钻杆自动传送系统及设计方案

介绍了国内外陆地钻井平台和海洋钻井平台-钻井船用钻杆自动传送系统的发展现状,重点分析了OIL公司和TESCO公司钻杆自动传送系统的性能特点。在分析陆地钻机结构型式和目前国外常用钻杆自动传送设备的基础上,提出了适用于陆地钻机的举升式和提升式2种钻杆自动传送系统的设计方案。     

陆地钻机钻杆自动排放系统的设计方案

介绍了国内外海洋钻井平台-钻井船用钻杆自动排放系统的发展现状,重点分析了NOV公司和Aker Kvaerner公司几种钻杆自动排放系统的性能特点。在分析陆地钻机的结构型式和常用起重设备结构特点的基础上,提出适用于陆地钻机的机械手式、立柱式、桥架式和起竖式4种钻杆自动排放系统的初步设计方案,并分析了各自的优缺点,以期为设计开发陆地钻机钻杆自动排放系统提供参考。     

现场总线在钻杆操作系统中的应用研究

阐述了自行设计的钻杆操作系统能实现的功能及控制模式,并对几种典型的控制方案进行了分析比较。介绍了Profibus现场总线技术在海洋钻井平台上的钻杆操作控制系统中的实现方案。     

方钻杆环缝自动焊机的研制

针对胜利油田对方钻杆生产和修补的需要,研制出1台方钻杆环缝自动焊机。该焊机拥有2套自动焊接装置,1套用于TIG打底焊,1套用于CO2填充盖面焊,完全可以满足方钻杆对焊接质量的要求;焊机控制系统以PLC可编程控制器为控制核心,提供了多种可选择的焊接模式和容量庞大的焊接数据库,使焊机适应性强,操作简单方便。现场应用表明,该焊机克服了以往手工焊生产效率低、劳动强度高、质量不易保证等缺点,有较高的市场应用价值。     

钻井平台的钻杆排放方式及其自动化操作系统

对比了钻井平台的两种钻杆排放方式,并介绍了国外典型的自动化钻杆操作系统,以期为国内钻杆操作系统的研究提供帮助。     

渭河水平定向钻穿越钻杆疲劳断裂分析

渭河水平定向钻穿越工程是西气东输二线的重点工程,在穿越过程中进行第六级扩孔时出现钻杆断裂情况,导致穿越失败。从失效钻杆的断口形式、化学成分和力学性能方面分析属于疲劳断裂破坏。文章从疲劳破坏的机理出发,按照疲劳理论的新进展即应力幅验算方法,采用通用有限元分析软件计算钻杆工作时的最大和最小应力等,得出钻杆与扩孔器连接处受交变应力的影响易产生疲劳破坏的结论,并根据疲劳计算方法得出允许应力循环次数,该数值与工程实际相符。利用有限元软件和应力幅值可预测定向钻钻杆的使用寿命,对油气管道水平定向钻施工具有一定的实际意义。     

钻杆自动排放系统的发展及典型结构

在20世纪40年代,人们就开始探索起下钻操作的机械化方法,于是产生了钻杆自动排放系统。目前,该系统已在深水及超深水海洋钻机中得到广泛应用,在改进钻井作业的安全性和经济性等方面取得了巨大成功。介绍了钻杆自动排放系统的发展历史和促进其发展的因素,以及国外的典型系统。     

自动垂直钻井工具分类及发展现状

从石油钻井和地质钻探两方面阐述了自动垂直钻井技术的原理及优点,按照不同结构及工作原理对自动垂直钻井工具做出分类,并简要分析了各类工具的优缺点。随后在上述分类基础上系统归纳了国内外现有垂直钻井工具及其技术特点,剖析了国内外自动垂直钻井工具之间的技术差距。最后总结出自动垂直钻井工具存在的问题,指出工具今后的发展趋势为小型化、可取心、高精度和长寿命,并对其未来的研究思路与方法提出建议:对执行机构零部件结构和布局进行优化,在减小工具外径的同时增大工具内部空间,使工具在小口径井眼垂直钻进的同时还能进行取心作业;对电控式垂直钻井工具的测控传感器及其密封系统进行优化改进,使工具整体耐温耐压性能得到提高;对机械式垂直钻井工具的偏重平台在井下复杂环境下的响应规律进行研究,并探索相应的误差抑制补偿方法,以提高工具的井斜控制精度。     

清理钻杆中凝固水泥水平钻进装置的设计

清理钻杆中凝固水泥时 ,因孔洞较深 ,需要有强度较高的传动器械和特殊的动力装置 ,为此 ,设计了清理钻杆中凝固水泥水平钻进装置。该装置首先设计一多功能平台 ,将钻杆固定在支架上 ,在调速电动机的带动下 ,使其匀速运动。为了降低加工难度 ,可采取两头分别钻进的方法 ;传动杆的内孔在满足冷却水流量 ,外径环路可充分排除岩屑的条件下 ,经计算强度可以达到使用要求。该装置的关键是设计出尺寸严格、结构适宜、出刃锋利、保径得当的钻头 ;为防止钻头的离心摆动需在合适的位置加扶正器 ,确保清理的彻底和高效。     

自动垂直钻进系统的液压系统设计

研制的自动垂直钻进系统由随钻测量系统、信号传输系统、信号采集与处理系统、钻具纠斜系统等组成 ,其中具有 3个可伸缩支撑滑块的钻具纠斜系统的液压部分是设计的重点。根据液压系统的特点和纠斜工作要求 ,优选了主要由柱塞泵和电磁压力比例控制阀组成的压力调节回路 ,对纠斜系统 3个油缸的输出压力进行了测试 ,并对出现的压力不稳和高压泄漏问题做了调整和改进 ,结果表明 ,液压系统的设计是合理可行的。     

非准态管子交贯线自动电弧焊的运动规划及控制设计

比较了非准态管子交贯线自动电弧运动系统规划的几种方案,给出了桑塔纳轿车排气管总成交贯线自动电弧焊的最佳运动控制设计方案     

立式与卧式热管空气预热器的分析对比

针对常减压蒸馏装置加热炉的立式热管空气预热器在运行过程中出现的积灰、低温腐蚀等问题,对比分析了立式热管空气预热器和卧式热管空气预热器的优缺点：立式热管空气预热器热管积灰在迎风侧容易吹扫,在背风侧不易吹扫;卧式热管空气预热器热管接近水平放置,灰分不易附着在管子或翅片上,且由于烟气垂直向热管冲刷和灰分自身重力的影响,积灰较易清除,提出将蒸汽吹灰升级为吹灰效果好的激波吹灰器,同时在烟气出口侧下方增设落灰漏斗。     

焊接钢管超声波自动探伤检测系统的软件设计与应用

分析了焊接钢管超声波自动探伤检测系统的软件设计以及在焊接钢管检测中的应用状况.该系统把传统的超声波无损检测技术和先进的工业控制计算机、虚拟仪器、智能化探伤等技术相结合,通过探伤操作程序,可实现对复杂缺陷回波的准确评价和严格筛选,有效地避免了系统的误报警,而且其缺陷波形回放克服了超声波自动探伤检测中的缺陷种类难以识别的不...     

Mathematical Formulation of Interference Tests Analyses Procedure for Horizontal and Vertical Wells Both in a Laterally Infinite Layered Reservoir

Analytical procedures, based on dimensionless pressures and derivative distribution of different combinations of vertical and horizontal wells in the layers of a crossflow layered reservoir, are derived. Results show that analytical expressions for calculating fluid and reservoir properties depends on the type of well used as active well during interference test. If the wells are completed within the same layer, only regional permeability between the wells will determine the rate of interference apart from the rate of withdrawal from the active well. In this case, horizontal wells produce stronger interference than a vertical well given the same anisotropy and rate history. If the wells are located in different layers, then the degree of crossflow between the layers becomes the most important factor affecting interference.     

管端除锈设备自动控制设计

介绍了一种新型螺旋埋弧焊管管端除锈设备的构造和功能,阐述了其工作原理,并基于西门子S7—200 PLC 设计了除锈设备的全自动控制工艺。经过实际生产应用证明,管端除锈设备的自动控制设计提高了工作效率,维修、维护方便,故障率降低,更有利于HSE现场管理,避免了人工操作的不稳定因素,降低了劳动力成本,保证了管端除锈质量的稳定,同时,避免了母材划伤,提高了除锈质量,在同行业中具有很好的推广应用价值。     

钻杆压接生产线搬运自动控制系统

介绍了钻杆压接生产线搬运自动控制系统的设计方案及实现过程。该控制系统采用上、下位机结构,上位机IPC以Visal Basic作为开发工具,完成钻杆信息的修改设定,与PLC的数据交互,生产信息记录、查询、打印等功能;下位机PLC与其他各工序控制单元组成MELSECNET/H网络结构,完成与各个工序的状态和命令指令的传递。同时,上位机IPC可实时显示搬运生产线状态,为操作者提供良好人机界面。     

埋弧自动横焊在海上风电导管架吸力桶环缝焊接的应用

针对某海上风电导管架吸力桶管径大、筒壁厚且立式建造导致的焊接工作量较大的问题,采用埋弧自动横焊焊接工艺,通过坡口设计、焊接工艺参数的合理选择,克服了横焊埋弧焊焊接过程中铁水下垂、层间未熔合、焊剂敷洒等操作难点,实现了埋弧横焊在吸力桶环缝的应用。风电导管架吸力桶埋弧自动横焊的焊接工艺试验结果显示,焊缝外观、硬度、力学性能均符合相关标准要求。该工艺的应用表明,吸力桶环缝焊接作业效率得到大幅提升,并且节约了人工成本。     

自动垂直钻井执行系统试验研究

在自动垂直钻井系统中,要求执行系统能够对控制系统的指令做出迅速、准确的响应。由于执行系统的结构复杂,通过理论模型研究的方法很难得到其准确的性能参数。建立了室内模拟试验系统,完成了执行系统工作性能的试验研究,得出了其压力-上盘阀驱动扭矩、流量-压力、压力-纠斜力拟合曲线和关系式,并证明了研制的执行系统的工作性能符合自动垂直钻井系统的控制要求。     

直缝埋弧焊管生产线传输设备自动控制系统

介绍了直缝埋弧焊管生产线传输设备的组成及工艺流程,重点介绍了传输设备自动控制系统实现的功能、设计框架以及硬件组成,并根据钢管停位原理和横移车工位识别原理,提出了自动控制系统软件的设计和实现方式。钢管传输设备自动控制系统采用集散控制方式和分布式I/O控制技术,已经应用于生产线。应用结果表明:优化了工艺流程,降低了劳动强度,提高了生产效率,钢管生产过程更加安全、稳定。