石油钻机选型配置模块的研发与应用

利用计算机软件强大的计算和逻辑分析能力,结合石油钻机系统设计理论、钻机选型及设备配套的基本原则、相关技术标准和规范,研发了石油钻机选型配置设计模块。现场应用表明:本模块的应用可使钻机选型及设备配置变为一项科学严谨的程序化过程,实现了钻机选型及装备配置设计的信息化、科学化和高效化。     

超深井钻机刹车盘热疲劳寿命预测

基于刹车盘热疲劳机理和M-C低周疲劳理论公式,对应变幅、温度幅与材料热疲劳寿命之间的关系做了综合分析。根据有限元计算结果,利用疲劳软件FE-fatigue对刹车盘的热疲劳寿命进行了模拟,得出刹车盘寿命云图、损伤云图及最危险节点的雨流循环直方图。综合研究结果表明,刹车盘的热疲劳损伤主要发生在表面层,温度幅越大,热疲劳损伤越严重;刹车盘表面层最危险点的疲劳寿命约为9395次,随着离表面层距离的增加(即温度幅的减小),材料的疲劳寿命逐渐增大,距表面15mm厚度区域可视为无限寿命。     

内外压对套管接头极限承载能力影响

为研究石油套管接头极限抗内压和抗外压能力,运用弹塑性力学基本知识,采用解析方法将套管和接箍简化为过盈装配的组合厚壁筒,从理论上分析并计算出API偏梯形套管螺纹接头在机紧装配、拉伸、内压、地层外挤压力等载荷工况下的弹塑性极限承载能力及应力状态.分析并总结了内压和地层外挤压力对偏梯形螺纹连接强度的影响.     

连续油管测井机电液集成控制系统的设计

对集机电液一体化于一体,并采用自动化解决方案的连续油管测井机进行了介绍.该测井机采用了目前先进的电液集成控制技术,实现了液压系统的模块化、集成化设计,提高了连续油管测井机的自动化水平;采用基于人机界面控制的电器控制系统,最大程度地优化了控制室的布局,通过触摸屏实现全部控制任务;采用基于冗余备份的数据采集系统.实时记录了作业中的各种数据,完成了数据的采集、存储、备份和恢复.     

ZCZJ2×3Y-2000型液体钻井液助剂自动加药系统研制

为提高钻井液配置及维护的质量和自动化水平,研制了ZCZJ2×3Y-2000型液体钻井液助剂自动加药系统。该自动加药系统由多仓储液罐、输液计量泵、质量流量计、搅拌器、控制阀及定量配料控制系统等组成,进液计量泵将液体原料桶中的液体钻井液助剂吸入储液罐中暂存。钻井液配制或维护时,定量配料控制系统设定加药参数后,一键式操作可实现出液计量泵将钻井液助剂自动精准输送至泥浆混合系统。该装置的成功应用为钻井液自动精准调控奠定基础,显著提高钻井液配制及维护的自动化和现场HSE水平。     

连续油管测井机协同控制研究

连续油管测井机的研制为复杂大斜井、水平井的测井作业提供了有效的技术手段,其中,满足测井作业低速稳定性要求的注入头与滚筒的协同控制是整机的关键技术之一。为了提高测井机的性能,提出了基于二次调节系统辨识的连续油管协同控制设计方案。从二次调节系统的组成与原理出发,通过建立二次调节系统的非线性模型,可以将其简化为一个二阶线性系统,对其动力学特性进行描述。根据这一特点,依据最小二乘理论,采用带有遗忘遗因子的最小二乘算法,对二次调节系统进行了系统辨识,获得了确定参数的系统模型。在辨识模型的基础上,通过采用PID控制器,对二次调节控制系统进行了实验研究,为今后连续油管测井机的理论分析和实时控制打下良好的基础。研究表明,二次调节系统替代传统马达有效地解决了注入头与滚筒协同控制问题。     

API偏梯形套管螺纹接头极限抗拉能力分析

采用解析方法研究了偏梯形套管螺纹接头的极限承载能力.根据变形协调原理,假设在变形过程中内、外螺纹在接触点处始终保持接触,将螺纹齿简化为梁模型,运用弹塑性力学、接触力学的理论,计算出API偏梯形套管螺纹接头在机紧装配、拉伸载荷工况下的弹、塑性极限承载能力及应力状态.分析总结了上扣扭矩和拉力对偏梯形螺纹连接强度的影响.     

基于GPS的计算机图像跟踪摄取系统的研究与设计

基于GPS的计算机图像跟踪摄取系统是一个集跟踪、记录运动目标轨迹、实时图形传输的多功能装备,实际上是一种全数字的小型经纬仪系统,其主要用途是飞行目标的外弹道跟踪和实况记录;本着"适用、可靠、先进、经济"的原则,系统采用了成熟先进的数字化技术,实现了设备的集成化和小型化,确保了系统的高可靠性;经实验验证,系统达到了设计要求,具有很强的鲁棒性,对该系统的研究具有重要的理论研究意义和实际应用价值。     

基于dSPACE的频率特性测试系统的研究

针对目前伺服系统频率响应特性测试试验的要求,在简介频率响应特性测试的原理的基础上,提出了一种基于dSPACE的频率响应特性测试系统的软硬件组成,重点论述了该系统利用Simulink中的S-Function实现测试信号生成的手段以及利用dSPACE中的实验软件ControlDesk获取采样数据的处理方法.该系统具有简单快捷、配置灵活、节约成本的优点,可以替代价格昂贵的传统的频率特性测试仪和信号发生器.应用结果表明,该测试系统经济可靠,测试精度高,能够满足伺服系统频率响应特性测试的要求.     

深水钻井关键装备现状与选择

与陆地和浅滩相比,深水钻井海况环境更为复杂,对钻井装备和技术的要求更高。针对深水钻井的特点,对深水浮式钻井所需要的钻井装置、水下器具、水下井口等装备进行了阐述,分析了其发展现状、技术特点和关键参数,提出了选择这些装备应考虑的因素。