钻机专题(二)

专利申请号 :95 2 34 797　授权公告号 :2 2 92 15 8钻机大绳穿抽器　　本实用新型用于石油、地质勘探各种钻机穿抽大绳作业专用配套机具。其特征 :用电力作动力 ,塔型井架用双滚筒绞车 ,把大绳头牵引至钻台 ,把下组滑轮引绳从反向穿好 ,只需倒换快速接绳套即可 ;Ａ型井架一个滚筒 ,引绳反向经过人字架中间滑轮至天车反向穿至大绳卷筒卡牢快绳头用牵引绞车一次牵引至钻台完成穿绳作业。抽绳时只需接上链条带动大绳卷筒正转完成抽绳作业 ,它节约能源 ,减轻体力劳动 ,减少操作工人、安全且降低成本。专利申请号 :95 2 2 0 86 4　授权公告号 :2…     

滚筒排绳装置的设计

捞砂车、捞油车和测井车等自带滚筒的油田特种作业设备，需要通过滚筒用钢丝绳起升和下放井下工具和仪器。滚筒容绳量通常需要几百米到几千米，只有实现钢丝绳在滚筒上的整齐排列，才能充分利用滚筒的缠绳空间，顺利完成各种作业。而自然排绳将钢丝绳堆积在滚筒中部，不能充分利用滚筒两侧的缠绳空间。这就需要设计一种强制排绳装置，实现整齐紧密排绳的目的。     

钻机快绳通过天车快绳轮极限偏角研究

在深井、超深井钻井作业过程中,由于钢丝绳在滚筒缠绕过程中发生夹绳、乱绳事故,导致施工作业不能继续进行的情况时有发生。现场实践及理论研究表明,快绳进出天车快绳轮偏角过大是造成该现象的主要原因之一。通过研究钢丝绳在天车快绳轮缠绕机理,建立快绳通过天车快绳轮极限偏角模型,并利用Matlab编制计算机程序,针对ZJ70D钻机进行计算求解。结果表明,天车快绳轮直径增加,极限偏角减小;天车轮辐宽度增加,极限偏转角逐渐增加;钢丝绳直径减小,极限偏角增加;天车轮偏转角减小,快绳通过天车轮极限偏角减小。     

液压倒绳滚筒绞车的研制与应用

针对目前各油田在试油、修井抽汲作业过程中使用的倒绳装置简单、修井工劳动强度大、安全系数低的状况,开发研制了液压倒绳滚筒绞车。该液压倒绳滚筒装置主要由滚筒座、刹车装置、液压马达、变速箱和传动带等部分组成,具有结构紧凑、自动化程度高、安全系数高等优点。现场应用表明,该装置完全能够满足油田修井作业抽汲、试油倒绳作业要求,倒1次绳平均用56min,仅需1人稍加引导,绕绳均匀、整齐,大大减轻了修井工人的劳动强度,提高了修井作业效率。     

钻机启动过程快绳拉力研究

钻机启动过程中的冲击载荷造成快绳拉力过大是钢丝绳在滚筒缠绕过程中发生夹绳、乱绳事故的主要原因之一。根据机械系统动力学理论,建立钻机起升系统动力学模型,能够解决钢丝绳缠绕过程中快绳拉力的求解问题。     

新型钻井钢丝绳卷绳器的设计与应用

针对各油田用卷绳入卷筒和液压卷绳器存在劳动强度大、费工费时、效率低下以及液压油路易出现漏油和性能不够稳定等缺点,设计了新型钻井钢丝绳卷绳器。这种卷绳器使用减速电动机作动力,通过联轴器联接驱动大、小两根轴。大小卷筒均为空套卷筒,3个卷筒可以通过各自的离合器、刹车装置分别控制。大卷筒用来缠绕大绳,2个小卷筒用于缠绕穿大绳的引导小绳。20个井队现场使用表明,以前需要十几人6～7 h才能完成的工作,采用新型卷绳器后只需3人1h即可完成,且操作方便,使用灵活,没有污染。     

世界最大绞车

美国ContinentalEmsco公司推出的ElectrohoistV型电驱动绞车,用于海上钻井作业,其输入功率为3730kw,是目前世界上功率最大的绞车。该绞车适用钻深6096m以上,活绳拉力为948kN,滚筒直径×长度为1219mm×2438mm,有效绳数为12、14和16时大钩载荷分别为9070、10220和11260kN.ElectrohoistV型绞车主要结构特点是：（1）为单抽式结构,体积较小;（2）采用多个小功率电动机从滚筒两侧直接驱动滚筒轴;（3）采用齿轮传动型式,效率高,噪音低,寿命长;（4）配有SS型盘式刹车,刹车盘直径为2438mm,是目前世界最大直径盘式刹车。世界最大…     

钻井绞车滚筒体整体绳槽设计

针对钻井绞车滚筒体绳槽板加工完绳槽后焊接时存在结构复杂,工艺性不好,滚筒体整体强度低以及排绳不整齐等问题,对32 mm钢丝绳所使用的绞车滚筒体进行了分析,并进行了整体绳槽设计。设计过程包括钢丝绳爬坡时行程的设计计算和反转楔的焊接及加工尺寸设计。通过计算与分析,最终得到实际加工操作的完整经验公式。整体绳槽设计及加工技术在JC28、JC30、JC50和JC70等绞车的实际应用中,效果良好,解决了钻井绞车使用中的各种问题。     

快速绳卡接头

在钻井过程中,穿大绳是一项繁重的体力劳动,尤其是绳头不易牵引。于是,我们在研制电动穿、倒大绳装置的同时,研制了快速绳卡接头,解决了穿大绳或大直径钢丝绳的牵引问题。该接头的特点是夹紧力强、装卸速度快和操作方便。绳卡接头可以自由地通过天车,不卡槽,不跳槽。     

国外连续油管技术现状研究

连续油管作业最初的概念是利用一种特殊设备．将小直径的连续油管下入生产油管内完成特定的修井作业（如洗井、打捞等）。作业后从井中起出的连续油管缠绕在大直径滚筒上以便移运。     

电泵电缆滚筒拖车的使用

目前,电泵油井作业施工中,电泵电缆的收、送以及缠绕存在着以下几个缺点:一是收送成本高,每作业一口井需要4台次吊卡车;二是占用施工人员多,卷动电缆滚筒缠绕电缆需要3～5人;三是施工人员劳动强度大,重达3t的电缆在滚筒上缠绕时,起动力矩达1000N·m;四是效率低,人工卷动滚筒的速度跟不上电缆起升下放的速度,造成误工并容易拉伤电缆;五是存在不安全隐患,施工人员距离滚筒太近,特别是在随钻下放电缆时,由于下放油管的速度快而容易拉翻滚筒;六是无法控制电缆下放速度。为此,根据修井机滚筒的工作特点及井场动力源的取用方便性,从修井机上…     

试油提升设备及其游动系统的改进方法探讨

在深井试油作业过程中．TJ20型通井机与目前油田拥有的井架及游动系统配合使用时．由于游动系统的穿绳数以及绞车滚筒与水刹车之间的传动比不合适．导致作业效率低。现场使用中，存在为提高效率而不挂水刹车的现象．致使刹车副磨损严重，而且还存在环境污染和安全问题。文章分析了不同绳数游动系统的速度和载荷提升能力．为提高TJ20型通井机的试油作业效率提出了改进措施。     

川渝地区页岩气专用连续管作业机的研制

现有的连续管作业机中,超过?50.8 mm-5 000 m的作业机均为拖装结构,受山区多陡坡、急转弯等道路条件限制,底盘动力和转弯半径等不满足要求;同时,研制的?50.8 mm-6000 m连续管作业机作业时须两车并排放置,操作员只能依靠摄像头监测滚筒排管情况,不符合作业习惯。为此,研制了两车一橇结构的车载式连续管作业机。该作业机采用主车+辅车+操作橇的结构形式,将控制室、控制室软管滚筒和发电机等部件安装在一个可升降的运输橇中,形成操作橇,作业机主车底盘安装连续管滚筒处采用框架式结构,可实现滚筒下沉1.05 m,确保滚筒具有?50.8 mm-6 000 m连续管的缠绕能力。现场应用结果表明,该作业机可实现通井作业,最大下井深度达5 075 m,满足川渝地区页岩气井的各类作业要求。     

四单根立柱钻机关键技术研究与提效分析

四单根立柱钻机采用四单根一立柱的钻井模式,通过加长钻柱立根,降低起下钻频次,增加立根高速运行时间,实现钻井综合作业效率的提高。与常规三单根钻机相比,四单根钻机在超长井架设计、大容绳滚筒缠绳技术保障及超长钻柱立根稳定排放等方面存在较多难题。鉴于此,详述了四单根立柱钻机所具备的各项关键技术,并结合9 000 m四单根钻机提出超深井四单根钻机关键技术和保障钻井效率提高的综合措施,措施后,与三单根立柱钻机相比,其钻井综合作业效率最高提速23. 97%,平均提速19. 00%。研究内容可为四单根钻机进一步推广应用和深井与超深井钻机钻井综合提效提供技术基础。     

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。     

绞车滚筒乱绳原因分析及解决方法

绞车滚筒乱绳是造成钢丝绳过快磨损和失效的主要原因之一。结合生产、服务经验,对绞车滚筒乱绳的原因进行了分析,并提出了解决方法,对油田作业现场有效解决绞车滚筒乱绳、提高作业效率、降低作业成本提供了理论依据。     

大绳传输器研制成功

据悉 ,大绳传输入器是钻井队穿、盘大绳专用设备 ,近日 ,在辽河石油勘探局钻井一公司研制成功 ,不仅结束了该公司钻井队完全依靠重体力劳动穿、盘大绳的历史 ,而且还提高了工作效率达 4倍以上 ,有助于安全作用 ,经济效益和社会效益均较显著。这种专用设备具有先进性和实用价值 ,推广应用前景广阔 ,可为该公司调整产品结构中增加一个新的经济增长点 ,促使钻井队设备配套更加完善 ,便于发挥装备的整体优势大绳传输器研制成功     

国外超深水钻井新技术

目前国外超深水钻井采用双井架钻机技术和高效钻机技术。分别介绍了这2种钻井技术的设备配置和钻井过程,并对双井架钻机中的A形双井架平台和塔形双井架平台做了简要分析。对2种钻机的对比分析表明,双井架钻机钻井效率相对较高,但高效钻机具有协同作业的特点,其设备配置简单,操作空间大;这2种钻井技术与传统钻井技术相比,通过设备与钻机的协同和并行作业,可以省去普通钻井作业过程中的非关键钻井作业,提高钻井效率,节省钻井时间。     

基于赫—巴模型的微小井眼钻井连续油管内钻井液流阻计算分析

微小井眼连续油管(CT)钻井技术具有诸多优点,但微小井眼尺寸小,导致钻井液流动空间小、排量较小、返速较高、循环损失较大,限制了该技术的推广使用。为解决微小井眼CT钻井循环钻井液流阻过大的问题,基于赫—巴模型,结合微小井眼CT钻井的特点,计算了CT内钻井液流阻,探讨了CT内钻井液流阻与钻井液平均流速、CT长度或井深、CT内水眼直径、滚筒直径等参数的关系。研究结果表明:①滚筒上CT内流阻随钻井液流速增大而呈线性增加且增加幅度更大,使用小排量进行钻进能降低滚筒上的流阻;②滚筒上和井筒中CT内钻井液流阻均随CT的长度增加呈线性增加,而随着CT内水眼直径增加呈线性减小,钻深井时,可使用大管径进行钻进;③CT内钻井液流阻受滚筒直径的影响很小,但随钻井液的流速增大呈线性增加,因此当滚筒上缠绕的CT较长时,可使用多个滚筒进行缠绕,以降低滚筒上CT内钻井液流阻。结论认为,寻找控制和减小微小井眼钻井CT内钻井液流阻的方法和优选适合CT钻井的相关参数,有助于加快该技术的推广应用。     

钻井钢丝绳的合理使用

<正> 一、引言 钻井钢丝绳是钻井设备中一种承受强烈载荷的机械元件。它必须承受钻井作业中各种特性的作用力,特别是很大的静拉力、脉动载荷、冲击载荷以及很高的而且经常变化的绳速的作用。 Gustav Wolf钢丝绳厂按照厂标BF4制造的钻井钢丝绳的特点,不只是破断拉力大,而且这种钢丝绳的优质高强度钢丝还具有很高的耐磨强度。即使大钩载荷很大,作业很繁