投球控制机构的分析与研究

投球控制机构是一种特殊的变过流面积控制机构,广泛应用于井下控制工具中,但目前很少有专门针对投球控制机构的研究。投球控制机构可分为单次投球剪钉机构和多次投球弹簧机构,分别对这2种机构的结构与工作原理进行了分析;对小球的落体运动以及小球对球座的冲击力等问题进行了研究;对机构进行了动力学分析,建立了系统传递函数,研究了机构的控制特性,指出对于投球机构控制系统,若要提高系统的稳定性,应提高阻尼系数,或降低弹簧刚度和活塞机构质量;若要提高系统的快速性,应提高弹簧刚度或降低活塞机构质量。为保证系统的稳定性和快速性,需在实际工程设计中,找二者的平衡点。研究内容对井下控制工具中投球控制机构的设计具有指导意义。     

井口自动投球清蜡装置

针对油井人工投球清蜡操作繁琐等问题,根据双活塞交替动作原理,研发了该自动投球装置,实现了自动定时投球清蜡作业。该装置集成度高,结构紧凑,无需放空泄压、冬季伴热,解决了储球筒进油的技术瓶颈问题,填补了国内自动投球技术空白,达到国内领先水平。经现场应用,投球动作准确率达100%,平均无故障运行率达99%以上,性能稳定可靠,可满足油田生产前端无人值守的数字化管理要求。该装置的规模化推广应用降低了运行成本,提高了生产效率,已成为长庆油田生产前端数字化管理的关键技术之一。     

抽油泵下部挡砂装置的研究及试验

针对胜坨、宁海油田油井普遍出砂 ,造成有杆泵泵筒、活塞磨损 ,砂卡活塞 ,阀被刺坏等问题 ,开发研究了抽油泵下部挡砂装置。该装置由过滤和智能控制两部分组成。以砂粒在泵隙内研磨持续时间为依据 ,对过滤网的孔径大小进行研究得出 :过滤网孔径由泵间隙确定。为了防止因过滤装置被堵塞造成不供液 ,设计了智能控制机构 ,该机构在正常情况下关闭 ,当过滤装置堵塞后智能控制机构能自动打开起到保护作用。该装置共下井试验 2 0口井 ,工艺全部成功。     

远程遥控投球装置在层间暂堵多缝压裂技术中的应用

堵塞球的连续、有效、多次投入是影响暂堵多缝压裂工艺效果的主要影响因素。针对现有堵塞球投加装置在层间暂堵多缝压裂工艺应用中存在装球数量少、性能不稳定、智能化程度较低等缺点,研发了新型远程遥控自动投球装置。装置由本体和远程控制柜两部分组成,本体设计采用螺旋轴—导向套式装球结构,能够大幅度提高装球数量,且承压强度为105 MPa,输出扭矩高达560 N·m,安全运行可靠程度高;远程控制柜采用内部微电脑控制,能够实现远程遥控投球和自动计算已投球数。根据层间暂堵多缝压裂工艺的选井选层条件,在吴起长6、华庆长6等区块应用了该装置,试验井平均暂堵级数在3级以上,措施后初期日增油在2 t以上,措施有效期大于180 d,且装置现场运行安全、平稳、可靠,具备进一步推广应用的潜力。     

桅杆式采油车的设计与研制

针对油田现场广泛使用的采油车存在操作自动化程度低、排绳效果差和安全环保性能差等问题,新研制出桅杆式采油车。该采油车主要由汽车底盘、桅杆式井架、绞车总成、自动控制系统、自动排绳系统、防碰井口装置等组成,纯滚动摩擦的双向丝杠排绳技术能实现钢丝绳的自动整齐排列,延长钢丝绳的使用寿命,减轻了工人的劳动强度,提高了操作安全性。现场使用证明,各项指标和参数达到了设计要求。     

钻台自动化机械手装置的研制

为了减轻钻井工人的劳动强度,提高起下钻的作业效率和安全性,研制了钻台自动化机械手装置。该装置主要由底座、伸缩臂、液压油缸、固定支腿及控制阀组等组成,它通过旋转、伸缩和夹持机构及相应的控制系统,可由1名钻工操作实现起下钻作业时立根的自动排放。现场试验表明,该装置大大减轻了钻井工人的劳动强度,增强了钻井作业的安全性。     

远程控制旋转水泥头技术现状及分析

远程控制旋转水泥头技术是利用远程控制系统,施工人员在远离钻台的控制室中,通过操作控制面板来实现旋转、替浆、释放胶塞和投球等固井作业。在介绍国外远程控制水泥头技术现状的基础上,分析了远程控制水泥头的关键技术,主要包括工作原理、旋转机构、胶塞控制机构、气动控制系统及控制机构的发展趋势。最后指出,随着石油勘探开发向着更深地层的方向发展,现场施工的压力等级不断提高,安全操作越来越受关注,远程控制水泥头也朝着自动、安全和可靠的方向发展。     

自动垂直钻井工具用涡轮发电机性能模拟试验

自动垂直钻井工具是集机、电、液一体化的自主纠斜和稳斜的钻井系统。为了保证涡轮发电机工作的可靠性,在介绍自动垂直钻井工具系统组成的基础上,提出了涡轮发电机的技术要求,并设计了涡轮发电机性能试验系统,对涡轮发电机进行了性能试验、清水循环试验及泵排量适应范围试验。试验结果表明,涡轮发电机的性能满足设计要求,能作为自动垂直钻井工具的供电电源和扭矩发生器,为工具控制单元的电气元件供电,并实现对工具稳定平台的控制。建议涡轮发电机的动密封选用更耐磨的密封件,使涡轮发电机的整体性能满足设计及使用要求。所得结论对自动垂直钻井工具的研制具有参考作用。     

ZYT15ZJ-1型注聚装置的研制与开发

为解决大庆油田新型调剖剂降本增效新技术研究的瓶颈问题,研发了一种专门向井下注特殊沥青悬浮液的注聚装置。该装置主要由机械机构、液压系统、自动控制系统3部分组成。其中机械机构作为各种动作的载体,实现向井下注聚合物的功能;液压系统提供动力;自动控制系统实现工作流程的自动控制。分析了克服沥青悬浮液在阀门内表面及注液缸体内沉积粘结等关键技术。型式试验及现场试验均表明,该注聚装置满足用户现场使用要求,达到了设计目标。     

定时自动清管投球装置研发及应用

主要阐述了一种油田输油管线清蜡用定时自动投球装置的研发和设计,该装置现场试验获得成功,经济效益显著,为油田自动化、数字化管理打下了坚实基础。     

增压汽油机润滑油清净性台架评定方法研究

使用1.8T涡轮增压汽油发动机,进行汽油机油高温清净性台架评定方法的试验研究。通过参比油试验,考察涡轮增压、试验工况、活塞结构及冷却方式等因素对发动机油清净性的影响,开发出针对带有涡轮增压装置汽油发动机的润滑油清净性台架评定方法。     

SHL5310TCL型油井液处理车设计

传统的冲砂洗井流程不能对冲砂洗井产生的油井液进行彻底分离。为此,研制了SHL5310TCL型油井液处理车。该车以北奔底盘作为装载底盘,主要由柱塞泵、油井液处理装置、控制系统、动力系统、除砂装置和液压系统等组成,自带柱塞泵和油井液处理系统,可以实现冲砂和油井返出液循环处理功能,作业过程不需其他设备配合。除油装置采用板式结构,在砂较多的情况下可以避免砂埋现象的发生,底部带自动清砂装置,可以实现自动清砂功能。厂内试验和现场工业性试验结果表明,该车完全满足油田油井冲砂作业要求,具有广阔的应用前景。     

射孔快速连接井口装置技术现状及分析

射孔快速连接井口装置是一种高度集成的机电液一体化装置,施工人员在远离井口的控制柜前,通过操作控制面板来实现防喷管和井口装置远程自动对接和自动释放,并能快速试压和自动投球,替代了传统的人工连接。介绍了国外射孔快速连接井口装置的结构及功能,分析了射孔快速连接井口装置的关键技术,主要包括工作原理,锁紧装置,高压密封、高压防硫材料,安全装置和控制系统。指出我国应尽快发展射孔快速连接井口装置。     

可变余隙容积调节在往复式压缩机上的应用

介绍可变余隙容积自动无级调节系统及其在中国石油锦西石化公司柴油加氢改质装置的往复式压缩机上的应用。结果表明:可变余隙容积自动无级调节不但减少一级活塞不必要的做功,节能效果显著,而且降低了一级活塞的工作强度,延长了活塞的使用寿命,避免了事故的发生,保障了装置的安全生产。     

快速自动加重配浆系统研制与应用

在油气井钻开储层时,极易发生井涌、井喷等事故,井队必须储备大量的备用加重钻井液,以实现快速压井,确保井控安全。储备加重钻井液的配制通常采用常规的混浆设备进行混配,效率低、劳动强度大,同时造成巨大的浪费。开展了快速自动加重配浆系统的研制。该系统由快速混浆装置、空气动力装置、除尘装置、钻井液密度自动检测装置、自动控制系统、HMI人机交互终端等组成。现场应用表明,快速自动加重配浆系统最大混配速度2.2 t/min,配浆精度0.00 1 g/cm³,混浆均匀, 可适用于各种不同工况作业的要求。     

抽油杆、油管自动旋转技术

1 ,抽油杆自动旋转装置为了减缓抽油杆的磨损,延长其使用寿命以及减少抽油杆的脱扣等,推广应用了抽油杆自动旋转装置。抽油杆自动旋转装置由传动机构和拉绳等部分组成。适应 2 8mm、 3 2mm的光杆;工作负荷1 2 0kN ;日旋转圈数3圈。解决了人工旋转抽油杆不及时、旋转角度难控制、管理难度大、工作量集中等问题,使扶正环均匀磨损,达到了延长扶正环、抽油杆使用寿命的目的。2 ,油管自动旋转装置为了解决油管偏磨及油管”线摩擦”带来的漏失及油管脱扣等问题,推广应用了油管自动旋转装置。油管自动旋转装置由转管传动机构和连杆等部分组成。…     

旋转导向钻井系统关键技术研究与实钻试验

为了加快我国海上油气藏开发的步伐,降低勘探开发成本,中海油田服务股份有限公司成功研制了一套旋转导向钻井系统。文中主要对该系统中的关键技术,如导向机构、井下涡轮发电机、地面指令下传装置的组成与工作原理进行了论述,并对其实钻试验作了简要介绍。     

涡轮钻具叶栅性能测试系统的研制

为检验涡轮钻具叶栅叶形设计的合理性, 降低试验费用, 拟定了采用少数涡轮定转子组成叶栅组进行性能测试的试验方案, 建立了由试验台主机、计算机测控系统和循环系统组成的测试系统。该测试系统采用计算机控制, 自动施加扭矩载荷, 自动控制循环流量, 可根椐采集的数据进一步推算出涡轮钻具整机的性能指标。测试结果表明, 根据十级涡轮叶栅换算出的整机性能参数与实测值非常接近, 其测试数据可做为评价涡轮钻具整机性能指标的依据。     

多用拆装机

1.结构及工作原理多用拆装机由液压系统和机械系统两部分组成.液压系统包括液动钳油缸、固定钳油缸、手摇泵和液压操作箱.机械系统包括液动钳、固定钳、支承轮和机座.其工作原理是:由液压操纵箱控制液压缸动作,液压缸的活塞杆与曲臂一端相连,曲臂另一端装有链片及变径钳牙组成的自动锁紧机构.当活塞上行时,钳牙放松,活塞下行时,钳牙自动咬紧接箍随活塞的下行做圆周运动,从而实现上、卸丝扣的目的.多用拆装机主要用途是拆装深井泵、封隔器及其他用丝扣连接的井下作业工具.     

自动控制技术在轻型钻机中的应用

轻型钻机分电驱动和机械驱动两种,其中轻型电驱动钻机的自动控制系统由柴油机和发电机组组成的动力及其控制系统、驱动系统控制系统和辅助机械控制系统组成。与中、大型电驱动钻机相比,轻型电驱动钻机所需配置的发电机组、变频调速柜、SCR整流柜不仅数量少,而且容量小。轻型机械驱动钻机比较成熟的自动控制技术主要有电子控制汽油喷射装置、电子控制自动变速器、大钩限重及天车防碰自动控制系统、电子司钻和电视监控系统。