液压防喷器电－液控制装置的研制

为液压防喷器电－液控制装置的研制设计了一套电动加手液动远、近程调压机构；司钻控制箱采用了防爆设计；整个装置的交直流电源可自动切换。室内性能试验表明，电感压力变送系统、手液动调压阀性能、司钻控制箱防爆性能等均满足设计要求。装置进行了３井次、２１９天共５２５６小时的现场试验，共控制防喷器２２５次，定期检查６６８次，表明这种液压防喷器电－液控制装置各项技术性能指标均达到设计要求和相应的部颁标准。     

地面防喷器电液控制装置

我国目前地面防喷器控制装置均采用气、液控制方式。为满足生产实际的需要，解决原装置在寒冷情况下对防喷器控制失灵的难题，开展了电、液控制装置的研制。该装置采用电感压力变送原理及相应元器件，专门设计的电动司钻控制台控制准确迅速，其防爆性能己通过国家有关机构认证，为国内地面防喷器控制装置增加了一个新系列。     

防喷器承压起下钻模拟试验装置研制

为了研究防喷器在井筒带压起下钻作业工况下的密封性能,研制了防喷器承压起下钻模拟试验装置。包括能够模拟35 MPa带压环境的井口系统和起下钻速度达到600 mm/s的起升装置。此试验装置可用于防喷器的性能试验和密封胶芯的可靠性研究。介绍了该试验装置的井口系统、液控系统、电控系统的设计原理。试验结果表明:该装置能够满足防喷器的承压起下钻试验要求。     

钻机司钻房电气柜证压防爆系统的分析与设计

分析了钻机司钻房电气柜的几种防爆形式，认为正压防爆形式最适合司钻房多个电气柜的防爆设计要求。阐述了司钻房正压防爆系统的设计原则及设计方法，并对组装完成的正压防爆系统进行了调试和试验。试验结果表明，司钻房电气柜正压防爆系统设计理论计算满足GB3836.5的要求，即司钻房符合用电设备在一级二区的防爆要求。最后指出了司钻房电气柜正压防爆系统设计制造过程中应注意的问题。     

钻机司钻房电气柜正压防爆系统的分析与设计

分析了钻机司钻房电气柜的几种防爆形式,认为正压防爆形式最适合司钻房多个电气柜的防爆设计要求。阐述了司钻房正压防爆系统的设计原则及设计方法,并对组装完成的正压防爆系统进行了调试和试验。试验结果表明,司钻房电气柜正压防爆系统设计理论计算满足GB3836·5的要求,即司钻房符合用电设备在一级二区的防爆要求。最后指出了司钻房电气柜正压防爆系统设计制造过程中应注意的问题。     

液手动半全封防喷器的研制与应用

针对现有常规液动防喷器体积较大,工作面较高,不能满足小修作业需要的问题,研制了液手动半全封防喷器。该防喷器是在满足基本技术指标的基础上,以结构简单、体积小和工作面高度低为出发点,采用单层闸板结构同时实现全封或半封关井的多功能液动、手动2用闸板防喷器,能满足井控安全要求,适合小修作业。室内及现场试验表明,该防喷器的各项技术指标均达到了设计要求,完全满足小修作业的要求。     

多功能油井液压阻喷装置研制与应用

针对油田修井作业采用闸板防喷器防止井喷存在的问题,为有效提高油井作业装备的技术水平,研制了一种多功能油井液压阻喷装置。该阻喷装置全部采用液压驱动技术,具有结构紧凑、机械化程度高、安装简便、安全可靠等特点。室内试验和现场应用表明：该装置满足井控安全要求,性能可靠,可操作性强,各项技术指标均达到了设计要求。     

电控型地面防喷器控制装置研制

气控型地面防喷器控制装置在使用过程中存在控制滞后时间长、气管线因水气凝结结冰而堵塞,导致控制失灵等问题。目前,其他厂家生产的电控型地面防喷器控制装置未完全脱离气源的限制。为解决以上问题,研制了数字化纯电控型地面防喷器控制装置。该控制装置具备数据采集、传输、显示及处理功能;使用防爆牵引电磁铁代替气缸控制转阀进而实现防喷器开关动作,响应快,不使用压缩空气;使用通信电缆代替气管缆,实现司钻控制台与远程控制台的控制信号传输,避免因水气凝结结冰而造成气路堵塞,导致控制失效的问题。     

ZJ－45J型钻机绞车的液压控制装置

对现场在用的ＺＪ－４５Ｊ型钻机绞车的刹车机构进行了改进和室内试验。所给出的液压控制装置直接安装在绞车的刹把传动轴上。由此可实现对绞车的液压遥控；司钻可坐在一个密封的操作室里进行操作，其劳动环境和条件大为改善。室内试验证明，该装置制动灵活、可靠，可完成所有刹车动作，能被现场工人接受。     

油气井井口智能控制系统研究与应用

油气井井口智能控制系统是以现有的电气控制及无线遥控地面防喷器控制技术为基础,硬件上增加1套触摸屏式司钻台,同时把节流管汇控制箱集成在防喷器控制装置之上;软件上根据钻井施工过程的工况,把开、关井程序植入控制系统之中,最大化地实现钻井过程中防喷器、节流压井管汇的智能化自动控制,提高了工作效率,降低了劳动强度,提升了钻井施工的安全性能。触摸屏式司钻台的操作界面具有自定义功能,可以根据钻井现场防喷器及节流压井管汇实际的排列布局,进行软件界面的设置,保证界面和实物一致,提高控制的准确性和安全性。     

微小井眼电机驱动CT牵引器控制系统设计

微小井眼连续管(CT)井下作业技术在钻井、测井、修井、完井、气举采油等方面优势突出,但因微小井眼直径小,CT在井眼中不旋转,井下遇阻严重,送进困难,严重影响该项钻井技术的应用与推广。在分析国内外牵引器研究现状的基础上,设计了一种微小井眼井下电机驱动CT牵引器控制系统。该系统直接利用4个伺服电机驱动与控制牵引器牵引井下CT下入和取出,减少了利用循环液驱动时对液压能的依赖性和利用循环液压阀来控制管路的复杂性,节省了液压管路的空间,使作业过程能正常循环井底液体。CT牵引器控制系统适用于小井眼井下牵引作业,稳定性好,牵引灵活,牵引速度快,解决了因井下CT摩阻较大,下入和取出困难等技术难题,增加了CT在井下的延伸长度,将促进我国微小井眼CT井下作业技术发展。     

新型井下水力增压装置的实验研究

针对如何充分有效地利用井底的水力能量 ,既要能提高水力能量的利用率 ,又要易于井下实现的问题 ,设计了一种新型井下水力增压装置 ,该装置依靠脉冲射流的卷吸、自激振荡反馈负压区的形成 ,以及井壁环空液柱压力的它激作用实现井下增压 ,所用增压介质仅为井下环空流体。利用井下环空流体对该装置进行了自增流量实验和射流瞬时动压力实验 ,并由此得出结论 :(1 )在实验条件下 ,自增流量达 2 0 %左右 ,最佳开孔直径d =8mm ,最佳开孔位置h =8mm ,最佳开孔数目n =2 ,对称布置 ;(2 )最佳自增流量开孔方案是 :单孔 8mm ,其开孔位置h =8mm ;双孔 8mm× 2 ,其开孔位置也是h =8mm。     

海洋钻井用旋转支撑转盘液压传动设计

机械驱动旋转支撑转盘存在传动链长、部件多、整机质量大、在钻井平台布置困难等问题。设计了液压驱动的旋转支撑转盘,低速大扭矩液压马达安装在常规转盘输入轴端,采用先进的闭式液压控制系统和远程电液比例控制方案。在海洋钻井平台的应用表明,该转盘体积小,质量轻,拆装布置方便,便于实现精确和智能控制,满足了海洋钻井的工艺要求。     

TDB液压堵水调剖泵

TDB液压堵水调剖泵由液压控制系统、往复泵、冷却系统及底座等几大部分组成,采用液压传动原理将电动机的高速旋转机械能通过恒功率变量泵转换成液压油的压力能,再由液压缸将液压油的压力能通过活塞直接转换成工作液的压力能,由此改变了传统的机械传动链,减少了传动环节,实现了能量的高效率传递。恒功率变量泵的特点,决定了泵的排量随地层压力的升高而降低,非常适合堵水调剖作业。现场试验证明,TDB液压堵水调剖泵具有运行平稳、振动小、自吸能力强、易损件寿命长、对堵剂的剪切率小、堵水调剖及注聚节能效果良好等特点。     

水平井井下工具模拟试验装置的研制

根据油田对井下工具的试验检测需要,研制了水平井井下工具模拟试验装置。装置主要由模拟试验台、水压系统、液压系统和数据采集与控制系统组成。试验台可以提供300kN的载荷输出,水压系统设计指标为30MPa。液压系统采用变量泵和比例溢流阀控制压力和流量,数据采集与控制系统由工控机与PLC联合,可实现对拉力、液压力、水压力和油温的实时采集,以及对比例溢流阀的连续控制。性能试验和应用试验表明,该模拟试验装置能满足井下工具拉压力检测和水压试验的要求。     

井下注剂用小直径管起下装置的研制

针对目前国内小直径管井下注剂设备配套工具不完整,不能满足现场使用要求的情况,研制了井下注剂用小直径管起下装置。该装置采用可正反向旋转的液马达驱动主轴的方案,通过同步齿轮带动链条,夹紧机构使链条上的夹块夹住小直径管,由液压系统实现整个操作与控制,从而使装置上下运动。井场模拟试验表明,井下注剂用小直径管起下装置可完全满足小直径管起下作业的要求,且可避免小直径管管体的变形和损坏。     

修井作业用YJSY-GD-1型试压装置的研制

为了解决修井作业试压中存在的难以精确控制压力值、施工成本高以及安全性不高等问题,研制了YJSY-GD-1型试压装置。该试压装置集成在一个拖橇上,由柴油机驱动牵引。装置设计了排空和卸压管路,其高压泵和低压泵均设计了过载保护阀,提高了安全性。现场试验表明,该试压装置的各总成件参数匹配合理,达到了试压对压力和排量的要求,性能可靠,操作维护简单;推广应用77井次,试压均取得成功。     

超高压压力控制及开关液压系统

针对油田在试验室对井下封隔器胶筒进行耐压试验时，采用人工手动调压不安全的问题，设计了一种超高压压力控制及开关液压系统。详细介绍了系统工作原理，并对其超高压压力控制方法、液控高压截止开关回路及液压系统的动力特性进行了分析研究。用这种超高压压力控制及开关液压系统，可实现80MPa以下高压小流量试压系统的电液比例控制及高压截止阀门开关的远距离液压操作。这种液压系统设计的实现，为保证高压试验过程的安全提供了必要的条件。     

连续油管注入头液压同步控制系统设计

为了解决连续油管注入头闭式驱动系统的双液压马达输出不同步问题,设计了一种用于注入头马达液压同步控制系统。该系统可对同步马达转速、扭矩、压力等性能参数与驱动马达进行匹配,通过同步控制系统的强制同步迫使两侧液压马达输出转速一致,最终达到实现双液压马达同步运转的目的。模拟油田现场实际工况,对配备液压同步控制系统的注入头进行了动载试验,注入头双侧马达同步性大幅度提高,链条驱动系统低速同步运转平稳。试验结果表明,注入头液压同步控制系统提高了注入头运行的可靠性,降低了注入头工作中对油管造成损伤的风险,提升了连续油管作业设备系统运行的稳定性。