用于深水海管铺设的双滚筒绞车设计研究

针对大牵引力的收放绞车国内相关研究文献很少的现状,开展了双滚筒牵引绞车的设计研究。设计的收放绞车最大牵引力4 000 kN,储缆绞车容绳量3 500 m,结构采用牵引绞车外加1个储缆绞车的形式。双滚筒绞车的2个滚筒均为动力滚筒,共由8台电动机驱动,借助钢丝绳与滚筒绳槽之间的摩擦来传递运动和动力。有限元强度分析表明,绞车滚筒和机架设计合理,其强度可满足牵引4 000 kN载荷的要求,保证了使用的可靠性和安全性。     

JC90D型绞车滚筒强度分析

滚筒是绞车中的关键零部件,其可靠性关系到整个绞车的可靠性。讨论了滚筒有限元分析时载荷的处理形式;引入欧拉公式分析了钢丝绳拉力的衰减状况。将钢丝绳对滚筒的压力以按缠绕圈数逐圈递减的形式,施加在滚筒绳槽表面进行了滚筒的强度分析。滚筒的强度和刚度都满足使用要求。     

钻机绞车滚筒多层缠绕系数

对钻机绞车滚筒的多层缠绕系数作了分析,提出了多层缠绕系数主要受钢丝绳径向变形量影响的新观点。     

钻机绞车滚筒轴的可靠性设计

钻机绞车滚筒轴的传统设计方法带有盲目性和片面性,其结果不是偏于危险就是偏于保守。在叙述了机械强度可靠性设计的基本理论后,以ZJ-130钻机绞车滚筒轴为例,讨论了可靠性设计的一般步骤,得出了“将轮径适当减小是可行的”结论,并就可靠性设计方法的推广提出了建议。     

钻机绞车滚筒轴疲劳强度校核

针对钻机滚筒轴的结构,运用疲劳损伤理论,对钻机绞车滚筒轴疲劳强度校核公式进行了推导,得到了滚筒轴疲劳强度校核通式,并给出了疲劳强度校核电算框图,适用于目前现场所有绞车滚筒轴的疲劳强度校核。     

ZJ70DB变频钻机绞车机电参数配合设计

变频钻机绞车起下钻时效性较差,是因为绞车机电参数配合及设置不当所致。为证明这一观点,以ZJ70DB钻机绞车为例,计算了在选定的绞车力学性能指标条件下的电气参数,包括电机额定速度、扭矩、功率及弱磁最高速度,变频器额定和过载输出能力、容量、能耗制动能力等,以及在这种配置下绞车能够达到的各项实际性能指标。计算结果表明,变频钻机的起钻性能完全能够达到甚至超过同等规格的直流电驱动钻机或机械传动钻机的水平,按目前配置的普通变频器装置的性能条件,在不增加成本以及安装空间的情况下,达到或者优化钻机绞车性能的关键在于提高变频电机的制造水平。     

钻机绞车滚筒体的窄间隙埋弧焊

针对钻机绞车滚筒体采用手工电弧焊工人劳动强度大、焊接效率低、质量不稳定及返修率高等问题,研制了钻机绞车滚筒体窄间隙埋弧焊专机。该专机由ESAB—A2埋弧焊电源和焊接小车、窄间隙焊头、滚轮架、防窜装置、旋转地线夹、三维焊接工作台、焊剂自动回收机组成。使用表明,采用该焊机焊接的滚筒体焊缝质量完全符合设计要求,合格率100%,焊接效率比原来提高6倍。每件滚筒体的焊接可降低人工成本约80%。     

钻机绞车滚筒绳槽的制造现状及改进

针对目前钻机绞车滚筒绳槽制造存在的加工效率低、加工精度低、制造成本高等问题,对滚筒绳槽的结构特征、制造现状、加工效率、加工精度等方面进行了分析。提出以下几种改进方案:整体和塞焊模式、铣削模式、精密铸造模式、热轧模式,旨在努力探索钻机绞车滚筒绳槽制造新技术,提高钻机绞车滚筒绳槽的制造精度和效率。     

SLIMLINE+K型多功能撬装双滚筒试井绞车简介

SLIMLINE K型多功能撬装双滚筒试井绞车为整体式结构，多用于海上平台，可进行电子压力计和机械压力计试井，以及井下工具的投放、震击、打捞等完井作业。该试井绞车采用先进的数控技术，使起下纲丝／电缆实现自动化控制，该系统能够对斜井、定向井进行随钻测试。     

石油钻机绞车的设计与计算

介绍了国外现代石油钻机绞车的7种新型结构。根据对7家美国公司的石油钻机绞车设计与计算的综合分析结果，概述了美国陆地钻机机械驱动绞车和海洋钻机电驱动绞车设计与计算中的有关问题，给出了绞车主要参数的经验计算公式。最后介绍了美国、原苏联、罗马尼亚等国绞车主要参数的经验推荐值范围。     

ZJ30DBT型钻机优化设计

介绍了ZJ30DBT型钻机的总体结构和特点,通现场使用表明该钻机存在不足。3 000m半拖挂电驱动钻机的发展方向是K型伸缩井架与绞车一同运输。对井架和底座进行优化设计,使其更适合车载,并充分借鉴车载、块装钻机的成熟技术,注重HSE和人性化设计,将顶驱技术、机械化和智能化操作系统应用于3 000m半拖挂钻机,以增强钻机的市场竞争力。     

ZJ70L型钻机动力系统技术改造方案

塔里木地区的油气埋藏深,地质构造复杂,要求钻井设备有充足的功率储备。ZJ70L型钻机配有3台1000kw的柴油机,不能满足塔里木地区的钻井需要。对ZJ70L型钻机动力系统进行技术改造,即,增加1台柴油机,将三联动整体传动箱改为四联动整体传动箱,以提高钻井效率和钻机处理井下事故的能力。     

ZJ70D钻机配套柴油发电机组控制电路调整方法

分析了现场将ZJ70D电动钻机配套的底特律柴油发电机组更换为CAT3512B机组的过程中出现的问题,通过电路分析,提出了解决措施,总结出交流控制系统的控制原理和常用调整方法。     

ZJ90D型钻机整体拖移力学计算

钻井结束后钻机要进行拆卸、运输到达新的井位,对于井位相距较近的,浪费了时间和资源,可采取整体拖移钻机到新的井位。应用ANSYS对ZJ90D型钻机在满立根状态下的整体拖移进行计算,分析其应力及变形分布情况。结果表明：在拖移过程中,该钻机的应力及变形较小,强度和稳定性满足要求。     

ZJ20DBX型斜井钻机液压系统设计

液压系统是ZJ20DBX型斜井钻机的重要组成部分,采用开式回路,主要实现对机械手、钻具加压、液压小绞车、液压大钳总成、卡瓦支承盘扶正器、死绳绞盘器、液压吊卡、井架起升、底座辅助起升、井架伸缩、液压猫头缸、排管架调平等的驱动与控制,提高了钻机的自动化水平。     

ZJ50／3150DB型低温石油钻机设计

俄罗斯钻机市场对石油钻机的低温性能的要求非常严格,API SPEC 4F规定钻机的下限温度为-20℃,不能满足-45℃施工极限温度。通过对钻机主要参数的选定,钻机总体布局的设计,保温、供热系统的设计,钻机材料的研究选取,研究设计了模块式ZJ50／3150DB型低温石油钻机,以满足俄罗斯、哈萨克斯坦等国低温环境的要求。     

石油钻机绞车控制系统的改进与测试

针对原ZJ50LDB型钻机绞车气控系统控制气路长,造成离合器进、排气严重滞后,延迟离合器抱合和分离的问题。结合实际使用情况,将绞车滚筒高、低速气控系统改进为电控,并在司钻操作手柄处安装了绞车滚筒高、低速指示灯,彻底解决了离合器进、排气严重滞后的难题,消除了安全隐患。现场测试结果表明：该系统工作状态良好,操作方便,维修保养简单,安全性能好。     

ZJ30DBX斜井钻机的研制

针对我国没有适合加拿大-50℃低温环境下作业的斜井钻机的现状,研制了ZJ30DBX斜井钻机。该钻机采用拖挂式结构,主要由拖挂车底盘、钻台、井架、顶部驱动装置、液压系统、动力系统、电控系统及井口工具等组成。钻机的绞车主刹车为电机能耗制动,辅助刹车采用液压盘刹;钻台下方安装了液压防喷器移动装置,满足钻井时调整防喷器角度的要求;钻机能在-50℃的极低温环境下工作,满足3 000 m井深的试验要求。     

ZJ50/3150LDB-1型钻机研制

为适应现代钻井的需要,在总结ZJ50/3150LDB型钻机特点的基础上,研制了ZJ50/3150LDB-1型钻机。该钻机操作安全,结构简单,性能稳定可靠;能够在不倒绳的情况下实现1次穿绳、2次起升;司钻偏房与前台底座一起起升;绞车高、低速采用电控摘开、挂合,反应速度快;转盘采用电机独立驱动,是一种具有市场发展潜力的钻机。