窄V带传动系统可靠性分析与设计

开展窄Ｖ带传动系统可靠性分析与设计对于提高钻机、抽油等石油钻采机械的质量和效益具有重要意义。现文通过对窄Ｖ带传导系统采用失效模式、影响及致命度分析(ＦＭＥＣＡ），找出影响系统可靠的关键零件－带轮轴及窄Ｖ带，根据可靠性设计原理，结合常规设计方法，并借助于变差系数，介绍了关键零件之一的窄Ｖ带传动的可靠性设计方法，并给出了抽油机中窄Ｖ带传动可靠性设计实例。     

非圆齿轮传动提高游梁式抽油机效率研究

提出利用非圆齿轮传动提高游梁式抽油机效率。按照抽油机特殊运动规律,将常规游梁式抽油机减速箱设计成非圆齿轮啮合副,以形成新型节能抽油机。以兰石CYJ10-4·2-53HB型游梁式抽油机为例,通过分析,并利用Matlab软件对游梁式抽油机采用非圆齿轮传动减速箱和采用常规齿轮传动减速箱时的运动和动力性能进行了仿真对比。计算表明,采用非圆齿轮传动游梁式抽油机可比同型号常规游梁式抽油机节能14%。     

基于热分析的低速重载齿轮传动冷却方法研究

海上平台行星减速器中的低速重载齿轮传动由于摩擦生成热量较大,不仅影响到减速器的整体温度,而且轮齿间相互接触处由于摩擦引起的高温引起附加热应力,严重影响轮齿间的传动性能、工作可靠性及其使用寿命。结合齿轮传动的传热学、摩擦学及有限元原理,建立了行星减速器三维热分析有限元模型,计算了不同环境温度和相同环境温度但冷却位置不同时,处于热平衡状态下的齿轮零件热力图,分析了减小热应力应该采取的有效方法。研究结果表明,采用有限元法求解齿轮传动温度分布、热应力等问题,比较精确、方便、直观,便于采用更有效、更有针对性的措施。     

双斜齿轮传动的设计和安装方法研究

传统三缸钻井泵一般采用人字形齿轮传动,存在曲轴强度和刚度低、轴承寿命短、齿轮啮合差等不足。在钻井泵上采用双斜齿轮传动,不但保留了人字形齿轮传动时无轴向力的优点,而且提高了曲轴的强度和刚度,延长了轴承的使用寿命。详细介绍了采用双斜齿轮传动方式时,两对齿轮副的设计和安装方法,该方法不但解决了两对齿轮副同步啮合的问题,而且使得齿轮副的安装更加方便,可为同类齿轮设计和安装提供参考。     

冷态钢板矫直机传动齿轮箱润滑油的设计应用

冷态钢板矫直机传动齿轮箱在工作中承受中等冲击载荷,其传动具有低速、大扭矩、高精度、方向可逆、连续工作的特点,同时齿轮箱体内部布置齿轮数量较多,要求整体结构合理,传动效率高,使用可靠性强;而齿轮箱在生产实践中常见的故障起因,如轴承发热烧损,齿面点蚀、胶合甚至断齿均与润滑系统密切相关;故在设计中进行科学合理的润滑参数选择是其安全运行的首要条件,文章结合齿轮箱的技术特性介绍了润滑油参数的计算与选用方法,其中包括润滑方式、润滑油种类、润滑油黏度、润滑油量及润滑油进出口管径参数的确定。     

4 500 kN变频直驱顶部驱动钻井装置设计

常规的顶部驱动钻井装置(简称顶驱)通过减速箱进行减速、增扭,以满足钻井作业的要求。减速箱一般为2级齿轮传动,结构复杂,传动效率降低,油润滑系统容易泄露。为进一步提高顶驱的传动效率和可靠性,研制了一种由变频电机直接驱动主轴的直驱顶驱。该顶驱取消减速箱,采用无级变频控制技术,将电机与主轴融合,电机转子直接驱动主轴钻进。与同规格减速箱顶驱相比,零件数量大幅减少,故障率低,操作维护容易。厂内试验结果表明,该顶驱的各项性能指标达到了设计要求。     

圆弧齿轮强度的可靠性计算

作者根据机械强度概率计算的一般原理,讨论了圆弧齿轮疲劳强度的可靠性计算方法,该方法是建立在常规设计基础上的,能预报齿轮的失效概率,也能为修改常规设计结果提供依据。并举例说明了该计算方法的应用。     

不同齿轮传动型游梁式抽油机的节能分析

分析了两种不同齿轮传动型（常规圆齿轮传动型和非圆齿轮传动型）游梁式抽油机的节能工作原理,认为采用非圆齿轮传动能提高游梁式抽油机效率。按照抽油机特殊运动规律,将常规游梁式抽油机减速箱中的圆齿轮传动改为非圆齿轮传动。可以形成新型节能抽油机。以CYJ10-4．2-53HB型游梁式抽油机为例,通过分析与计算,表明采用非圆齿轮传动可节能14％。     

椭圆齿轮抽油机初探

椭圆齿轮抽油机是在常规游梁式抽油机减速器的输出轴上，联接一个椭圆齿轮变速器，抽油机曲柄固定在变速器的输出轴上而构成的新型抽油机。椭圆齿轮变速器的共轭椭圆齿轮啮合传动具有定轴性和传动稳定性。导出了椭圆齿轮抽油机的悬点运动方程和功率表达式，给出了一种四型机型的设计参数。计算结果表明，这种抽油机的功率峰值比常规抽油机低２６％，上冲程时间是下冲程的１．４６倍，对节电和提高泵效十分有利。     

修井机角传动箱及滚筒刹车毂改造与应用

改造前的结构。该传动箱的作用是减速并增大扭矩、改变动力传递方向，位于传动系统中部。XJ350角传动箱齿轮结构，它主要由壳体、主动齿轮轴、被动齿轮轴、被动齿轮及联接螺栓、轴承等组成。扭矩传递路线是主动齿轮→被动齿轮→被动齿轮螺栓→被动齿轮轴→主滚筒链条。很显然，被动齿轮螺栓主要承受传动扭矩，对螺栓强度影响大，螺栓要求高。     

液压盘式刹车绞车和并车传动箱试验装置

现有绞车和并车传动箱无法在原有试验台上进行出厂试验，为了提高修理质量，保障钻井安全，研制了液压盘式刹车绞车和并车传动箱的试验装置。具有经济实用、良好的可操作性、高效节能、环保等优点。     

高温高压储层智能分注工艺可靠性研究

渤中25-1油田高温高压注水井面临油藏温度高、管柱蠕动大和常规测调技术不适用的难题。采用智能测调分注工艺,可有效解决测调效率低的问题。研究该工艺的耐高温高压性能及电缆通信可靠性显得尤为重要。从管柱结构、管柱蠕动计算、材料耐高温和电缆保护等方面分析了高温高压智能分注工艺的可靠性,得出的结论是:“分体式”智能分注管柱保证了施工和注水测调的可靠性; 高温高压深井防蠕动管柱工艺设计保证了耐高压可靠性; 优化选材及老化试验保证了耐高温可靠性; 关键工具的电缆保护设计及电缆强度试验则保证了电缆通信的可靠性。     

SCADA系统在埕岛东区油田的应用

埕岛东区油田SCADA系统由中心平台监控中心及站控系统、所属卫星平台远程控制站、数字电视监控系统及数字通信网络等组成,在传统遥测、遥控的基础上新增了遥视功能。文章介绍了系统各组成部分的功能以及硬件和软件的选择,论述了该系统的设计特点,主要有:采用统一的系统平台,可为用户节省资金;遥视与遥测、遥控融为一体,丰富了系统的功能;优化、完善了信号传输方式,提高了可靠性和质量;安全为本,力求设计本质安全。     

基于卫星链路扩延海洋平台安全网的研究应用

海上油气田平台之间传输关停报警信号在采用公共协议转换的方式时,特别是基于卫星链路的情况下,信号传输环节多,可靠性差。为了提高可靠性,东海某项目采用安全网扩延方式。在发生油气泄露和火灾爆炸等危险状况时,存在上下游物流关系的平台之间进行关停连锁,将安全网络进行扩延,将各个平台的安全系统连接起来,减少中间环节,使各个平台之间实现具有相同安全等级的生产操作,可靠性得到了有效提升。通过卫星链路扩延安全网,能够确保在发生危险状况时,及时进行关断,确保危害不蔓延。结合限制开发成本的要求,需要通过卫星链路执行安全关停连锁的工况也逐渐增多,实例证明基于卫星链路扩展安全网的技术具有极高的可靠性,值得推广应用。     

浅谈厚膜电路在测井仪器中的应用

由于厚膜电路稳定、可靠且保密性很好,所以目前很多仪器生产厂家采用厚膜电路代替原来复杂的分离元件,大大提高了仪器的稳定性和抗干扰能力,同时增强了技术的保密性。文章通过对测井仪器中采用的厚膜电路与老仪器中采用的非厚膜电路的对比,得出厚膜电路的优越性。     

新型深井阳极地床的施工

管道采用外加电流阴极保护法,具有可靠性强、寿命长、输出电压电流可调及维护保养简便等特点。阳极地床,分为浅埋型和深井型。目前深井阳极施工都是照图施工,设计上一般是参考当地的土壤电阻率,先设定阳极地床的接地电阻值,再设计一定深度,多采用的是预组装阳极,安装完阳极后再测量阳极地床的接地电阻,与设计比对。这种做法有一定的局限性,阳极地床接地电阻设计值和实测值误差较大。文章介绍了一种新的深井阳极地床施工方法可大大减少阳极地床接地电阻设计值和实测值的误差:深井阳极地床施工时,测试长度为300 mm、直径为40 mm的测试棒的接地电阻,利用有关公式反推成井后的土壤电阻率,根据电阻率确定阳极的安装深度。     

PLC冗余技术在自升式钻井平台升降系统的应用

针对海上自升式钻井平台升降系统必须具备高可靠性的特点，在"勘探七号"钻井平台升降控制系统中实施了PLC冗余设计方案。文中给出了冗余设计的可靠性指标及计算方法，冗余系统基于西门子S7-400H PLC，各主干网络采用光纤环网，实现了CPU及关键元件和通讯链路的冗余，经系统测试，在电源模块、CPU、主干网络发生故障的情况下，仍能实现正常升降操作，冗余设计使系统的可靠性得到较大提升，可满足海洋环境的要求。     

常规可控震源限定频谱高频拓展

常规可控震源因自身因素,工作频宽受到一定的限制。本文通过分析影响可控震源高频出力的关键因素,得出可控震源高频出力特性曲线,基于扫描功率谱和扫描信号频变速率的关系,得到一种限定频谱高频拓展扫描信号设计方法,并对此方法设计高频拓展信号进行了井下对比接收。该限定频谱高频拓展方法不影响其他频段的能量,高频段震源畸变小,具有进一步拓展可控震源高频极限频率的技术优势。     

套管抗挤强度可靠性分析方法研究

提出了一种新的套管抗挤强度可靠性分析方法——置信度与可靠性设计相结合的高精度小子样方法。与常规方法相比,本文方法计算结果精度高,并节省试样。     

基于故障树的水下生产系统可靠性分配

水下生产系统作为深水油气资源开发的主流模式,设备安全可靠运行是保证资源开发和保护生态环境的关键因素。以乐东22-1南块气田为例,进行基于故障树的水下生产系统可靠性分配。首先将水下生产系统故障树模型分为4层,自上而下分别为顶事件、初级中间事件、次级中间事件和三级中间事件。然后采用复合分配法,对故障树顶事件采用基于概率重要度的方法进行可靠性分配,对初级中间事件利用可靠性再分配法进行可靠性分配,最后采取层次分析法对故障率发生改变的次级中间事件进行可靠性分配,最终将系统可靠性指标依次分配到子系统及零部件。分配结果与工程实际相符,并且可以针对失效率较高的薄弱环节,优化水下生产系统可靠性设计。