江苏省机电新产品介绍11则

<正> W127/2250 W127/3150钻杆卡瓦钻杆卡瓦是用于石油、天然气钻井作业中上扣或卸扣时卡持钻杆或其它管柱的必备工具。随着我国石油工业的发展,中国两部地区已成为石油、天然气钻采的重点地区,而我国的西部地区地质情况复杂,钻井深度达到6000米以上,国内已有的卡瓦不能适应其要求。过去靠进口,每年需花费大量的外汇,根据市场的需求,如东通用机械厂经过调研,并参照国外样机,设计试制了适应我国实际条件的大载荷钻杆卡瓦,即W127/2250、W127/3150钻杆卡瓦。该产品采用了新材料,结构合理重量轻,较好地满足了深井和超深井作业的需要。经国家油气田设备监督检验测试中心和江苏省     

石油钻机多功能钻杆气动卡瓦的设计及应用

针对石油钻井起下钻作业时 ,双吊卡或手提式卡瓦作业存在劳动强度大、工作效率低、安全性能差等问题 ,设计研制了一种利用压缩空气作为动力通过气缸上下动作实现卡瓦体自动升降的钻杆动力卡瓦 ,兼具卡持钻杆和自动刮泥等多种功能。该卡瓦克服了现有钻井卡瓦自动化程度低、工作高度高、价格昂贵、功能单一等问题。通过建立气动卡瓦受力模型 ,卡瓦体径向力及摩擦力等各项指标均达到了设计要求。现场应用表明 :多功能钻杆气动卡瓦安装、操作简便 ,减轻了劳动强度 ,提高了起下钻工作效率     

超级单根全液压钻机气动卡瓦结构计算

卡瓦是钻井中用来把钻杆或套管夹紧在转盘上的井口工具。介绍了一种与超级单根全液压钻机配套使用的气动卡瓦,该卡瓦通过单气缸驱动,采用反平行四边形机构来实现各卡瓦体同步张开与闭合,完成卡瓦的正常工作。结构简单、轻便,卡瓦体可以更换以适应各种规格的钻杆或套管,易于拆卸、维修。     

应力监测技术在钻井架调整中的应用

利用设备状态监测与故障诊断技术解决了生产中钻杆与转盘方形卡瓦偏磨的技术难题,为钻井设备的维修决策提供了依据。     

石油钻杆综合检测自动化系统的研究

石油钻杆是石油钻井作业中的重要组成部分,钻杆的可靠性直接影响钻井施工的质量。钻杆的检测探伤是必不可少的环节,通常包括管体漏磁检测、端区超声波检测、接头人工检验清洗和自动分级等工序。本文研究的内容将以上不同的检测项目和环节集成为一个自动控制系统,并高效高质量地实现钻杆综合检测。     

ZJ90/6750D直流电驱动超深井钻机的研制及应用

通过分析国内外石油钻井市场的需求、超深井、科探井开发的前景及国内现有超深井钻机的能力不足、操作复杂及成本高的现状,研制了ZJ90/6750D直流电驱动超深井钻机,该钻机引进美国NOV公司先进的技术,优化了以前直流电驱动钻机的不足,提高了钻机的自动化控制和能力。试验及应用情况表明,该钻机最大钩载达到设计要求,可满足127 mm(5 1/2")钻杆9 000 m的钻井能力;钻机设计标准高、结构简单、便于维护和操作、稳定可靠、故障率低、成本低等优点。     

石油钻杆焊缝热处理与摩擦焊接研究

根据石油钻杆摩擦焊接及焊缝处理技术发展现状,结合API标准对石油钻杆焊缝力学性能的基本要求,并对照中国石油天然气的行业标准,对生产的石油钻杆进行了部分焊缝力学性能统计,分析了石油钻杆的质量保证能力;为提高焊缝的安全系数,提出石油钻杆的摩擦焊接及焊缝热处理工艺的实现方法,并重点指出摩擦焊接与焊缝热处理工艺实现中应注意的问题。     

自动化甩钻杆装置的设计及应用

在石油钻井施工作业中,完钻后要进行甩钻杆作业,目前,大部分钻井现场采用人工配合气动绞车拉拽的方式,劳动强度大、安全性低。为此,设计自动化甩钻杆装置。文章介绍了自动化甩钻杆装置通过PLC控制,利用小车夹紧机构,将钻杆从坡道拖动至猫道指定位置,并将钻杆推至钻杆架上,实现自动化作业,降低了劳动强度,提高了施工安全性。     

PQP型气动卡瓦的研制及应用

为解决石油钻井作业自动化程度低、劳动强度大等问题,在满足低温环境要求的前提下,研制了PQP型气动卡瓦。应用Inventor软件建立了气动卡瓦的三维模型,提高了设计的准确性和时效性。这一气动卡瓦具有自动化程度高、操作方便、提升力大、安全可靠、劳动强度低、作业效率高等特点,可与低温钻机转盘配套使用。     

铁钻工在现场的试用对比分析

在自动化钻井生产中,铁钻工是目前最先进的扭矩旋扣设备,可完成钻杆、套管等钻具的旋扣连接工作,提高生产效率和安全性,是现代化钻井中重要的自动化设备之一。通过现场使用,对比分析了铁钻工的结构、工作原理和技术参数,阐述了铁钻工优缺点及改善的意见。     

基于视觉的铁钻工控制系统的设计

铁钻工广泛应用于海洋、陆地钻井、修井作业时上卸钻杆丝扣,是液压大钳的升级产品。本文主要在铁钻工中引入视觉伺服系统,对钻杆自动定位,为进一步实现井口无人化操作做准备。介绍了铁钻工的自动控制原理,在控制系统中引入视觉,构建手眼局部视觉伺服系统,并利用视觉反馈和超声波传感器进行钻杆定位。在Matlab/simulink的基础上对系统进行仿真分析,将手-眼视觉与超声波测距传感器相结合,融合二维图像信息与距离信息初步实现了对钻杆的识别与定位。     

SL450高压两用水龙头的研发

为满足石油钻机在钻进过程中需要高压泥浆作业和快速拆装钻杆的需求,设计了一种7000米钻机用450吨级高压两用水龙头。其主要工作原理和传统钻井水龙头相同,主要针对承压零部件进行结构优化,以满足钻机使用高压泥浆的需求,同时在新的水龙头上增加了自动旋扣装置,达到快速拆装钻杆的目的,提高工作效率。此高压两用水龙头的设计能更好的满足钻机在复杂地质条件下,安全、快速钻进的需求,适应能力更强,具有广泛的应用前景。     

φ127 mm钻杆外螺纹接头及焊区部位缩颈失效分析

结合钻杆服役工况,通过失效试样宏观形貌分析、磁粉检测分析、理化性能分析,对钻井过程中φ127×9.65 mm钻杆外螺纹接头及焊区部位缩颈失效的原因行了分析。结果表明：钻井过程中岩屑在外螺纹接头35°台肩面附近堆积,随着堆积的岩屑增多,直接堵塞钻井液循环通道。钻井过程中在拉伸和扭转的复合加载下,钻杆外螺纹接头及焊区部位与岩屑之间发生剧烈摩擦,生成的大量摩擦热使得接头及焊区部位温度迅速升高,处于高温部位的材质发生塑性拉长形变,接头外径、内径迅速减小,从而导致钻杆接头及焊区部位出现缩颈失效。     

超深井5in钻杆使用动力卡瓦可行性评估

超深井使用动力卡瓦起下钻作业时,如钻具的悬重过大,钻杆被夹持部位在强挤压力下,易产生塑性变形,导致"缩颈"损坏,引起重大事故。文中分别采用传统设计方法和使用Abaqus有限元分析软件对某井5 in钻具、悬重220 t、卡瓦夹持长度为420 mm等条件下,对钻杆承载极限分析计算,分析认为在6500 m井深下,5 in钻杆使用动力卡瓦是安全可行的,可行性评估也证明了这一点。     

钻杆管内壁鼓包缺陷形成机理

钻杆是石油钻柱的重要组成部分,其钻杆管内壁鼓包壁缺陷会引发失效事故.利用超声检测技术即超声探伤仪和超声测厚仪对φ 127×9.19 mm的平端钻杆管体钻杆内壁鼓包进行检测,并采用金相与能谱分析法研究内壁鼓包非金属夹杂物及夹杂物所含物质的成分.研究结果表明,该方法检测钻杆内壁内壁鼓包缺陷分析是行之有效的.     

ZQ216/135大管径高扭矩钻杆动力钳的研制

鉴于我国目前油气开采领域下钻作业所使用的钻杆动力钳存在适用管径范围、最大工作扭矩、扭矩测量方式以及安全性方面的局限性,研制了新型ZQ216/135钻杆动力钳。该钻杆动力钳具有精确扭矩测量装置及液气互锁安全系统,经试验与应用表明:该型钻杆动力钳性能可靠、作业效率高、安全性好、能够满足实际使用要求,同时符合API Spec 7K《钻井和修井设备》(第5版)及SY/T5074-2012《钻井和修井动力钳、吊钳》标准的要求。     

加工钳牙曲面工装

液压大钳是油田钻井、修井作业中对油管、套管、钻杆等管柱进行上卸扣时必用的一种工具,在使用过程中最容易损坏的配件就是钳牙（见图1）。     

铁钻工冲扣钳上、下壳体加工方法研究

铁钻工作为现代化钻井中重要的自动化设备之一,可实现钻杆、钻铤等钻具的旋扣连接工作,冲扣钳在铁钻工工作时起着夹紧及冲扣的作用,其上、下壳体属于铁钻工主承载件,在冲扣过程中受到滑块传递给它的转矩,通过对上、下壳体的结构分析、加工变形分析,合理设计工艺基准及切削参数,制定出合理的工艺方案。     

套管特殊扣结构特性分析

套管特殊扣是石油钻井工艺中的重要环节,在石油工业的高速发展下对石油套管特殊扣的研发越来越重视其结构特性。针对套管特殊扣结构特性展开分析,发现石油套管结构一般要求螺纹连接、密封台肩有很好的结构强度,同时在密封设计部位还要有优良的气密封性。然而在这两个性能都满足的情况下特殊扣的抗粘扣能力、极限承载能力往往考虑的不多,因此建议生产厂商多考虑特殊扣这方面的改进。     

三点直推式铁钻工冲扣钳壳体关键制造技术

铁钻工是一种配套钻井的自动化井口工具,主要用于进行钻杆、钻铤、接头的旋扣和冲扣作业,可替代人力操作,并能有效提高生产效率和安全性。文中探讨的铁钻工冲扣钳结构为三点直推式,适用于大转矩级别的铁钻工,通过对冲扣钳壳体进行过程分析、制定加工工艺流程并完成了生产制造,为三点直推式铁钻工的壳体加工提供了技术支撑。