Q10Y-M液气大钳的结构设计及计算

Q10Y-M液气大钳系开口钻杆动力钳,它主要适用于普通深井钻机的机械化上卸扣作业,也可装在半自动化或全自动化钻机上.操作只需一人,不用猫头、吊钳和旋扣链(或旋绳).该液气大钳采用转钳(浮动钳头)和背钳一体结构.液气大钳安全省力,能提高操作速度,减少钻杆弯曲,控制上扣扭矩,能满足取心、处理事故等作业要求.     

新型钻杆动力钳的研制

针对大开口齿轮结构形式的钻杆动力钳在扭矩大时,齿轮开口容易变形,引起打滑而咬伤钻具,使用寿命短,不同规格的钻具需要更换颚板,给操作者带来诸多不便等问题,研制了一种新型钻杆动力钳。该动力钳主要由动力钳、吊装架、移动装置3部分组成,另配有液压动力站。它采用扭矩钳+旋扣钳组合的结构形式,扭矩钳采用油缸增力卡紧,油缸力臂小转角大扭矩缓慢松扣或紧扣。试验结果表明,新型动力钳的方案可行,结构合理,工作可靠,主要技术指标达到了设计要求。     

钻杆套管两用动力钳的研制及应用

为了提高原钻杆动力钳的使用效率,在其上增加套管钳功能,实现一钳两用的目的,研制了钻杆套管两用动力钳。该动力钳是在原钻杆动力钳的基础上增加套管动力钳功能。设计了上、下钳间隙调节气缸,使其性能参数能满足钻井及下套管施工需求。在两用动力钳上安装的扭矩控制记录仪,可测量、显示、记录和控制钻杆上扣时扭矩,以保证钻杆、套管上扣时的最佳拧接扭矩。在大庆油田的推广应用中,该动力钳均收到较好的应用效果。由于受结构尺寸的限制,该两用动力钳不适用于大于φ203.2mm的套管。     

国外动力大钳发展概况(续)

三、动力钳在井口的安装对于扭矩小、重量轻的动力钳一般采用钢丝绳吊装在井架上,这种方法具有最大的活动灵活性,安装简单,图1表示两种悬挂式安装方案。另一种方法是将动力钳固定在转盘旁边或转盘上,这种安装对自动化有利,如果在鼠洞旁另装一独立的大钳,操作更为方便。美国专利3,505,913介绍了BJ公司一种闭口钳在井口摇臂吊车悬挂的安装方式,该钳子的动力钳、固定钳及控制系统在本期刊的“国外动力大钳发展概状之三”中已叙述。     

TQ508—70Y大管径高扭矩液压套管钳的研制

鉴于我国生产的各类套管动力钳已不能适应现在越来越多的大井眼和超深井作业需求的情况,研制开发出适用管径244.5～508mm、最大扭矩70kN.m的TQ508—70Y液压套管钳。该套管钳主要部件包括钳头、传动齿轮壳体、变速机构、液压系统、液压测矩装置等。试验与应用表明,该液压套管钳性能可靠,作业效率高,能满足下套管作业的要求;产品的各项性能指标均达到设计要求,并符合SY/T5074—2004行业标准。     

国外动力大钳发展概况(续)

(二)闭口钳双马达驱动双颚板卡紧的闭口钳美国专利3,481,228、 3,481,229、 3,483,774介绍BJ公司的用于油管和抽油杆上卸扣的双马达驱动双颚板卡紧的闭口钳。其中专利3,481,228说明动力钳部件及其控制方法,专利3,481,229说明动力钳部件及其传动方法,专利3,483,774说明动力钳头及附件。     

XQY—2JB抽油杆动力钳的研制与应用

在人工修井作业过程中,往往采用原始的连续锤击螺纹部位后进行强行卸扣。据统计,2003~2005年,在上、卸抽油杆过程中因螺纹发生严重变形而导致抽油杆每年报废约8000根。为此,研制了XQY—2JB抽油杆动力钳。该动力钳主要由主钳、背钳、吊筒、抽油杆扶正器、扭矩压力表、液路系统等部分组成。现场试验及应用情况表明,使用该动力钳能大幅度提高工作效率,保证抽油杆上、卸扭矩严格符合相关标准要求,并可大大减轻工人的劳动强度,也确保了修井作业安全性。     

动力钳夹紧机构的电算程序

动力钳钳头夹紧机构的电算程序,可迅速地确定夹紧机构的各主要设计参数。还可用来检验同一坡板曲线采用几种不同直径管子时的切径比变化,以及因管子直径公差和夹紧时管子直径的变形,钳牙切入等原因而引起的切径比变化。     

海城石油机械:科技引导钻采

海城市石油机械制造有限公司始建于1986年,是中国大型石油钻采装备的制造企业。公司为国内外客户提供一整套石油钻采设备及相关配套设施,主要产品包括:井口工具系列(全系列的油管、钻杆、钻铤、套管等吊环、吊卡、卡瓦、滚子补芯、转盘补芯、液压动力站、钻井、修井用工具等)、液压动力钳系列(XQYB127/8型闭口动力钳、ZQ钻杆动力钳、TQ套管动力钳、XQ油管钳、大扭矩钻杆吊钳、大口径套管钳)、钻采配件系列(游车大钩、转盘、水龙头、固控系统、井电系统、野营房、井控装备     

管柱牙痕产生机理与减少减轻措施研究

动力钳会在管柱表面产生比较明显的牙痕，而过深的牙痕会危及管柱安全及寿命。针对此问题，通过对牙痕产生过程的分析，提出了划痕和压痕的概念。通过对钳牙与管柱表面的接触力学分析，推导出了不产生划痕的条件和压痕深度的表达式，确立了动力钳结构参数、钳牙结构参数和材料与管柱牙痕的关系，给出了减小减轻牙痕的措施。以?88.9 mm油管为例，依据该理论对动力钳结构参数、钳牙参数和材料等进行了设计，钳牙对油管表面的划痕明显改善，压痕明显减轻。研究结果可为优化动力钳结构、钳牙结构和材料提供理论依据。     

DG-350型大钩拆装机

DG-350型大钩拆装机由传动系统、竖式支架、卡紧机构、找正机构和同步补偿机构等组成。传动系统用Q10Y-M液气大钳钳头改造而成,并采用大钳的液压动力源。工作时,大钩筒体由一卡紧机构卡紧固定,液压系统驱动传动系统低速转动,经卡紧装置带动钩身旋转,卸开或上紧大钩的M450×6左螺纹。这种拆装机具有体积小、传动柔和、转速和扭矩可调、输出扭矩大、工效高等优点,最大输出扭矩达95kN·m,可提高工效3～5倍。     

内曲线滚子爬坡咬紧机构的受力分析与计算

<正> 近几年来、从国外引进的液压动力钳中,钳头咬紧管子常采用内曲线滚子爬坡机构,经使用证明这种咬紧方式结构简单,造型容易,咬紧十分可靠,如进口的H K-500型液压动力钳就是采用这种机构形式。现就这种咬紧机构作受力分析,并建立设计计算方法,供以后     

动力钳钳口卡紧机构的分析

本文针对管钳、油管、套管动力钳以及钻杆动力钳等几种类型的钳口钳牙作用力的分析,讨论了经济合理的切径比m值的选择问题,为设计和使用动力钳提供一定的参考依据。     

海洋钻井多参数仪系统设计研究

海洋钻井多参数仪是为海洋各类钻(修)机配套设计生产的多参数监测仪表系统,可测量显示钻(修)机作业过程中的大钩悬重和钻压、转盘扭矩、立管压力、吊钳动力钳或套管钳扭矩、转盘转速、泵冲速、泥浆罐体积、游车高度、井深、钻头位置等47个参数的变化情况,帮助司钻掌握钻机、泥浆泵和防喷器的工作状态以及H2S和可燃气体浓度。通过对钻井过程的实时监控,对预测预报工程事故、提高工作效率、安全生产、降低作业成本、有效保护油气层等起重要作用,为渤海地区油田设备远程数据监控提供了较好的范例。     

铁钻工旋扣钳的设计

针对目前国内铁钻工旋扣钳结构简单、旋扣扭矩小、动作不灵活以及适用的管径范围小等问题,提出了一种大管径、大扭矩旋扣钳的设计方案,重点对旋扣钳整体、夹紧液压缸、液压马达和摩擦轮进行了结构设计,确定了旋扣钳的工作结构,夹紧液压缸承受的最大载荷、内/外径、活塞杆直径和行程等参数,以及液压马达型号和摩擦轮结构。实例计算结果表明,铁钻工旋扣钳各部件结构设计紧凑,主要零件结构安全可靠,能与多种铁钻工配套使用,且夹紧力大,能实现多级调节,适用管径范围广,能满足不同工况下对夹紧力的要求。研究结果可为铁钻工的后续研发工作提供参考。     

链条旋扣钳链条与管柱接触包角对扭矩的影响

为验证美国Weatherford/lamb公司关于链条旋扣钳链条与管柱接触包角的推荐值,进行了扭矩测试试验。试验分析认为,接触包角为216°时,旋扣扭矩最大;包角在216～306°范围内变化时,包角增大,扭矩反而减小。     

基于ABAQUS的复合桥塞钻削仿真及其性能分析

为提高复合桥塞钻磨的安全性、可靠性和钻磨效率,以碳纤维复合桥塞和圆柱切削齿钻头为研究对象,基于ABAQUS软件的二次开发功能,进行复合桥塞三维钻削过程的有限元仿真。采用完全正交试验法研究钻压和转速对桥塞钻除速率、钻头轴向接触力以及钻头扭矩的影响。试验结果表明:桥塞钻除速率、钻头轴向最大接触力和钻头最大扭矩均随着钻压和钻速的增加而增大;钻除速率和扭矩波动的敏感因子是转速,钻头轴向接触力波动的敏感因子是钻压;钻压对钻头轴向接触力的影响约为转速的2倍,对于扭矩波动的影响二者相差不大,因此在现场钻塞时可以通过适当降低钻压、提高转速来减小轴向力和扭矩的波动,从而延长钻头的使用寿命。研究结果为复合桥塞钻削研究方法提供了新思路。     

链条旋扣钳链条与与管柱接触包角对扭矩的影响

为验证美国Ｗｅａｔｈｅｒｆｏｒｄ／ｌａｍｂ公司关于链条旋扣钳链条与管柱接触包角的推荐值，进行了扭矩测试试验。试验分析认为，接触包角为２１６＾０时，旋扣扭矩最大，包角在２１６－３０６＾０范围内变化时，包角增大，扭矩后而减小。     

可增加腭板径向位移的双滚道油管动力钳夹紧机构

目前,油田使用的油管动力钳由于油管柱外径为了适应作业变化的需要,常常通过变换动力钳钳口腭板和牙板规格的方法,来改变对油管柱外径的夹紧尺寸进行修井作业,这样就形成了修井起下油管作业的复杂化。文章针对这种情况,提出了一种双滚道钳头夹紧结构。第一条滚道的角度可大于11度,以增加腭板的径向位移;由于第二条滚道的角度可使腭板夹紧油管向着增大径向力的方向变化,从而获得比较适当的切径比。具体的结构在文中作了说明。     

抽油机工作中电动机发电运行状态分析

针对普遍游梁式抽油机工作中电动机出现的发电运行状态,从扭矩、有功功率及转速的变化3方面定量分析了电动机发电运行的机理:即当抽油机系统出现“负扭矩”时,或有功功率表反转而无功功率表正转时,或电动机的转速大于磁场的同步转速时,电动机处于发电运行状态。由此导出了电动机发电运行时有关物理量如相序、转差率、转速、有功功率、电磁功率、转子输出的机械功率、电磁转矩、电压和频率的变化规律。最后分析认为抽油机工作中电动机发电运行会降低电网的功率因数并“污染” 电网。