钻机设计中的几个问题

本文提出了钻机基本参数应以可钻井深和最大钩载来标注。随着最大钩载能力的提高以及钻机承载的特点,公称钩载不再具有特别重要的意义。当选用适当的材料、热处理和设计合理的结构时,最大钩载的强度有可能保证钻机滚筒轴不受疲劳破坏。文章又指出:钻机离合器能力与是否通风无关,设计时不宜因采用通风型而增大工作扭矩。     

气动绞车

美国乔伊公司制造的单滚筒气动绞车(型号为OS-111),其钢丝绳的额定拉力为16800磅(7617公斤),额定绳速为40呎/分(0.2米/秒)。绞车由一个高扭矩可倒转的五缸气马达驱动。气马达可无级变速,在需要倒转时,可立即倒转。它在有天然气区域内运转     

1000吨液压千斤——下套管的专用工具

由Varco公司研制的、独立的液压千斤可以代替1000吨钻机下重套管。它可以单独进行下套管作业而不受钻机负荷的限制。 1000吨主要是下套管的需要,而对钻井来说是达不到这个数值的。例如5英寸,S-135钻杆25.60磅/英尺,按照API所推荐的钩载允许值为964,260磅。这个重量超过了37,000英尺(11280米)。现有500吨钻机其能力大于964,260磅,所以对钻井是足够用的。为了下重套管而新设计的1000吨钻机,需要使用2″钢丝绳、3000～5000马力的绞车以及更大的井架、离合器、刹车、游动系     

超深井海洋钻机井架的研制

为满足水深更深、钻深能力更强的海洋钻机的需求,研制了9 000 m海洋超深井钻机井架。该井架最大钩载6 750 k N,满足海洋9 000 m钻机作业需要。通过有限元分析优化及采用单斜瓶颈式结构,减轻了井架重力;采用新型栓装结构,降低了安装难度;采用了三维设计技术,减少了加工制造过程中的问题。最大钩载静载荷试验中测得的最大应力为120.2 MPa,测试点材料的屈服强度为345 MPa,结构的安全系数大于API Spec 4F规范要求的数值(1.67),这说明井架设计满足API Spec 4F规范要求。     

DQ20Y1液压顶部驱动钻井装置

顶部驱动钻井装置是动力从钻具的顶部直接驱动钻具进行旋转钻进的装置,具有较强的自动化工作能力和较高的作业效率,是欠平衡钻井、套管钻井、大斜度钻井、水平钻井等多种钻井工艺重要的支持装备。DQ20Y1液压顶部驱动钻井装置设计理念先进,实现了顶驱产品的小型化,配套建立了试验的方法及实验设备,达到闭式液压传动与电液扭矩限定精确控制水平,液压系统及液力传动系统的散热效果较好。产品符合API及国内行业相关标准,经性能测试主要性能参数达到国际先进水平,经工业试验和生产应用,特别适合于中浅井钻机或修井机配套使用。装置设计钩载1350kN(150t),额定扭矩25kN.m,卸扣扭矩55kN.m(最大值),背钳夹持范围为φ73.025～φ127mm钻杆,转速为0～160r/min,IBOP工作压力为35 MPa,主体重量为5t。该装置是目前国内唯一定型生产的2000m顶驱装置。     

福特Power Shift变速器将引入中国

近日，福特表示将在中国引入PowerShift自动变速器。该变速器既具备传统自动变速器的轻松和稳定，又具有手动变速器的性能，也能在快速挡和运动挡时保持高度流畅，且不需要变矩器、行星齿轮组、多片湿式离合器和制动带等子系统。额定扭矩大，而且可自由选择速比。相比传统4速自动变速器，最高可以降低油耗达9％。     

摩阻及扭矩分析在实时监控井眼净化中的应用

井眼净化是水平井安全、快速钻进中一个非常关键的问题，也是制约机械钻速的一个重要因素。为准确了解高效钻井施工中的井眼净化问题，国外钻井公司通常运用摩阻及扭矩分析软件，计算、输出不同摩阻系数下从初始钻进点到完钻点的上提钩载、下放钩载、旋转钩载、启动扭矩、空转扭矩、钻进扭矩等理论参数曲线，与钻进中实际大钩载荷和扭矩曲线进行趋势对比，如果实时曲线的趋势与理论曲线相同，且动态摩阻系数小于0.4,则表明井眼净化良好。这种方法能够较好地显示井眼净化状况，实现井眼净化的有效实时监控，为钻进参数的选取提供依据。文章介绍了运用摩阻扭矩分析功能实时监测井眼净化的具体作法，并通过一口实例井阐述了运用这种实时监控的钻井效果。应用实例表明，在良好的井眼净化前提下，一趟钻完成了水平段长3 020 m的?155.6 mm小井眼水平井的钻井施工作业，无任何井下复杂和非生产时间，总共耗时8 d完成钻探，本井平均机械钻速达到29.3 m/h,钻井速度和钻井时效提高到了极致，获得了极好的技术经济效益。该方法可以为国内钻井工程师和定向井工程师在钻井作业中提供参考和借鉴。     

新型油管捞油抽子的设计

针对江苏油田老式油管捞矛式抽子的胶筒耐磨性能差、密封不可靠、钢丝绳在抽子工作过程中会产生一定的扭矩 ,以及现场更换钢丝绳接头和换取胶筒较困难等问题 ,设计了新型油管捞油抽子。这种捞油抽子采用水力内扩张结构胶筒 ,密封性能更好 ,每抽次的产量将提高15 %,胶筒的寿命是老式胶筒的 2～ 3倍。设计的油管抽子和套管抽子通用的新型钢丝绳快速接头 ,拉力达 116 2 1kN时 ,钢丝绳没有从快速接头中滑出或拧断。设置有钢丝绳破扭装置 ,消除了钢丝绳打扭伤人的隐患 ,并提高了钢丝绳寿命。     

游梁式抽油机新型传动方案设计

提出一种新的方法用于改善游梁式抽油系统电机"大马拉小车"现象。该方法通过增加抽油机整体的转动惯量降低电机负载扭矩波动,启动时应用液力变矩器提高电动机启动扭矩,启动后应用锁止离合器提高系统的传动效率,进而实现降低抽油系统电机额定效率,改善"大马拉小车"现象的目的。     

双坨子储气库库容参数研究

提出一种新的方法用于改善游梁式抽油系统电机"大马拉小车"现象。该方法通过增加抽油机整体的转动惯量降低电机负载扭矩波动,启动时应用液力变矩器提高电动机启动扭矩,启动后应用锁止离合器提高系统的传动效率,进而实现降低抽油系统电机额定效率,改善"大马拉小车"现象的目的。     

钻井钢丝绳吨公里公式计算法

目前,我国钻井钢丝绳换新是以钢丝绳在一个扭矩上断丝多少为依据的,若钢丝绳使用时间很长,但磨损均匀,没有断丝、断股现象,那就仍可继续使用。当井继续加深或打捞作业中受冲击负荷时,就可能造成断绳,发生顿钻事故。这是我国目前钻井钢丝绳换新标准的最大缺点。若如一些国家用钻井钢丝绳工作的吨公里数标准来切旧,换新,就不存在上述问     

修井机用双快绳绞车提升系统

针对我国修井机单快绳绞车提升系统在低载荷和空钩载起下时速度过低的问题,设计了一种双快绳绞车提升系统。该系统将绞车滚筒上的钢丝绳卡槽由现在的1个增加到2个,当用于高速提升时,将钢丝绳的2个端头(快绳和死绳)分别固定在滚筒上的2个卡槽内,成为双快绳绞车提升系统,从而使提升系统的速度变化范围扩大到0~3m/s。如卸下其中1个固定在滚筒卡槽内的钢丝绳端头,将其连在死绳固定器上,就成为单快绳提升系统,用于处理井下事故,使用效果很好。     

新型油管捞油抽子的设计

针对江苏油田老式油管捞矛式抽子的胶筒耐磨性能差、密封不可靠、钢丝绳在抽子工作过程中会产生一定的扭矩，以及现场更换钢丝绳接头和换取胶筒较困难等问题，设计了新型油管捞油抽子。这种捞油抽子采用水力内扩张结构胶筒，密封性能更好，每抽次的产量将提高15%，胶筒的寿命是老式胶筒的2～3倍。设计的油管抽子和套管抽子通用的新型钢丝绳快速接头，拉力达11621kN时，钢丝绳没有从快速接头中滑出或拧断。设置有钢丝绳破扭装置，消除了钢丝绳打扭伤人的隐患，并提高了钢丝绳寿命。     

美国石油钻机提升能力的分析

<正> 一、配套分析 对美国石油钻机提升能力灼分析,往往涉及同提升能力有关的设备配套问题。由于设备配套不同,就可能得出不同的结论。 文献[1]认为,美国钻机大钩工作负荷是不可能使用的,因为钢丝绳强度限制了大钩工作负荷。此分析的假设配套条件是;(1)钢丝绳的最小安全系数为2.5;(2)7000米以     

石油钻机井架可靠性研究

可靠性是石油钻机井架的一个十分重要的质量指标,井架的安全性评定单纯用安全系数来保证是不够的,还应从井架的可靠性方面对井架进行评估分析,才能保证井架安全可靠使用.运用结构可靠性理论,求得了JJ315/43-A型井架的抗力系数,计算了额定钩载下受力不均对井架各段可靠性的影响,利用ANSYS的数值模拟技术求得了JJ315/43-A型在用石油井架各工况下的可靠性指标β.     

JJ315／43-A型石油钻机井架可靠性分析

可靠性是石油钻机井架的一个十分重要的质量指标。井架的安全性评定单纯用安全系数来作保证是不够的，还应从井架的可靠性方面对井架进行评估分析，才能保证井架安全可靠使用。运用结构可靠性理论，求得了JJ315／43-A型井架的抗力系数。计算了额定钩载下受力不均对井架各段可靠性的影响，利用ANSYS的数值模拟技术求得了JJ315／43-A型在用石油井架各工况下的可靠性指标β。     

谈谈通风型气胎式离合器

石油钻机上使用的通风型气胎式离合器是在一般常用的气胎式离合器的基础上发展起来的一种新型离合器。它的隔热和通风散热性能好,气胎本身在工作时不承受扭矩,而且挂合平稳、摘开迅速,因此它比一般常用的气胎式离合器具有更好使用性能和更高的使用寿命。近年来,这种离合器在国外(主要有美国、英国、罗马尼亚、西德、日本等)石油钻机上已获     

美国伊顿公司(Eaton)Airflex~(R)离合器和制动器

总则为了正确地选择所指定应用的离合器或制动器,必须考虑以下因素: 起动扭矩和工作扭矩的要求起动扭矩取决于被加速零部件的惯量、加速时间、运转速度和摩擦阻力。工作扭矩取决于传递功率和摩擦阻力。     

修井机工部及最大钩载概率分布的研究

在修井机的结构优化设计及可靠性分析中，需要有修井作业工况，频率及作业时最大钩载等科学的、准确的统计数据及分析结论作为依据。为此，作者采用可靠性统计的方法对胜利油田在用的各级别修井机的实际资料进行了大量的、细致的统计和分析工作，确定了修井机最大钩载的概率分布和统计特征。其结果可用于修井机的设计 。     

游梁式抽油机皮带轮内加装超越离合器探讨

常规游梁式抽油机大多采用曲柄平衡或复合平衡 ,扭矩曲线出现负值 ,电机做负功对电网形成了干扰和冲击。为消除此现象 ,近年来在电机皮带轮内加装了超越离合器 ,在出现负扭矩时 ,皮带轮与电机轴的传动关系就发生变化 ,即由电机轴经超越离合器 (闭合 )带动皮带轮而变为皮带轮经超越离合器 (脱开 )在电机轴上空转 ,从而消除了负扭矩 ,净化了电网。产生负扭矩的载荷 ,因无约束 ,将使系统加速运行 ,这样做既消除了负扭矩又提高了冲次。但实践证明 ,这样做是不可靠的。a)　局部加速度破坏了抽油机自身运动平稳可靠这样一条原则。b)　加速下落影响…