顶部驱动钻井装置上卸扣机构概述

叙述了顶部驱动钻井装置几种上卸扣机构的特点以及相应回转头结构。自平衡式上卸扣机构在上卸扣时扭矩可自身平衡，回转头不随反扭矩，但结构复杂。背钳式上卸扣机构结构简单，但扭矩不能平衡，回转头在上卸扣时承受反扭矩，所以须锁紧，而在上卸扣机构不工作时，须松开，使回转头可自由转动。TESCO公司的顶依靠顶驱本体可以前移的特点，部分地解决了上卸扣的问题，不另设置上卸扣机构，所以简单，轻便，但处理事故的能力有局限性     

连续旋转大扭矩旋扣机及在检测中的应用

管材类工具在石油钻井工程中的拆装工作量巨大、扭矩试验工作也很多。连续旋转大扭矩旋扣机是一个效率非常高的拆装装置,具有多液缸夹持工件,夹紧力均匀;由液压调节控制上扣扭矩,对工件表面损伤小;一次装卡,连续旋转完成上卸扣;适用工具外径和扭矩范围大;与计算机连接,上卸扣过程的扭矩数据可自动采集、记录、存储等特点。介绍了连续旋转大扭矩旋扣机的研究、技术特点与创新及应用情况。     

连续循环钻井技术及其应用前景

为了解决常规钻井在上扣、卸扣时因停止泥浆循环带来的一系列井下问题，美国最早开发了连续循环钻井技术。该技术采用顶部驱动，利用三重闸板连接器内闸板和旁路管汇的合理开合，保持泥浆不间断流动，同时，由液压钳完成上扣、卸扣等动作，从而保证了稳定的井眼压力和良好的当量循环密度，可以较好地应用于多种钻井工艺中。重点介绍了连续循环钻井技术的工作原理、技术特点，以及推广应用前景。     

一种新型的液压卸扣管钳

针对大型定向穿越设备在施工中部分钻具螺纹卸扣难的问题,研制了液压卸扣管钳。介绍了该装置的结构、工作原理及特点。该装置采用中心浮动设计,适应性强,使用灵活方便,可降低工人劳动强度,提高施工效率。     

石油管柱上卸扣装置技术现状

管柱的上卸扣作业是起下钻作业中的关键环节,目前国内外钻修井作业中的管柱上卸扣装置以动力大钳、铁钻工为主。在介绍石油管柱上卸扣装置技术发展过程的基础上,对国内外石油管柱上卸扣技术现状进行了说明。主要介绍了美国Weatherford、Eckel及奥格公司动力大钳的性能及特点,同时也介绍了江苏如石机械公司、盐城特达钻采设备公司和宝鸡石油机械有限责任公司动力大钳的性能及特点。建议国内的管柱上卸扣装置应开展系统自动化、控制系统模块化数字化及斜直井钻机专用上卸扣装置的研究工作。     

连续大扭矩旋扣机的研制

针对石油井下工具拆装维修设备现状及存在的问题,研制了连续大扭矩旋扣机,把以往的冲扣旋扣变为连续大扭矩旋扣,一次夹紧工件自动完成上扣或卸扣,大大提高了工作效率,同时减轻了对工具表面的损伤程度,扩大了工件夹持范围,增加了井下工具测试功能;另外还具有计量准确可靠、操作安全方便省力等特点。近1年的现场应用结果表明,新研制的连续大扭矩旋扣机综合了现有拆装设备的优点,各项性能指标均达到设计要求。     

对动力钻杆钳发展的一些看法

三十多年来,曾研制、生产了几十种动力钻杆钳,但是真正用到钻井、完全取代B型大钳的还没有,其主要原因:1.多效能钻头的发展,减少了起下钻的次数; 2.钻井操作方法日臻合理完善(加钻压、扭矩的自动控制),丝扣油的性能改进,逐渐减少了钻具粘扣等现象,卸扣扭矩也相应降低;3.钴机自动猫头灵活方便，再加上动力钻杆钳的种种缺陷，没有得到普及，而B型 大钳具有灵活轻便、适应范围大等特点，所以，仍然是井队上卸扣的主要工具。动力钻杆钳虽没普及，但其优点却是不可否认的。综合起来，动力钻杆钳具有四条优点。     

油套管上卸扣扭矩准确度的影响因素及改善措施

上卸扣扭矩是提高油套管螺纹连接性能的重要因素,为了更准确地检测上扣扭矩,提高上扣质量,分析了上卸扣过程中传感器精度、整机精度以及采集精度等对上卸扣扭矩的影响,并对2种规格的4组样管进行上扣对比试验。结果表明,通过改变校准方法及采样频率等可降低上扣扭矩的离散型及不准确度。最后建议在油套管上扣过程中,采用6个及以上钳牙上扣,均匀夹持接箍,并将背钳调制在水平位置进行上卸扣,可以提高上扣质量,保证油套管螺纹连接的强度。     

钻柱上卸扣的过去,现在和将来

早期的油井钻柱上卸扣方法是和当时其它操作一样的。那时,由于缺乏可用的动力源,上扣是依靠体力劳动作业。人们习惯于繁重的劳动,以致不愿意接受先进技术。用于上扣的手动工具包括早在1500年就熟悉的套管上紧杆和绳子以及链钳,还有用     

钻井连续循环系统上卸扣卡瓦卡紧力分析

从钻井连续循环系统上卸扣卡瓦的工作机理入手,弄清了钻杆工作时的受力状态。将钻杆看作厚壁筒,采用弹性力学中的拉美公式求解钻杆内外受压的应力问题。钻杆外表面承受的摩擦力矩,看作圆筒扭转问题进行求解 。考虑管壁的变形的影响,解决了钻井连续循环系统上卸扣卡瓦卡紧力的计算难题,给出了上卸扣卡瓦卡紧力的计算公式。实例计算表明采用φ127或φ140钻杆进行连续循环钻井,上卸扣卡瓦卡紧力最好取19MPa;为提高钻杆的安全系数,应尽量采用厚壁钻杆;在卡瓦的设计时,可考虑加大卡瓦长度的方法减小卡瓦卡紧钻杆时的卡紧力。该计算方法可以用于指导钻井连续循环系统上卸扣卡瓦的设计。     

起钻用液缸绷扣器试验和使用情况

大钳是钻井过程中起下钻操作的主要工具。二十年代末期,国外开始使用手动大钳,到四十年代才制造出目前广泛使用的B型吊钳,五十年代开始研制动力大钳。从国内外的发展情况来看,动力大钳目前大都用于管径比较规格,扭矩较小的油管上卸扣和套管上扣,对于外径不规格,扭矩较大的钻杆卸扣还有一定的困难。在渤海湾地区使用刮刀钻头钻进时,转盘功率有时达到500马     

连续循环系统上卸扣装置负载分析与计算

上卸扣装置是连续循环系统的关键部件。为合理设计连续循环系统上卸扣装置,对其工作原理和操作流程进行了分析,根据设计需求,建立了上半封摩阻、钻井液上顶力、旋扣扭矩和上卸扣装置执行机构的力学模型,并选取常用钻井参数对主要负载阻力和技术参数进行计算。计算结果表明:上半封摩阻为179 kN,钻井液上顶力为537 kN,旋扣扭矩为376 N·m;为满足上卸扣操作要求,上卸扣装置夹紧油缸最小输出力为188 kN,紧崩扣油缸最小输出力为96 kN,定位油缸最小输出力为48 kN,旋扣马达最小输出扭矩为411 N·m,平衡油缸最小输出力为147 kN,背钳油缸最小输出力为1 054 kN。分析计算结果为上卸扣装置设计提供了理论依据。     

接箍内螺纹镀锌层锈蚀脱落油管上卸扣试验研究

分析了某油田在商检过程中发现的油管内螺纹表面镀锌层锈蚀脱落问题,认为该批油管螺纹接头存在质量隐患。对该批油管取样,按照API RP 5C5标准规定进行上、卸扣试验,发现存在粘扣问题。对引起油管粘扣的诸因素进行了分析,找到了油管粘扣的原因。为用好该批油管,从上扣扭矩、对扣方式和引扣要求等方面提出了具体的使用要求。     

偏梯形螺纹套管紧密距检验粘扣原因分析及上卸扣试验研究

对某油田在检验Ф339．7mm×12．19mm N80偏梯形螺纹套管过程中发生的粘扣问题进行了调查研究，并取样进行了上卸扣试验后认为，粘扣原因是在检验紧密距过程中环规在旋合时与外螺纹接头配合状态不正常，在局部区域形成过盈干涉所致。选用适当的润滑油可以减小粘扣的几率；经过表面处理的螺纹接头在检验紧密距过程中不容易发生粘扣。要保证该批套管正常上扣连接使用，必须使用对扣器和引扣钳，并采用低速上扣。     

新型抗粘扣油管

粘扣是油管在检验和使用中最常见也是最为频繁的损伤失效形式,多年来一直使用螺纹脂预防油管粘扣,但螺纹脂的使用会带来环境污染等问题。为预防油管粘扣,解决涂抹螺纹脂引起的环境污染问题,并降低油管存储、运输和使用成本,研制了新型抗粘扣油管。该油管螺纹涂有自润滑涂层,涂层以双酚A型E-51环氧树脂为基体,以聚酰胺650为固化剂,并添加MoS2等其他助剂。对油管进行了上、卸扣试验,结果表明,在API规定最大扭矩下可满足上、卸扣10次不粘扣的要求;涂层厚度控制在50μm左右时新型油管抗粘扣性能最佳。     

钻铤螺纹接头上卸扣过程力学分析

摩擦因数是螺纹接头上卸扣过程中非常重要的参数之一。应用有限元软件对不同摩擦因数下的螺纹接头上扣和卸扣过程分别进行了建模计算,主要观察螺纹接头表面各个区域的受力状况,对受到接触应力较大的台肩面和螺纹牙扣进行重点分析。由于接触应力是导致螺纹接头发生粘扣等失效的直接原因,通过有限元模拟得到的结果可以用来指导实际上卸扣过程。     

TN7-30型接箍拧接机研制与应用

研制的TN7-30型接箍拧接机是集液压、气动、电气控制于一体的全自动接箍上卸扣设备，操作简单，扭矩测量准确，夹持点多，能够实现扭矩控制、圈数控制、扭矩一圈数或J值控制等多种上扣控制方式，实时显示扭矩-图数图，有效地避免了由于上扣设备扭矩测量不准确和夹持点附近局部应力集中而造成的接箍、管体变形和粘扣现象，能够满足油、套管生产厂生产API普通螺纹、特殊扣型（如VAM、HSC、NSCC、BDS、FOX等）要求，也适用于井下工具的装卸工作。介绍了TN7-30型接箍拧接机的主要结构和技术特点。     

“双防接箍拆卸器”研制成功

近日,中原油田采油二厂技术人员经过反复攻关,成功研制出用于准备大队旧抽油杆接箍卸扣的"双防接箍拆卸器",受到一线员工的欢迎。过去准备大队旧抽油杆接箍卸扣,既费时又费力,且人工拆卸由于采用榔头锤击,容易损伤接箍。该厂作业科和准备大队技术人员专门组成课题攻关组,充分论证,摸索试验。经过一段时间的攻关努力,"双防接箍(俗称不锈钢接箍)拆卸工具"研制     

防硫油管粘扣原因分析及试验研究

某井在修井作业下油管过程中发生了防硫油管粘扣事故,对该批新油管抽样进行材质分析、螺纹检验和上、卸扣试验。通过调查研究和试验分析,认为油管粘扣的原因既与油管本身抗粘扣性能差有关,也与作业队使用操作不当有关。油管抗粘扣性能差主要是螺纹加工精度差;使用操作不当主要包括螺纹碰伤、偏斜对扣、引扣不到位和上扣速度快等。对该批油管使用操作提出了具体要求。     

油管丝扣油脂涂抹器的研制与应用

油管丝扣油脂涂抹器是基于解决下井油管和工具丝扣密封问题而研制的一种矿场工具。该工具结构简单，操作方便，适用于多种口径的油管和工具，能充分有产地解决丝扣的密封问题，减少作业占井周期，降低劳动强度，有效控制作业成本支出。