XJ350修井机起升系统动力学仿真

在合理假设的基础上,考虑了井架的弹性及钢丝绳与滑轮间的缠绕关系,应用ADAMS软件建立了XJ350修井机起升系统的仿真模型。通过不同工况下的分析运算,得到起升系统传动轴、大锥齿轮轴、滚筒轴、水刹车轴、快绳、死绳、吊环及井架起升和下钻过程较为准确的动载特性参数。仿真分析结果与以往的试验结果非常接近,表明仿真结果已达到较高精度。最后根据仿真结果,对XJ350修井机起升系统的设计和使用提出了建议。     

电液混合式修井机起升系统结构与动力学分析

为了提高修井机起升系统效率,降低系统能耗,采用新型外转子永磁同步电机绞车结构,将外转子永磁同步电机内置于绞车串联使用,设计了电液混合式修井机起升系统结构。采用有限单元法校核了起升系统的绞车、天车滑轮和井架等关键结构,建立了考虑井架刚度和钢丝绳弹性的系统动力学模型,从理论和仿真2方面分析了起升系统的动态响应。分析结果表明,起升系统工作稳定,能够满足修井机设计性能要求。所得结果可为电液混合式修井机深入研究提供参考。     

修井机起升系统动力学仿真的初步研究

针对国产修井机设计中采用传统静态设计方法和对修井机动态特性分析较少等问题，以国产XJ350修井机为研究对象，采用ADAMS机械系统动力学自动分析软件，建立了修井机起升系统在起升和下钻过程中的动力学仿真模型。按照ADAMS仿真算法，对不同井深下以不同挡速起升和下钻时修井机起升系统的承载状况作了分析，得到起升系统中传动轴、大锥齿轮轴、滚筒轴。水刹车轴、钢丝绳和吊环等构件的载荷曲线和动载系数。研究分析表明，仿真试验结果与以往有关试验结果相比，具有相同的变化规律，说明仿真分析结果是可靠的。但对此项研究尚须进一步加深。     

钻机启动过程快绳拉力研究

钻机启动过程中的冲击载荷造成快绳拉力过大是钢丝绳在滚筒缠绕过程中发生夹绳、乱绳事故的主要原因之一。根据机械系统动力学理论,建立钻机起升系统动力学模型,能够解决钢丝绳缠绕过程中快绳拉力的求解问题。     

XJ250修井机起升系统的制动过程仿真

修井机起升系统的制动特性对复杂修井作业过程具有重要影响。以XJ250型修井机起升系统为研究对象,建立了包含液压盘式刹车在内的起升系统的动力学简化模型,通过三维建模软件Pro/E和机械系统动力学仿真分析软件ADAMS对下钻工况的制动过程进行动力学仿真分析,得到了在不同制动力矩作用下的修井机起升系统滚筒角位移、角速度及角加速度曲线,仿真结果与实际运行情况相符。该项研究为修井机起升系统液压盘式刹车工作制动性能的改善奠定了理论基础。     

海洋修井机提升系统问题原因分析及优化措施

某海洋修井机提升系统钢丝绳在一次振击作业时发生断裂，更换新钻井钢丝绳后，在作业后进行滑移钢丝绳更换作业检查时，再次发现钢丝绳出现多处不同位置、不同程度的变形情况。经对同规格、同类型天车海洋修井机进行提升系统检查，发现同样存在钢丝绳变形问题。针对钢丝绳断裂、变形情况频现的状况，对天车滑轮系统、井架结构、死绳固定器等进行了全面检查，分析出导致钢丝绳出现问题的本质原因，优化了天车滑轮系统的设计，并对天车滑轮系统进行了现场改制。改制后天车滑轮系统未再出现过钢丝绳断裂、变形等问题，改进效果良好，消除了海洋修井机提升系统设计不足，提高了提升系统作业安全性能。     

供修井作业用的导向滑轮

<正> 在油井维修起下管柱过程中,从井架天车下来的游动钢丝绳缠绕到拖拉机式通井机的起重滚筒上,有时钢丝绳会拉翻井架。为了避免发生此类事故,通常都在井架底座大染或混凝土基座上装设一个导向滑轮。 现有的滑轮有许多缺点。附图所示为苏联钻井工艺研究所研制的新型导向滑轮,它包括     

不压井修井机井架起升过程仿真分析

为了得到不压井修井机井架在起升过程中液压系统的双级液压缸对系统动态性能的影响及井架内力的变化情况,基于AMESim软件的HCD库,采用2个单级液压缸级联方式建立二级液压缸的模型并进行仿真研究。针对不同的起升角度,对不压井修井机井架进行了起升过程的有限元仿真分析及综合分析比较。通过仿真曲线,验证液压系统建立的正确性,并得出多级液压缸在换级时,由于流量发生突变,将产生较大的液压冲击和波动;井架在起升的初始位置受到的应力和位移都最大的结论。可为此类新型修井机的设计及改进提供理论支持。     

JJ675/48-K型井架起升过程力学分析

井架在起升过程中的力学分析比较复杂,很难采用理论计算的方法得到。为了保证井架及其起升系统的安全,以JJ675/48-K型井架为例,采用SAFI 7.1软件建立模型并模拟该井架的起升过程。分析了在不同起升角度时井架和钢丝绳的受力,得到了最大起升力、最大钩载及井架各构件的强度、刚度。为井架的结构设计和现场起升提供依据。     

步进式自平衡井架电动修井机研究与应用

为满足月东油田修井作业需求,研制了步进式自平衡井架电动修井机。该修井机以步进式液压平车作为承载底盘,实现了在受限空间内整机的纵向行走、横向行走和回转。自平衡井架采用桁架式结构、全封闭的矩形截面设计,强度高,抗扭能力大;天车为两轴结构,井架垂直安装,不承受倾覆力矩,可在不安装井架绷绳的情况下安全起下钻;绞车制动采用液压盘式刹车装置,具有盘刹装置失压安全保护功能,工作钳与安全钳安全互锁、互为备份制动;绞车和游动系统设置了3套防碰防护装置系统。截至2019年12月,步进式自平衡井架电动修井机已完成修井作业290余井次,最大作业载荷650 k N,自平衡井架系统及整机电控、液控系统性能稳定;可在不拆抽油机、作业空间受限的条件下进行整体移机和回转操作,实现了不打地锚、无井架绷绳情况下的安全起下钻作业。该产品的研制成功为海上油田修井作业提供了新的技术装备。     

基于遗传算法的无绷绳修井机钢丝绳与井架夹角优化设计

定绳与井架的夹角、快绳与井架的夹角,对无绷绳修井机井架的应力和变形影响很大,为了降低井架的应力和变形,用遗传算法优化了无绷绳修井机定绳与井架的夹角、快绳与井架的夹角.基于ANSYS分析了优化前后两种方案无绷绳修井机井架的应力和变形,分析结果表明,优化后的方案井架的应力和井架上天车位移减小了,优化设计方案明显改善了无绷绳修井机的结构参数.     

钻井钢丝绳断裂原因的技术分析

钻机提升系统的钻井钢丝绳在油田钻井过程中突然断裂,造成设备顿钻事故。通过对钢丝绳断裂部位、断口形貌、制造质量以及滚动系统滑轮参数等调查情况进行分析,剖析了钢丝绳断裂产生的原因。     

塔吊、吊篮等钢丝绳断绳事故动力学分析

从动力学的观点出发,分析塔吊、吊篮等施工机具钢丝绳断绳事故原因,对塔吊等机械紧急刹车造成的危害进行了理论分析与探讨,发现这些动荷载具有很大的破坏力,提出动力计算公式和动力系数概念,并用实例加以说明。     

4500米钻机提升系统静动态载荷测试的初步分析

本文论述了对国产ZJ—45J型钻机提升系统静动态载荷进行综合测试的结果。通过计算、绘制曲线和载荷谱及验算等手段,整理分析了七个方面的测试数据:(1)判明了提升各部件的安全系数;(2)说明了提升动载(包括振动)相对于时间的变化规律、求得各动载系数;(3)证明了滚筒的角速度、角加速度与提升动载之间的关系;(4)测得了各档的实际换挡载荷,得出不同的功率储备系数;(5)根据所测提升钢丝绳的动拉力取得单滑轮效率值和游动系统效率值;(6)测定有关提升钻柱重量与柴油机转速、钻柱提升线速度的关系及300吨钩载下井架顶部下沉量等;(7)测定绞车刹带在下钻对的动拉力,判明沿刹带周边拉力的分布规律及下钻动载系数。     

TZJ40(B)直立井架拖挂钻机的研制

针对常规车装钻机井架需采用绷绳固定,对井场地质要求高,占用井场空间大,不能满足丛林、山地、丘陵、沙漠等特殊地区油气开发需要的问题,研制了TZJ40(B)直立井架拖挂钻机。该钻机配套井架为双节套装直立式可伸缩K形井架,前开口、无绷绳、液压伸缩、液压起放,井架与钻台直接连接,钻台增加了侧面支撑与台体斜撑,保证了井架的稳定性。有限元分析及试验表明,该钻机的最大钩载达到设计要求,各项指标均符合API相关规范,可满足114mm钻杆4000m的钻井能力。     

基于弹性变形的滑轮法安装水下管汇的钢丝绳静力学分析

基于钢丝绳下放过程中因受力而产生的微小弹性伸长量,分析水下管汇在海面上、入水以及吊装等3个不同阶段的钢丝绳形态、有效张力和弹性伸长量随钢丝绳位置的变化,并通过Matlab编程对算例进行数值求解。结果表明:钢丝绳在吊装管汇前呈悬链线和近悬链线形态;在吊装管汇后呈近似直线形态,且钢丝绳有效张力和伸长量随着管汇质量增加而明显增大;在吊装管汇后,钢丝绳顶部的有效张力最大,是安装过程中的危险部位,需进行监测和预警。研究结果对实际下放安装过程中提高安装精度和安全性具有指导意义。     

钻机起升系统动态特性仿真模型初步研究

为了深入了解钻机起升系统的动态特性,缩短钻机起升设备的研制周期,节约试验成本,应用机械系统动力学自动分析软件ADAMS建立钻机起升系统的动态特性仿真模型.在建模过程中,对钢丝绳进行离散化处理,只要改变模型中的参数就可以对不同起升工况下的动态特性进行分析.与试验结果进行比较,验证了模型的可行性.     

大型设备吊装平衡问题的分析和探讨

本文针对大型设备吊装中的平衡问题提出不均衡系数K值进行分析和讨论，阐述吊推法吊装细高件的钢丝绳受力计算和滑车组穿方法，探讨滑移法抬吊作业的平衡控制和指挥，分析高重心吊装作业的整体平衡，简单总结大型设备吊装施工的发展方向。     

钢丝绳柔性抽油杆抽油装置图表选择法的研究

对柔性连续抽油杆抽油装置图表选择法进行了简要的理论分析。为了保证柔性抽油杆在工作中下冲程过程的正常回落 ,在钢丝绳的末端设置了一定长度的加重杆 ,所以柔性杆的最大下泵深度为钢丝绳和加重杆两部分长度之和。另外 ,针对钢丝绳抽油杆自身弹性模量小、弹性大的特点 ,提出了确定泵柱塞有效冲程的新的计算理论 ,并且在青海尕斯库勒油田 16 - 6井实际验证了上述理论计算的正确性。