折叠式油管扶正机械手的设计与分析

在油田修井作业中,为了有效提高修井作业效率,降低人工操作的安全风险,同时还为了符合自动化修井机高集成度、模块化的设计理念,减小油管扶正机械手的安装体积,设计了折叠式油管扶正机械手。分析了油管抓手、油管定位机械臂和折叠机械臂等主要结构,阐述了定位机械臂的校正并实现油管对中功能的原理。选用合适的液压缸并设计了同步分流单向阀锁紧液压回路,保证了机械手工作的安全与稳定。该机械手可以远程操控以完成对油管的抓放、推送、扶正和井口对中等操作,实现了井口无人化作业。现场应用结果表明,油管扶正机械手对中精准,快速稳定,减轻了工人的劳动强度,同时也提高了安全性。     

作业质量检查组合工具箱

在抽油机发生油管断脱时，为了保证能顺利起出井中的油管和抽油杆，而不使抽油杆上的高强度扶正环掉入井内，研制了同步起杆管专用工具。检泵井同步起杆管专用工具由柔丝绳、绳帽、抽油杆变头、提篮、快速接头等组成。柔丝绳一边是用专用机器插编的直径25cm的绳套，一边与绳帽用铅锡合金灌铸而成，并通过变头、抽油杆接箍与提篮相接。使用时将柔丝绳套挂在游动滑车大钩上，用来承受抽油杆柱重力，快速接头与待起抽油杆相连，将柔丝绳下入油管内。     

信息

检泵井同步起杆管专用工具在抽油机发生油管断脱时,为了保证能顺利起出井中的油管和抽油杆,而不使抽油杆上的高强度扶正环掉入井内,研制了同步起杆管专用工具。检泵井同步起杆管专用工具由柔丝绳、绳帽、抽油杆变头、提篮、快速接头等组成。柔丝绳一边是用专用机器插编的直径25cm的绳套,一边与绳帽用铅锡合金灌铸而成,并通过变头、抽油杆接箍与提篮相接。使用时将柔丝绳套挂在游动滑车大钩上,用来承受抽油杆柱重力,快速接头与待起抽油杆相连,将柔丝绳下入油管内。由于下入油管内工具及柔丝绳长度加上抽油杆长度略大于油管长度(9.70m),故在提…     

DYJ80型自动化带压作业机研制及应用

针对目前国内外还没有全流程自动化带压作业成套设备的现状,研制了DYJ80型自动化带压作业机。该作业机通过采用动力猫道机、动力管桥、提管滑车、缓冲机械手、液压钳滑车、复合励磁接箍检测装置等多种自动化机具以及智能化控制系统,实现了油管输送、油管翻转、油管扶正、油管上卸扣、接箍识别、接箍定位、管柱起下、环空压力控制、闸板防撞、钻井液防溅等全部作业过程的自动检测和控制。其中：接箍高度定位满足自动化上卸扣需求,双级油管扶正对中满足自动化上扣需求,接箍检测装置识别接箍信号准确、可靠,接箍位置动态跟踪系统满足自动化开关防喷器和卡瓦需求。所得结论可为油田自动化带压作业技术的应用提供参考。     

小修作业起下油管多功能机械手研制

在油田小修作业中,70%以上的时间用于起下油管。为了降低修井作业工人的劳动强度,减少人工操作安全风险,根据我国油田修井机小修作业起下油管运动轨迹特点,研制了一种液动多功能机械手。该机械手主要由四爪机械手、自动定位机械臂和三维位移调节支座等组成,安装在修井机尾部的井架下面,可远程控制完成对油管的抓放、扶正、推送、对中以及推拉吊环转运吊卡等功能,实现了井口无人起下油管作业。现场应用表明,该机械手结构新颖,安装维护简单,使用性能可靠,工作效率较高,满足现场修井作业要求。     

机械化修井作业油管扶正装置的研制

为解决起下管柱作业时机械化程度低而导致的工人劳动强度大、施工环境恶劣和施工风险大等问题,研制了机械化修井作业油管扶正装置。该装置由井口支架、扶正液压缸、导向锥桶、辅助扶正臂、主扶正臂以及机械扶手等组成,采用液压缸驱动,通过扶正臂减小悬吊油管的摆动幅度,实现油管精准对中,保证油管顺利对、上扣。有限元分析结果表明,设计的装置最大能满足?114.3 mm(4?in)油管的扶正对中要求。现场应用结果表明,该装置可顺利配合井口装置和油管输送装置完成油管起下作业,无需人工直接参与,其安全性、稳定性及连续工作能力均满足现场应用要求。     

套管扶正机械手研制

为提高下套管作业效率,减少套管上错扣现象,减轻施工人员的劳动强度和杜绝井下复杂情况发生,设计完成套管扶正机械手的技术方案并进行了论证。该套管扶正机械手主要由执行系统和控制系统两部分组成。控制系统是利用防爆电磁换向阀控制各油缸油路方向,各油缸分别控制底盘旋转带动机械手臂摆动;控制机械手臂抬起、伸缩和放置水平位置;控制机械抓手抱紧和松开套管,对套管扶正从而实现套管顺利上扣。根据套管扶正机械手的工作特点、实际工况参数,对其进行了应力分析,结果表明提升油缸活塞杆前端销轴连接处和装置底座承受着较大的应力载荷,实际应用时必须保证其有足够的强度。详细介绍了该套装置的操作要点和注意事项,对现场应用具有指导意义。     

油田修井作业井场油管遥控移送机的研制

针对现有油管移送机不适应于井口无人作业工况,电动、钢制发条驱动小滑车或用传送带(绳、链)拖动小滑车存在的诸多问题,研制出一种新型井场油管遥控移送机。该移送机的小滑车在上部开口的矩形槽滑道内行走,不会翻车,也不会出轨掉落伤人;依靠重力弹性机构自动产生拉力,拉着小滑车回位,无需人工推送。现场应用中,该机接送和传送油管动作连贯,性能稳定,只需1名场地工人按遥控器即可完成油管从管排架至井口之间的来回移送。该油管遥控移送机适用于井口无人或有人操作2种作业工况,大大减轻了工人劳动强度,提高了作业效率和施工安全性。     

液压举升快速返排系统安装装置的设计

为满足大排量、高效率的试油排液需求,研制出一种液压举升快速排液装置。然而该装置的举升液压缸利用普通油管滑车及支架进行安装容易发生液压缸活塞杆损坏、油缸侧翻的问题。通过分析举升液压缸在安装过程中的运动特点,对油管滑车轨道系统的滑车、车轮、滑车轨道和轨道支架等部件进行了针对性改进,设计出适合液压举升快速返排系统安装时使用的安装装置。改进后的安置装置提升了系统操作安全性,满足现场需求。     

修井作业井口无人操作起下油管装置

基于现有修井机的动力和提升条件,研制出一种井口无人操作起下油管装置,主要包括油管自动悬吊系统、液压钳自动上卸扣系统和远程液压控制系统。各部分的操作指令集中到修井机的控制台上,由司机手远程操控完成油管的抓放、扶正、对中、悬持、上卸扣、锁定和起下,实现了1名司机手和1名场地工即可完成起下油管作业,不仅降低了工人劳动强度,而且保证了工人起下油管时远离井口危险区域免受伤害。该装置结构简单,体积小,性能稳定,不占用井口人工操作空间,不影响人工井控抢险,不妨碍井口人员逃生,不增加搬家车辆和运行成本,施工速度可控且与人工操作水平相当,受到现场工人的欢迎。     

埕岛油田油水井安全控制系统

为了确保海上油田油水井的安全生产 ,在胜利油田埕岛浅海油田的 2 31口井上都安装了安全控制系统。这种控制系统的地面部分由地面控制盘、井口安全阀、温度控制装置和压力控制设备等组成 ;井下部分由液控管线、井下安全阀、各种环空封隔器、排气阀和定压阀等组成。其原理是利用连续液体压力传递方式 ,将地面控制盘的液压力通过特殊管线传给井下安全阀等控制装置。紧急情况下 ,由控制系统关闭油管和油套环空的油流通道 ,达到安全控制的目的。该控制系统可用于注水井、电动潜油泵井、螺杆泵井和自喷井 ,现场使用成功率达 10 0 %。其配套装备与国外产品相比 ,具有操作简单、适应性强、维护方便和价格低廉等优点     

循环油浆蒸汽发生器管束泄漏原因及修复

分析得出引起循环油浆蒸汽发生器管束泄漏的原因是 :换热管与管板胀接质量不良 ;蒸气发生器运行中产生振动 ;存在应力腐蚀和间隙腐蚀等都会造成换热管与管板连接部位的管接头和管板表面产生裂纹而泄漏。制定的修复工艺关键是 :彻底清除管接头及管板的裂纹和表面油污 ;计算确定并控制管板焊前预热温度为 2 0 0℃ ;选择从外向内 ,分区跳焊的焊接顺序 ,控制焊接工艺参数 ,减小焊接应力和变形 ;选择E4 30 3酸性电焊条 ,焊后整体锤击焊接接头 1遍 ,确保焊接接头质量     

Multi-objective optimization of oil well drilling using elitist non-dominated sorting genetic algorithm

A multi-objective optimization of oil well drilling has been carried out using a binary coded elitist non-dominated sorting genetic algorithm.A Louisiana offshore field with abnormal formation pressure is considered for optimization.Several multi-objective optimization problems involving twoand three-objective functions were formulated and solved to fix optimal drilling variables.The important objectives are：（i） maximizing drilling depth,（ii） minimizing drilling time and （iii） minimizing drilling cost with fractional drill bit tooth wear as a constraint.Important time dependent decision variables are：（i） equivalent circulation mud density,（ii） drill bit rotation,（iii） weight on bit and （iv） Reynolds number function of circulating mud through drill bit nozzles.A set of non-dominated optimal Pareto frontier is obtained for the two-objective optimization problem whereas a non-dominated optimal Pareto surface is obtained for the three-objective optimization problem.Depending on the trade-offs involved,decision makers may select any point from the optimal Pareto frontier or optimal Pareto surface and hence corresponding values of the decision variables that may be selected for optimal drilling operation.For minimizing drilling time and drilling cost,the optimum values of the decision variables are needed to be kept at the higher values whereas the optimum values of decision variables are at the lower values for the maximization of drilling depth.     

Research into magnetic guidance technology for directional drilling in SAGD horizontal wells

SAGD horizontal wells are used to enhance oil recovery from heavy oil reservoirs.This technology requires precise separation between the production well and the injection well to ensure the efficient drainage of the reservoir.By studying the attitude of the downhole probe tube and the production well trajectory,an algorithm is proposed for eliminating ferromagnetic interference while drilling injection wells.A high accuracy filter circuit has been designed to correct the detected magnetic signals,which are ultra-weak,frequency-instable,and narrow-band.The directional drilling magnetic guidance system(DD-MGS) has been developed by integrating these advanced techniques.It contains a sub-system for the ranging calculation software,a magnetic source,a downhole probe tube and a sub-system for collecting & processing the detected signals.The DD-MGS has succeeded in oilfield applications.It can guide the directional drilling trajectory not only in the horizontal section but also in the build section of horizontal injection wells.This new technology has broad potential applications.     

宝浪油田集输系统工艺改进与完善

宝浪油田原油集输处理系统经过多年运行,已出现各种问题,例如来油阀组以及高低压除油器没有超越流程;三相分离器盘管结垢、腐蚀严重,处理效果不好;原油储罐呼吸损耗大;污水管线穿孔频繁、水质难以保证等问题。通过现场调查分析,采取完善工艺,采用强磁阻垢器以及复合材料管线,改进污水处理技术,优化装置操作等技术措施,确保了原油脱水合格;处理后的污水水质达到A3标准,油气损耗大幅降低,解决了污水管线穿孔频繁问题,同时确保了生产系统安全平稳运行。     

求真务实,加强管理,不断推动安全设备管理工作向前发展

介绍了中国石化山东石油分公司在加强设备管理，保证企业安全工作方面的经验，其做法是：健全组织，明确职责，确保设备管理工作顺利进行；建章立制，量化考核，不断提高设备管理水平；建立设备档案和台账，夯实设备管理基础工作；加强培训，开展知识竞赛活动，提高员工队伍素质；加大投入，提高科技含量，实现设备本质安全；实施HSE风险管理，确保施工作业安全；落实技防措施，确保加油站员工人身和财产安全。     

海上自升式钻井平台探井井口稳定性分析

在海洋探井作业过程中,通常采用独立的井口支撑装置,为达到井控安全及进一步增加钻探深度,很有必要对探井井口系统进行稳定性分析。对海洋石油自升式钻井平台探井井口系统稳定性研究进行了介绍,通过对井口配重、常规井身结构、井口套管头、海上隔水导管、泥线悬挂流及井口悬吊系统等配套设备技术和操作要点的分析研究,得出了确保井口支撑系统稳定应采取的措施。通过现场实例分析,可为今后的勘探钻井作业提供相关的技术指导,达到更高的安全效果和经济效益。     

ST形翅片管卧式重沸器在己烷油装置改造中的应用

介绍了液体沸腾传热机理和T形翅片管卧式重沸器传热机理,阐述了ST形翅片管卧式重沸器 在己烷油装置中的应用。应用结果表明,采用ST形翅片管使系统操作更为安全,增强了传热效果,减少了 维修工作量而又不增加设备投资费用,且消除了扩能"瓶颈"。     

抑制油井层间水窜的固井技术探析

油井存在油水互层时,油层和水层间具有良好的封隔效果是延长油井见水期的方法之一。Ｘ井位于新疆油田准噶尔盆地西北缘,其目的层石炭系地层裂缝发育、油水层交错且受边底水及注水井等因素的影响,油井完井投产后油井含水率上升快并形成水淹,油井产能迅速下降。为保证完井后水层和油层间的水泥石仍然具有良好的封隔效果,采用韧性膨胀防窜水泥浆体系进行固井。文章在室内测试了该水泥浆体系的密度、流变性和失水量等基本属性,并结合力学软件和室内试验,优化水泥石的力学参数。现场应用表明,该体系既能够确保油井的固井质量,同时又能满足完井施工后水泥石完整性和封隔性要求,具有良好的防窜性能,满足封隔油井层间水窜的要求。Ｘ井固井作业的成功为同类井确保完井后水泥石力学完整性提供借鉴。     

管体腐蚀检测系统在稠油热采注汽管道中的应用

介绍了在不拆除现有保温层的情况下,管体腐蚀检测系统在稠油热采注汽管道中的应用。结果表明,管体腐蚀检测系统对稠油热采注汽管道的平均管壁厚度进行检测,可以达到预期效果并具有较高的灵敏度。