钻井液振动筛传动方式初探

钻井液振动筛大都为惯性振动筛，按筛箱振动型式分有圆型振动筛、直线型振动筛和椭圆型振动筛。由于激振器与筛箱一起参振，激振器与动力机之间必须采用常规的万向节或柔性带实现动力传递。为克服常规的万向节、柔性带传动的传动链长、结构复杂和易损坏等缺点，提出采用胶带直接驱动代替常规的万向节或柔性带传动，并在激振器胶带轮和传动方式上作一定改变，便可满足使用要求。这种传动方式具有传递可靠和结构简单等优点，已成功地应用于2ZZS－T直线型振动筛上，使用效果良好。     

ZS6B型直线振动筛动力学性能描述

ZS6B型线性振动筛采用双电机反向自同步旋转作为激震源，实现筛箱振型为线性振动。根据该振动筛的工作原理，得出了筛箱运动位移、速度和加速度等运动方程。文章还分析了该振动筛动力学性能。重点讨论了筛箱振幅与其他参数之间的相互影响关系．为设计、使用和制造振动筛奠定了基础。     

泥浆振动筛动力分析

本文从振动力学推导出泥浆振动筛最佳工作状态的振动方程,并由此取得合理的筛架结构和筛网绷紧方式。筛网法向振动加速度是振动筛排屑的动力,通过理论分析,对产生该加速度的因素——激振质量与其偏心距乘积me和激振轴转速n——的选值提供了依据,提出了提高筛网排屑能力以及筛架和筛网工作寿命的有效措施。     

大力开发第四种运动轨迹振动筛

第四种运动轨迹振动筛即平衡椭圆形运动轨迹振动筛（本栏曾有报道——编者注）。这种筛是根据平衡椭圆动力学原理研制的，筛的振动轴位于筛箱重力中心，出现了平衡的椭圆形运动O在筛箱各处的运动轨迹的长短袖大小相同，方向一致，克服了非平衡椭圆筛绕质心摇摆运动的缺点。筛的椭圆轨迹的长轴具有直线筛的优点，其短轴具有圆形筛的优点，而且筛结构合理，振动装置简单，输送速度快，筛分效果好。这种筛目前已在美国批量生产，预计很快会在全球推广应用。建议国内大力开发这种振动筛，已在研制的单位应再接再励，改革创新，使我国早日出现国…     

自同步平动椭圆振动筛的理论研究

对新研制的双激振电动机驱动平动椭圆振动筛做了理论研究 ,建立了自同步平动椭圆筛的力学模型 ;通过对该型筛的动力学分析 ,确定了平动椭圆筛力心 ,并用解析法证明了力心的唯一性。该型筛的电动机位置和其内部结构完全不同于美国BEM振动筛 ,它通过调节上、下偏心块的夹角 ,可实现力心与筛箱质心的重合 ,从而也形成平动椭圆振动轨迹。与GW - 1型和BEM型平动椭圆振动筛相比 ,该型筛节省占地面积 ,噪声小 ,运转平稳 ,钻井液处理量大大增加     

S250—2平动椭圆振动筛的研制与开发

S2 5 0— 2平动椭圆振动筛结构的新颖之处在于将两个振动器对称倾斜放置于筛箱出口的上部。 2台电动机以V形对称倾斜放置在筛箱上方 ,调节偏心块的相位角 ,形成平动椭圆振动轨迹 ;将电动机平行放置可产生直线运动轨迹。通过转换振动轨迹 ,可以满足振动筛在不同工况下使用。该型筛筛面垂直加速度 6 4m/s2 ,振动轨迹椭圆度 1∶3,水平速度 0 36m/s ,振幅 (双 )6 4mm ,筛箱横向偏摆 0 0 3mm ,噪声 80dB ,均符合标准值要求。该筛具有良好的适应性 ,对易碎、粘泥地层优势突出 ,其处理量比直线筛大 2 0 % ,钻井液飞溅小 ,能有效地清除钻井液中的有害固相。     

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双轴自同步平动椭圆振动筛比强迫同步的平动椭圆筛结构简单，噪音小，维护保养方便，且处理量比自同步直线振动筛大。它是继强迫同步的平动椭圆筛和自同步直线振动筛之后的钻井振动筛的又一主流筛型。建立了双轴自同步平动椭圆振动筛的运动方程，从激振轴的转矩方程出发，得到了其自同步条件；利用振动筛的稳定性扰动方程得到了同步稳定运转条件。建立了双轴自同步平动椭圆振动筛的力心理论和利用力心理论设计的方法。结果表明：双电机驱动的椭圆振动筛能够实现自同步稳定运转，且两电机的驱动力矩之差、摩擦力矩之差及参振质量对质心的转动惯量越小，同步性越好；大激振轴回转中心和筛箱质心运动的椭圆长轴方向间的距离与筛箱质心和该激振轴回转中心到质心椭圆长轴方向的垂线间的距离之差越小，振动筛的运动稳定性越好，当激振力的力心与参振质量的质心重合时，就能实现平动椭圆运动。     

一种实用的新型双转动单螺杆泵

针对目前单螺杆泵使用中存在的转速低、振动大和离心力大等局限性,研制了一种实用的新型双转动单螺杆泵。这种泵结构简单,省掉了减速机构和万向装置,实现了内、外转子同方向高速平稳转动。该泵有4大特点:(1)把现有螺杆泵转子的滚动+绕偏心距摆动的复杂运动简化成绕其中心的纯转动,故噪声小,振动小,离心力小;(2)内、外转子是纯转动,无摆动现象,故动力轴和螺杆之间无需万向装置,内、外转子可制成全金属型,耐温达200℃以上;(3)无需减速机构,电动机可直接与内、外转子对接,使螺杆泵转速由400r/min提高到3500r/min;(4)外转子可以模块化加工。     

双电机钻井废液双轨迹振动筛结构优化研究

振动筛作为钻井泥浆净化的第一级设备,是必不可少的。在钻井过程中分离废弃钻井泥浆时,为了更好地适应恶劣、复杂的钻井废液,一般采用双轨迹振动筛。双轨迹振动筛制造要求较一般振动筛更高,主要在于双轨迹之一的椭圆轨迹对振动源的力心和质心重合精度要求较高。在制造时,需要对结构多次优化才能达到要求。利用现有技术及3D模拟,实现了在振动筛的两振动电机横跨筛箱的情况下,精确定位直线轨迹激振器相对位置; 在实现平动椭圆轨迹时,利用力心坐标值与两电机产生的激振力矩比值、电机轴线在电机稳定运行时的相位差角、以及电机的摆放座板与水平轴夹角之间的规律式,确定激振力比值及电机轴线在电机稳定运行时的相位差角。在降低成本的同时,提高了结构组合精度。可为振动筛结构优化提供理论指导。     

旋转导向钻井偏心稳定器横向振动研究

旋转导向钻井偏心稳定器横向振动研究是国家863“可控(闭环)三维轨迹钻井技术”课题研究的部分内容。选取偏心稳定器的心轴作为研究对象,以偏心稳定器心轴连续梁系统的横向振动模型受力分析为基础,根据课题研究中所设计的心轴结构形式,建立了与实际情况较为接近的三铰支点的连续梁系统横向振动方程;并分析了偏心稳定器横向振动对钻井工具和钻具系统的影响,为合理进行心轴设计以及偏心稳定器样机在现场的正确使用和钻井参数的合理选择,提供了科学的理论依据和实用的计算方法。计算实例表明,当钻压范围选择在80~250kN时,215.9mm井眼钻进中的确存在19~20、61~63、162~163r/min前三阶横向共振转速区间,因此在选择钻井参数时应通过钻压与转速的配合,尽可能避开横向共振转速,以保证下部钻具组合系统及作业安全。     

带旋转导向工具的底部钻具组合横向振动特性研究

为了提高旋转导向工具的井眼轨迹控制效果及作业安全性,研究了带静态推靠式旋转导向工具底部钻具组合（RSBHA）的横向振动特征。静态推靠式旋转导向工具通过控制3个导向翼肋的驱动压力实现井眼轨迹控制,可以将其等效为偏心距和偏心方位角已知的偏心稳定器;建立RSBHA的三维小挠度静力学模型,基于加权余量法确定RSBHA在钻压作用和井壁约束下的空间构形,获得上切点的位置;以上切点到钻头的距离作为横向振动的有效长度建立有限元模型,利用振型叠加法求解RSBHA的横向振动响应,分析工作参数和结构参数对其横向振动的影响。算例结果发现:转速约为138 r/min时, RSBHA的动态位移在距钻头8.20,18.10,24.60和31.60 m处较大;钻压对RSBHA最大弯曲应力的影响较小;偏心距和偏心方位角对RSBHA横向振动特性的影响较大,对于某些特定的偏心距和偏心方位角,RSBHA最大弯曲应力会明显增加。研究结果表明,结构参数和工作参数对RSBHA的横向振动影响较大,应对其进行优化设计,以确保旋转导向工具的应用效果和钻井作业安全。      

径向振动对旋转钻柱摩阻扭矩的影响

大位移井已被广泛应用于非常规油气资源的勘探开发当中，但在大位移井大斜度稳斜段钻进过程中，如果扭矩过大易造成钻柱失效，而目前关于水平段径向振动对于旋转钻柱摩阻扭矩影响规律的研究则较少，并且多集中于产生径向振动工具研制和摩擦系数测量等方面。为此，在分析径向振动对于旋转钻柱摩阻扭矩影响原理的基础上，设计了不同型号截面外形为椭圆形的钻杆减磨接头模型；采用自行研制的减摩降扭工具性能试验装置，对不同钻速、转速条件下安装有不同钻杆接头模型的水平旋转钻柱进行扭矩测试；进而探究了径向振动对钻柱摩阻扭矩的影响规律。研究结果表明：①随钻杆接头椭圆截面长短轴半径比的增大，扭矩均值和扭矩波动最大幅值均先减小后增大，长短轴半径比为1.065时，扭矩的均值和最大幅值均明显降低，可以起到减摩降扭的作用；②减小钻速和转速，可以降低扭矩均值；③转速超过45 r/min后，扭矩最大幅值随转速的增加变化不大；④扭矩波动基频与转速呈近似线性关系，与钻速和长短轴半径比无关。结论认为，该研究成果可以为大位移井水平井钻柱接头设计与应用提供帮助。     

重载托辊面的润滑

马鞍山钢铁股份有限公司大型烧结厂混合机的筒体直径4、5m,长18m,转速6r／min,运转负荷重达300t,其支撑托轮直径1．2m,宽0.8m,转速24r／min。1993年投产后,采用进口溶剂型开式齿轮油喷油润滑,整个设备运转平稳,振动小。进口溶剂型开式齿轮油中的沥青能够牢牢地吸附在托轮及轮带的表面,形成较厚的油膜,摩擦面处于弹性流体润滑状态,托轮的使用寿命超过10年。     

带旋转导向工具底部钻具组合的动力学特性分析及参数优化

带旋转导向的底部钻具组合（RSBHA）在钻井过程中发挥着极其重要的作用,现场更多关注的是其导向能力,对它的工作状态平稳性没有严格要求。为防止RSBHA的剧烈振动和失效事故,建立了RSBHA的动力学模型,运用有限元法分别计算分析了不同结构、不同转速、不同钻压条件下的底部钻具组合的动力学特性,求得了动态位移和动态弯曲应力。结果显示:合理安放稳定器能够有效地减弱RSBHA的横向振动,降低其动态弯曲应力;转速对RSBHA的动态弯曲应力影响很大,当转速为100 r/min时应力水平最低,180 r/min时应力水平最高;带旋转导向的钻具组合结构合理时,增大钻压时,其横向位移变化较小,动态弯曲应力分布比较合理。该结果为进一步研究RSBHA提供了理论依据。     

JC-90DB两挡齿轮传动单轴绞车设计分析

针对我国首台JC-90DB一挡齿轮传动单轴绞车输入转速高、配备功率大、提升空吊卡钩速较低等问题，研制了JC-90DB两挡齿轮传动单轴绞车。该绞车由主传动系统及自动送钻系统构成。介绍了其传动方案和技术参数，分析了其钩速-钩载曲线。与JC-90DB一挡绞车相比，配备功率由3200kW降低到2400kW，绞车最高输入转速由2800r／min降低到2300r／min，而钩速由原1．5m／s提高到1．85m／s，有效地延长了电动机、变速箱等部件的使用寿命，该绞车具有广阔的市场前景。     

φ325焊管机组传动部分的改进

引进的φ325mm焊管机组，采用蜗轮传动，强迫润滑。当征税φ114mm焊管时，直流电机转速达1500r/min，此时蜗轮箱发热非常严重，出现冒烟、漏油`，最后损坏蜗轮。为此，对其传动部分作了改造，将原来的蜗轮箱全部丢掉，改为变速箱，分为二档输出到小齿数的螺旋伞齿轮上，成型段8架中每4架串联，用一台原有的150kW,800-1600r/min直流电机传动。这样便满足了在φ114－325mm范围内任何一种规格焊管的正常生产。     

页岩储层水平扩径井段固井顶替效率数值模拟研究

提高水平扩径井段顶替效率是提高水平井固井质量的途径之一，但相关研究存在假设过于理想化、与现场实际不相符的问题。为此，利用CFD数值模拟方法，以大庆油田古龙页岩储层为例，开展了椭圆形水平扩径井段固井水泥浆三维顶替模拟研究。结果表明：偏心度越高，扩径段的宽窄间隙处的流速差越显著，偏心度为0.7时，流速差达到2.00 m/s,钻井液很难被完全顶替；最大扩径段位于扩径段中部时，水泥浆顶替效率最高，扩径段靠近最大扩径处一侧时，水泥浆顶替效率变差，易形成钻井液滞流区；套管高偏心度条件下，顶替效率随套管转速增加显著改善，偏心度为0.7时，套管转速从30 r/min增至40 r/min,顶替效率提高1.17个百分点；主轴旋转会改变扩径段的几何形状，主轴方位角为60～120°时，顶替效率变化明显，由60°增至90°时，顶替效率降低0.81个百分点。该研究结果有助于提高页岩储层椭圆形水平扩径井段的固井质量。     

空压机超临界转速异常振动信号的检测方法

利用分析仪器对设备进行及时诊断是保证大机组稳定运行和排除故障的最常用的方法之一。大庆石油化工总厂水气厂一空分车间的空气压缩机组经1998年7月检修，在开机过程中，转速经过临界转速后超过某一值时，空气压缩机人口侧的振动值迅速上升，并超过跳车值而联锁跳车（此过程太快，人眼观察不清楚）。为了查找故障原因，先用FASTTRACK分析仪对机组机壳上的各测点在低转速下（2000r／min）进行了测量，同时用CF200分析仪从本特利表上获取振动信号，对该机组的各个测点的振动信号进行了监测分析，发现振动值都正常。但是机组超过临界转速…     

炼油厂泵类设备振动检测相关标准应用总结

介绍了某炼油厂泵类设备的振动监测现状,分析了不同振动检测标准与实践相结合时存在的问题,提出：常规离心泵的振动检测采用GB/T 29531—2013《泵的振动测量与评价方法》,非重要水泵采用GB/T 6075.7—2015《机械振动在非旋转部件上测量评价机器的振动第7部分：工业应用的旋转动力泵(包括旋转轴测量)》,往复式容积泵采用GB/T 13364—2008《往复泵机械振动测试方法》,小功率其他容积式泵采用API Std 676—2009《回转式容积泵》中关于振动限值的要求,柴油机驱动泵采用GB/T 10397—2003《中小功率柴油机振动评级》,功率大于15 kW的电机采用GB/T 6075.3—2011《机械振动在非旋转部件上测量评价机器的振动第3部分：额定功率大于15 kW额定转速在120 r/min至15 000 r/min之间的在现场测量的工业机器》,功率小于15 kW的电机采用GB/T 10068—2020《轴中心高为56 mm及以上电机的机械振动振动的测量、评定及限值》。对不同泵型的泵采用与之对应的振动检测标准,不但可以满足设备的管理需要,而且能避免设备的过度维修、提高企...     

FALEX试验机试验结果的主要影响因素探讨

<正>FALEX试验机是用来评价润滑油极压性能和抗磨损性能的一种仪器设备,结构简单,操作方便,在润滑油研究中得到广泛使用。本文对影响FALEX试验机试验结果的因素进行了分析,并提出了相应的改进措施。FALEX试验机主要用来评定润滑油的极压性能和抗磨损性能。试验过程是1个钢制的试验轴被浸没在润滑油中的2个钢制的V型块夹住,并在(290±10)r/min的转速下旋转,通过加载