达负载系统,在实验室内模拟实现了钻机钩载的变化规律,并对该系统的结构特点和工作原理作了重点介绍。     

基于PID控制的轮毂电机驱动钻机自动送钻系统设计

基于交流变频电机作为送钻电机完成自动送钻的现状，设计了一种轮毂式电机驱动的钻机自动送钻系统，以提高送钻电机依据传感元件反馈的各种实时送钻参数做出及时应对的能力，使得送钻电机可以及时调整自身转速并控制绞车转动完成起、下钻操作，最终达到实时平稳、匀速起下钻。根据轮毂电机特性选取了电机类型和参数，运用串并联多层次多自由度的弹簧阻尼动力学系统平衡原理建立了自动送钻系统动力学模型并求得整个系统的动力学方程，设计了一种轮毂电机对绞车的PID控制算法并通过Simulink仿真。仿真结果表明，与现有的送钻电机相比，所设计的轮毂电机能够调节绞车转速，使绞车转速更快地趋于匀速、稳定，并能根据不同情况及时响应，有利于起、送钻的控制操作。     

超深井钻机自动送钻系统研究探讨

智能型自动送钻能够有效的减少钻井投资成本,降低人力劳动的强度并增加钻速,对于推动钻机的高自动化及高安全可靠性发展具有关键的作用。其主要目的是通过控制系统的作用按相应的工艺要求将钻具自动送进,使得钻头对井底的钻压维持在设定值不变。针对目前的深井超深井钻机智能型自动送钻中所存在的绞车及游动滑车的动载荷作用、钢丝绳的振动影响及大钩不匀速送钻而导致井底的钻压发生变化以致很难达到准确送钻的问题,有必要进行深入的研究。本文在对绞车游动系统自动送钻的工作原理及液压盘刹系统自动送钻、主电机自动送钻和辅助电机自动送钻的方法进行阐述的基础上,提出更为精确的理想液压缸送钻方案。该方案避免了绞车及游动滑车的干扰作用,采用液压缸系统实现自动送钻及下钻具的动作,提高了工作效率。     

JC40D钻井绞车改造设计

为了实现安全、优质、高效、低成本钻井,现代石油钻机在20世纪后期推广应用了顶部驱动、盘式刹车和自运送钻等新技术。主要介绍了JC40D绞车改造中的重点工作,带式刹车改为盘式刹车滚筒轴的结构设计;通过计算重新选配驱动电机,使绞车的配置更为合理;通过计算选配、增加自动送钻装置,并和绞车进行一体化设计,使绞车的结构更加紧凑;绞车架的全新设计。     

ZJ30/1700CZ钻机绞车模态分析

通过对南阳石油机械厂研制的ZJ30/1700CZ轻便钻机绞车的设计结构及传动系统分析,建立了该钻机绞车捞砂滚筒轴和主滚筒轴扭转和横向振动模态分析模型,用ANSYS有限元软件包对其进行了模态分析计算。计算结果分析表明该钻机在不同设计转速下进行钻井工作时,钻机绞车捞砂滚筒轴和主滚筒轴不会发生共振现象,绞车及钻机传动系统设计合理。     

石油钻机提升系统分析与应用

钻机提升系统作为石油钻机的核心,在起下钻等作业流程中起着至关重要的作用,按照提升方式的不同将钻机提升系统分为了绞车式和液压式提升系统,对两种提升系统的结构组成进行了分析,并调研了国内外提升系统的应用状况,最后对两种提升系统的优缺点进行了总结分析。可以预见,具备先进性的液压式提升系统会在今后的石油钻机中占据重要地位。     

直驱电动机自动送钻技术研究

针对钻机主电动机自动送钻过程中存在的复杂问题，结合直驱绞车的工作特点，设计了4种自动送钻控制方式。通过理论分析和现场试验之间的对比，证明试验效果和理论分析比较吻合，进一步丰富和完善了自动送钻的控制方式。     

9000m直流电驱动钻机绞车链传动系统设计与分析

依据9000 m 直流电驱动钻机的性能要求,制定了所配套绞车的传动方案。根据绞车功率配置和传动原理,以两种不同的方案对绞车链传动系统进行了详细设计,并分析了两种方案下钻机的负载性能。     

锪窝钻的改进设计

通过复杂螺旋面钻尖设计方法导出锪窝钻钻尖内刃后角公式及内刃后角与内刃偏角的关系表达式 ,改进了锪窝钻的设计与制造。生产实践证明 ,改进后锪窝钻的切削性能及使用寿命显著提高。     

台式钻床的自动化改造

从机械、液压、电子三个方面介绍了将普通台式钻床改造为自动钻床的方法。通过设计计算,确定了钻床主轴的结构和主要参数,拟定了液压系统原理图,选择了液压元件,给出了自动钻床的功能表图,并对其顺序控制的过程、功能和特性进行了描述。     

旋转钻机螺旋钻杆的优化设计

旋转钻机的螺旋钻杆是实现快速优质钻进的重要部件。为了提高钻进效率,选择螺旋钻杆的输煤能力为优化设计的目标建立数学模型.以螺旋钻杆结构参数(螺距、钻杆轴径)及螺旋转速为变量,并利用MATLAB优化工具箱进行计算获得螺旋钻杆结构参数的最优值。提高了螺旋钻杆的输送能力。优化结果对螺旋钻杆的设计、对钻机的改进具有重要的指导作用和工程应用价值。     

管棚钻机钻杆定位控制系统

通过对KR804型管棚钻机设备的使用,发现借助护拱定位,生产效率低下,提出了增加钻机钻杆定位功能的要求。通过对该钻机作业动作和控制系统的分析,提出了两个改造方案,并对方案进行可行性分析,最终选择其中一个作为改造方案。     

液压凿岩机和风动凿岩机的比较

通过液压凿岩机和风动凿岩机的比较,指出液压凿岩机具有能量利用率高、辅助设备少、噪音低、钻速快等特点,同时,也指出现有的凿岩机制造材质阻抗不匹配因而影响其能量利用率的提高。     

用于台钻的薄板专用钻头制作

工厂中经常要在台钻上钻削厚度在1 mm以下的薄板材料,由于切削过程中都是用手扶持板料,当孔在钻穿时由于钻头对工件失去了定心作用,使工件在钻头的旋转作用下迅速挂起,导致工件变形或报废,而且很不安全,特别是在加工铜皮时极容易造成安全事故.     

高效新钻型专用刃磨机的研制

钻孔是金属切削加工中最重要的工序之一。普通麻花钻由于原始结构的缺陷 ,极大地限制了钻孔效率的提高。我国的群钻是世界公认的性能优良的钻型之一 ,但群钻结构复杂、刃磨困难 ,在生产中没有得到广泛使用。近年来 ,国内外开发研制了一系列先进钻头刃磨机和群钻刃磨机 ,可以刃磨一些先进钻型和群钻 ,但这些刃磨机结构复杂、价格昂贵 ,大部分厂家难以接受。９０年代初 ,日本细井公司开发了一种新钻型 ,并研制出相应的刃磨机 ,很快得到了市场认同。细井钻头在性能上不如我国的群钻 ,但因为它的刃磨机结构简单 ,价格低廉 ,使得细井钻头很快在生…     

加工不锈钢硬质合金群钻钻尖的改进试验

为了解决硬质合金群钻在钻削不锈钢时出现的断屑难、刀体烧伤和崩刃问题,在原有试验基础上对被加工材料——不锈钢1Cr18Ni9特性进行分析,并对断屑机理进行研究,重新选取钻尖几何参数。改进后的钻头较好的解决了以上问题,并找到适合该钻头的切削参数。在切削速度分别为28.26m/min和34.54m/min,进给量为0.25mm/r时,钻头断屑效果较好,刀具耐用度明显提高。     

可转位硬质合金镶刃钻头

介绍了可转位硬质合金镶刃钻头的结构、加工特点和工艺参数的选择。并用实例说明该钻头加工效率高,使用寿命长。