椭圆钻井液振动筛的技术改进与试验

椭圆钻井液振动筛是我国最早生产的振动筛,由于其传动结构笨重而复杂,故障率高,功率消耗大,工作噪声大。据此,对这种振动筛进行了改进,取消了胶带传动结构,改成电动机直接驱动筛箱激振器,实现了振动做功,提高了振动筛的技术性能,降低了能耗。2种振动筛的对比试验表明,改进后的振动筛较改进前节能37.5%,噪声降低30.2%,激振力、抛掷指数和处理能力等各项技术指标也都有明显提高。     

振动筛的自定中心理论分析与设计

分析了普通椭圆运动振动筛、卧式椭圆运动振动筛以及圆运动振动筛激振轴的运动情况后得出:轴心运动轨迹为圆的振动筛工作时,激振轴上存在一根绝对速度始终为零的瞬心轴。只要传动胶带轮的几何中心线与瞬心轴重合,胶带轮就只作定轴转动,不随筛箱运动。这就是自定中心振动筛的自定中心原理。     

振动筛压框改造及合理使用

1．特迹系列振动筛的激振原理和特点 特迹系列振动筛的激振器由轮毂、连杆机构、压簧压盖和主副偏心块组成。激振器安装在振动轴两端，激振器的旋转中心即为振动轴的轴心线。当振动轴的转速小于440r／min或处于静止状态时，由于压簧的作用，主副偏心块处于闭合位置，此时激振器的重心与旋转中心重合，不产生离心力，因此筛箱不振动。当振动轴的转速大于440r／min时主副偏心块开始张开，激振器的重心开始旋转产生离心力，筛箱开始振动。随着振动转速的增加，主副偏心块张开的角度也随之增大，离心力也逐步增大，筛箱振动加剧。当振动轴的转速达到580r／min时，主副偏心块张开最大位置。当振动轴的转速达到额定转速（1052r／min）时，激振器的离心力达到最大值，筛箱处于稳定振动状态，开始正常工作。     

ZS6B型直线振动筛动力学性能描述

ZS6B型线性振动筛采用双电机反向自同步旋转作为激震源，实现筛箱振型为线性振动。根据该振动筛的工作原理，得出了筛箱运动位移、速度和加速度等运动方程。文章还分析了该振动筛动力学性能。重点讨论了筛箱振幅与其他参数之间的相互影响关系．为设计、使用和制造振动筛奠定了基础。     

振动筛质心偏移对筛箱侧壁的影响

为了研究钻井液振动筛运行时由于物料的非均匀性作用对振动筛安全的影响,建立了振动筛质心偏移的动力学模型,并以此模型为基础进行了仿真分析,同时提出了改变支撑弹簧的支撑形式以消除质心偏移造成的影响。建模时将振动筛机架部分简化为固定支架,筛箱构建为立方块,激振器按作用原理简化为一与水平面呈45°夹角的谐波力。仿真结果认为,钻井液振动筛运行时由于物料的非均匀性作用主要体现为质心偏载,随着偏载距离的增加,振动筛筛箱的侧向摆动加剧;偏载质量的大小对振动筛筛箱的侧向摆动的影响非常显著,而且随着质量的增大,振动筛筛箱的侧向呈现左右摆动的趋势,增长极快。     

ZS6B型钻井液直线振动筛相频特性与幅频特性分析

ZS6B型线性振动筛采用双电机反向自同步旋转作为激振源,实现筛箱的线性振动.根据该振动筛的工作原理,得出筛箱运动微分方程.采用频率响应分析方法,分析了该直线振动筛的相频特性、幅频特性.重点讨论了筛箱相频特性、幅频特性与不同阻尼因子之间相互影响关系,为设计、使用和制造钻井液振动筛奠定了基础.     

GW—1双轴平动椭圆钻井液振动筛的研制

研制的GW— 1钻井液振动筛由筛箱、筛箱倾角调节机构、筛底座、激振器、支架、电器系统和钻井液进入系统组成。该筛应用平动椭圆振动理论 ,在先进的Pre软件上完成设计。结构设计中参照国外先进振动筛的有关结构 ,便于与国际接轨。全面的动态特性检测、应力检测及现场工业性试验表明 ,GW— 1钻井液振动筛单筛处理量达到 5 0L/s ,使钻井液中含砂量降低2 0 %～ 30 % ,使用细目筛网达到 12 0目 ,筛分效果好 ,运转平稳可靠 ,可满足不同钻井工艺的要求 ,具有很好的推广应用前景。     

用现代动态设计方法开发新型钻井液振动筛

为了满足不断提高的现代钻井工艺技术的需要 ,用现代动态设计方法研制开发了GW—1型平动椭圆钻井液振动筛。在理论研究和现场调查研究的基础上 ,利用Pro/E软件在工作站上进行了GW— 1型平动椭圆钻井液振动筛的三维建模设计、结构强度分析及模态响应分析 ,指出GW— 1型平动椭圆钻井液振动筛兼有圆型筛和直线型筛的优点 ,其核心技术是“力心”理论 ,“心脏”部件是激振器。新型振动筛是现代动态设计方法和理论研究及实践经验的产物。     

钻井液振动筛动态特性研究

随着现代设计方法的广泛运用，对振动筛进行动态特性分析，用动态设计取代静态设计已成为现代振动筛设计发展的必然趋势。振动筛是由多个零件组成的复杂组合结构，仅对个别零部件进行分析，无法全面反映振动筛整体的性能，特别是在动态分析中，各零部件之间结合部的接触参数对动态性能的解析计算精度影响很大。文章采用用户自定义矩阵单元来处理筛箱结合部位的接触问题，在商品化软件Pro/Mechanica、ANSYS平台上建立了筛箱的有限元模型，并对其进行动态特性分析，获得了筛箱低阶固有频率与模态振型，找出了筛箱在额定载荷作用下各部位的动态应力分布规律。分析表明，筛箱结构设计合理，且在设计工况下，动态强度满足要求，为该筛的改进设计及后续筛箱动态强度的试验研究提供了必要的依据。     

新型钻井筛研制要点

介绍了近年来二维钻井振动力筛研制的新发展，着重说明了双轴惯性振动筛力心的重要性，新型激振器在单轴惯性振动筛中的应用和共振振动筛中弹簧概率特征的计算等问题。     

钻井液振动筛的应用与发展水平

目前国内有单轴续性式（即普通椭圆筛和圆型振动筛＿和双轴惯性式（即双轴直线振动筛和双轴平动椭圆筛）两类振动筛，根据国内振动筛发展情况，提出高轨迹钻井液振动筛设想，国外已向细目（２００目以上）振动筛和大筛网（３ｍ＾２以上）振动筛发展。振动筛筛网国内外都有单层，叠层和粘结式筛网，最近国外又发展一种波纹锥形网，今后，钻井液振动筛应在细筛网，双层振动筛和振动筛的运动学方面的加强研究。     

钻井液振动筛发展趋势探讨

介绍并分析了国内钻井液振动筛在现场应用、结构设计等方面存在的问题,对近年来国外钻井液振动筛的主要性能、结构特点以及发展应用情况作了总结,并指出今后钻井液振动筛应在节能、环保、高效、细化筛网等方面进一步加强研究。     

钻井液振动筛动态强度的试验研究

通过应用多点应变电测技术,找出了钻井液直线振动筛筛箱侧板的高应力区位于激振横梁和筛箱侧板的连接部位,其最大应力σ 和激振力P的关系为σ=α_0+α_1P;激振横梁危险截面靠近横梁中部,其上最大弯曲正应力σ、激振转带n、激振力P之间的关系为:σ=b_0+b_1n+b_2P,所得结果对研究钻井液振动筛的动态特性及改进结构设计具有参考价值。     

国内外钻井液振动筛的发展水平

介绍了国内外钻井液振动筛的概况和几种新型振动筛的特点。指出钻井液振动筛的发展动向是更新固控机理,发展新型固控设备;同时简化现有设备,提高分离效率,改善振动筛的性能,用振动筛—离心机二级固控取代现有多级固控系统。最后提出了关于振动筛分类的建议。     

抽油机耦合器传动系统的开发与应用

运用耦合器液力传动原理, 研制成功抽油机耦合器传动系统。该系统把传统的抽油机胶带传动改变为齿轮硬性传动, 彻底克服了因胶带传动而造成的抽油机传动效率低、电动机过载被烧毁, 以及因惯性载荷造成抽油机的冲击和振动等弊端, 实现了传动最优化。现场应用测试表明: (1) 耦合器传动系统可改善抽油机启动和传动中的软特性, 提高整机和抽油杆的使用寿命;(2) 解决了抽油机胶带传动中打滑“丢转”和频繁更换胶带等问题; (3) 实现了抽油机大传动比, 冲次任意可调, 从而满足供液不足油井和稠油注蒸汽生产井的不同需要; (4) 可提高抽油机系统效率 2 24%, 日耗电量下降 39 6%。     

振动筛现场问题及解决方法

针对振动筛在现场应用中出现的筛网寿命短、跑浆、振动电动机的固定螺栓断裂、电气故障等问题,以S250系列平动椭圆振动筛为例,分析了出现上述问题的原因,并从现场安装调试和维护保养的角度提出了相应的解决方法,即设置合理的振动幅度,保证正确的电路连接,调节合适的筛箱角度,安装筛网时保证适当的张紧力,振动筛累计工作2月后对振动电动机上的轴承进行润滑,振动电动机损坏后正确地更换。     

ROTAFLEX—900胶带式抽油机技术特点及应用

ROTAFLEX— 90 0胶带式抽油机是一种纯机械传动的链条 -胶带式抽油机 ,其最大载荷为 1 59 95kN ,最大冲程为 7 3m ,最低冲次为 0 5min- 1 ;采用长寿命重型胶带给抽油杆柱传递动力 ,其弹性缓冲作用可降低抽油机换向冲击对井下泵及抽油杆柱的不良影响 ,有利于降低峰值载荷、扭矩和电流。这种抽油机换向少 ,减少了冲程损失及管杆泵的磨损 ,从而可提高泵效 ,延长检泵周期。在中原油田的现场使用情况与常规 1 4型抽油机相比 ,产液量和产油量分别增加 49 8%和 48 6% ;采液单耗和采油单耗分别下降 4 4kW·h/t和 1 3 1kW·h/t,节能 1 0 %～ 40 %。     

振动筛

钻井液振动筛作为最关键的第一级钻井液净化设备,其优劣决定着整套固控设备的处理效果。介绍了平动椭圆振动筛、直线振动筛、双轨迹振动筛的原理、结构及技术参数,其中,S250-2平动椭圆振动筛巧妙应用了"力心理论",利用两个成角度的振动电机在筛箱上方同步反向旋转,形成平动椭圆运动轨迹,提高了净化效率;S250-5双轨迹振动筛由两个电机组成,用以实现两种轨迹的转换,结构更简单、可靠性更高。该系列振动筛综合性能良好,应用中减少了钻井液损失,提高了钻井时效,缩短了钻井周期,可广泛推广。