海洋浮式钻井液压绞车升沉补偿系统设计

为了降低海洋钻井电动绞车补偿系统的能耗、实现升沉补偿运动与自动送钻运动的解耦控制,开展了补偿绞车的节能方法及控制策略研究。针对系统大惯性、大负载的特点,提出一种基于混合动力与液压能量回收的新型液压绞车补偿系统,通过被动液压马达承担钻柱的部分静载荷,通过液压二次调节元件克服运动过程中的其余载荷,同时利用液压蓄能器实现对系统位能与动能的周期性回收与再利用。提出一种基于升沉-送钻双位移闭环控制的软件解耦控制策略;设计了液压绞车补偿系统的串级控制结构;建立了补偿系统的仿真模型并研制了一套补偿绞车原理样机。仿真与实验结果表明,液压绞车补偿系统的解耦控制效果良好,相对于电动绞车补偿系统的节能效果明显。     

10000m超深测井绞车超低速控制模式设计

随着10 000m超深测井绞车的研制成功,传统闭式液压系统已不能满足其超低速作业要求。进行了10 000m测井绞车液压系统的设计及计算,通过增加超低速控制模式,改造液压马达外置冲洗回路,可满足超低速作业要求。通过试验及现场作业,取得了良好的社会及经济效益。     

DQ40Y顶驱装置液压系统设计

为了满足小型钻机和修井机的需要,研发了DQ40Y液压顶驱装置。主要介绍了DQ40Y顶驱装置的液压系统设计。其主泵系统采用P/Q控制模块,通过对系统压力和流量的线性调节,实现了对钻井扭矩和速度的控制;动力马达具有摆角可调功能,通过改变马达排量,可调节钻井扭矩和钻速;循环冷却系统采用备份设计,方便了系统的维护与保养;辅助系统吸取了交流变频电驱动顶驱的成功经验,沿用了其液压系统。厂内性能试验结果表明,该液压系统基本达到了最初的设计要求,为DQ40Y顶驱装置进入市场奠定了基础。     

转盘的液压驱动设计

针对机械驱动转盘传动链长、部件多、整机质量大和在钻台布置困难等问题 ,设计了液压转盘。液压转盘通过行星减速器与液压马达相连 ,驱动转盘的液压系统由主液压回路、散热补油和过载保护回路、控制回路、制动回路等组成 ,采用了先进的闭式液压系统。液压转盘在4 0t修井机和水井钻机上的应用表明 ,它不仅解决了早期液压转盘存在的油路过热和液压元件寿命低的问题 ,而且性能完全满足钻井过程对转盘的要求     

液压勘察船钻机电液复合集成控制系统研制与应用

设计开发了一种全液压勘察船钻机,该钻机采用电液复合驱动控制技术,实现了整套钻探系统的集成化操控。举升系统、顶驱、管子处理系统等主要设备均采用液压控制,功率利用率高,钻井成本低,防爆、安全性好。通过开发电液复合集成控制系统,利用举升油缸取代了传统绞车来完成钻具提升/下放作业,简化了天车,取消了传统绞车和游车,简化了机械传动流程;通过电液控制,实现液压顶驱的无级调速;开发的自动化管柱处理系统,实现机械化工具代替人工进行作业,降低人工成本,减少工人劳动强度;通过配套集成化司钻操控终端,实现多个被控设备的远程监视和操作。该钻机已完成多次海试,并进行了项目的验收,目前正在南海进行取样作业。集成控制系统的研制,实现了勘察船液压钻机装备的国产化,提高了我国在勘察船钻机领域设计和制造水平。     

液压盘式刹车在修井机中的应用

综述了液压盘式刹车的特点和研究现状，对其在修井机中的应用作了探讨。介绍了目前修井机绞车刹车系统的研制现状。液压盘式刹车与传统的带式刹车相比，前者的刹车力矩大、刹车敏感性高、易于操作、安全可靠、维护方便，已经广泛应用于钻井绞车中，在修井绞车中的应用前景也非常广泛。     

测井绞车液压传动系统的设计和创新

介绍了油田测井绞车闭式液压系统原理，并着重介绍超低速阀的结构原理，新设计液压系统中采用了超低速闽，满足了测井车超低速测并工况。     

海洋浮式钻井平台绞车升沉补偿系统设计

在国外主动式绞车补偿方案的基础上,研发了一种具有自主知识产权的新型海洋浮式钻井平台半主动式绞车升沉补偿装置。通过设计新型绞车升沉补偿系统的结构与参数,分析了系统功率配置、节能效果与解耦控制的机理。研究结果表明:采用液压蓄能节能与电液联合驱动的方式可降低系统能耗;通过合理设计补偿绞车驱动装置结构及控制策略可实现钻柱升沉补偿运动与自动送钻运动的合成及解耦控制。通过建立补偿系统的数学模型并进行补偿性能仿真的结果显示,该系统具有良好补偿效果。     

石油机械液压系统

本文介绍了石油钻采机械液压系统的一些设计要点。对修井机的绞车、轻便钻机以及液压大钳等典型液压系统也进行了简述。     

7000m整体式液压测井拖橇的研制

针对目前在用的许多测井拖橇设备其速度范围及速度稳定性指标均不能满足现代测井工艺要求的问题,研制了7000m整体式液压测井拖橇。这种测井拖橇液压传动系统采用了绞车超低速控制系统及恒线速控制装置,使其最低测井速度可达到30m/h。同时,该拖橇采用了快换式测井绞车结构,一橇多用,不但提高了工作效率,还降低了设备投资成本。试验表明,该拖橇的各项技术指标均达到了设计要求。     

气密封检测作业绞车液压系统的优化设计与应用

针对大庆油田气密封检测作业冬季施工困难等问题,通过气密封检测绞车手动液压控制系统优化改造和液压泵站的优化设计,有效提升了绞车的升降稳定性和可靠性,延长了绞车的使用寿命,提高了气密封检测作业效率,解决了气密封冬季施工困难的问题。优化改进后的绞车液压系统现场应用8口井,在-31℃~35℃的温度环境中,绞车液压系统运行正常,未发生绞车动作失效等问题,具有良好的适用性,为气密封检测技术应用提供了技术保障。     

支持套管钻井的液压钻机

用油田套管边钻边封隔井眼,是一项能够降低钻井成本的重大技术进步。文中概述适合套管钻井的液压钻机及其设计特点和相关设备,包括：（１）套管钻井系统以及４台新一代钻机／操作系统的改进情况;（２）采用模块化和液压动力系统的３台混合型钻机和１台套管钻钻机;（３）可编程逻辑控制系统;（４）绞车、顶驱装置、泥浆泵驱动系统,转盘及电力系统。最后回顾４台新一代钻机的现场作业情况。     

海洋钻机液压滑移系统常见问题及策略

液压滑移系统是海洋钻机的关键系统设备之一,在钻机作业过程中发挥重要的作用,关系到整个钻机的稳定运行。随着社会的进步,项目技术要求越来越高,液压滑移系统在设计生产和运行过程中出现了一些问题不能满足相关要求,影响海洋钻井作业的正常进行。本文结合海洋钻机工程实践就项目液压滑移系统出现的问题进行阐述和探讨,并探讨改进策略,为海洋钻机液压滑移系统项目管理提供参考。     

6000hp石油钻井绞车技术分析

为了满足国内第1台钻深12000m钻机的配套需要,研制开发了4410kW(6000hp)石油钻井绞车。介绍了6000hp石油钻井绞车的传动方案及结构形式,对绞车提升性能进行了分析,同时分析了绞车模块化、高速大功率齿轮减速箱、超大型绞车滚筒体、液压盘式刹车以及电动机等关键技术。厂内试验表明,该绞车滚筒转速最高为250r/min,噪声低于90dB,轴承温升及油池温升均不高于40℃,无漏油现象,控制阀件灵敏可靠。试验结果基本达到最初的设计要求。     

测井液压绞车智能控制系统

文章介绍了测井液压绞车智能控制系统。通过智能化控制,可以进行速度、深度、张力的预置,实现测井绞车的恒速度、恒张力,提高绞车运行的稳定性和可靠性,防止井下仪器和工具落井事故的发生,降低作业风险,确保测井施工安全。     

ZJ40CDY斜井齿轮齿条钻机液压顶驱的研制

为满足斜井齿轮齿条钻机的特殊作业要求,研制了ZJ40CDY斜井齿轮齿条钻机。其中配置的DQ250Y液压顶驱采用低速大扭矩空心轴马达直接驱动主轴进行钻井作业,配备管子处理系统以高效完成管具处理。其主马达液压控制采用闭式系统,两挡切换,可实现转速和扭矩的精确控制。另外还通过增加吊环倾斜支撑臂,有效解决了斜井作业时顶驱吊环后摆问题。现场试验结果表明,该顶驱的各项性能指标均符合设计要求,能很好地满足斜井齿轮齿条钻机的工况要求。该产品的研制成功为特种作业钻机配置适用顶驱提供了新选择。     

ZJ40/2250DBT交流变频电动拖挂钻机的研制

为了实现钻机的自动化、智能化操作,满足中深井、复杂井以及欠平衡钻井等复杂工况的要求,研制了ZJ40/2250DBT交流变频电动拖挂钻机。该钻机主要由绞车、液压盘式刹车系统、变频电动机、减速器、自动送钻系统、转盘及传动装置、井架、钻台、半拖车、控制系统等部分组成。试验及应用情况表明,该钻机最大钩载达到设计要求,可满足114mm钻杆4000m的钻井能力;钻机结构简单、安装方便、搬运快捷、稳定可靠,能适应恶劣环境下的钻井要求。     

液压试井绞车的改造

四川德阳井下作业处有一辆ES5 0 73TJC6 0 0 0型试井绞车 ,车辆部分已经报废 ,绞车和液压部分 ,状况良好 ;为此 ,决定将试井绞车恢复使用。该绞车传动原理是由汽车发动机提供原动力 ,拖动液压齿轮油泵 ,液压系统控制液压马达以一定转速带动绞车转动。传动系统所采用的部件有EQ14 0 1型发动机 ;CBQ F5 5 0 AFHL型液压齿轮油泵 (适用范围 6 0 0～ 30 0 0r/min) ;NHN3 4 0 0型径向柱塞液压马达 ;调速阀及多路换向阀等控制阀件。系统最大提升力为 7kN ;液压系统额定压力为 16MPa;转速为 0～ 32 0r/min。1　技改要求因汽车报废 ,要求…     

智能钻井工具液压系统性能测试台的研制

为节省智能钻井工具液压系统的维修和测试时间,提高智能钻井工具技术服务质量,研制了用于检测智能钻井工具液压系统性能的测试台。该测试台根据智能钻井工具液压系统工作原理而设计,选用BH系列智能钻井工具中的测量和控制电路作为测试台的测量和控制电路。测试台通过模拟液压系统的工作过程,对各液压部件进行性能检测和故障排查。现场试验结果表明:测试台可对液压系统各部件的性能单独进行测试,测试结果能准确反映其工作性能和故障原因。所得结论对提高工具的组装和测试效率具有重要意义。     

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。