钻机快绳通过天车快绳轮极限偏角研究

在深井、超深井钻井作业过程中,由于钢丝绳在滚筒缠绕过程中发生夹绳、乱绳事故,导致施工作业不能继续进行的情况时有发生。现场实践及理论研究表明,快绳进出天车快绳轮偏角过大是造成该现象的主要原因之一。通过研究钢丝绳在天车快绳轮缠绕机理,建立快绳通过天车快绳轮极限偏角模型,并利用Matlab编制计算机程序,针对ZJ70D钻机进行计算求解。结果表明,天车快绳轮直径增加,极限偏角减小;天车轮辐宽度增加,极限偏转角逐渐增加;钢丝绳直径减小,极限偏角增加;天车轮偏转角减小,快绳通过天车轮极限偏角减小。     

井架起升过程的有限元仿真分析

利用ANSYS软件对井架的起升过程进行仿真分析,得到了不同起升角度时的快绳拉力,分析了井架起升过程各杆件的受力分布。所得到的计算结果可以评价井架起升方案的合理性,为满足井架起升工况的可靠性设计提供理论依据。     

3000m快移快装钻机创新技术及应用

针对常规3000m钻机普遍老旧、结构零散、拆装运输工作量大,公路运输时底座等需拆成散件失去快移性能等问题,基于集成化和模块化的设计理念,研制了3000m快移快装钻机.该钻机在关键配套件上进行技术创新并充分考虑油田运输条件和车辆运输能力,将钻机主体拆分成独立的大模块,模块之间又采用快速组合与拆分技术,以简化机械结构,减少...     

钻机垂直起升系统的研制

ZJ40/2250JD/DB系列钻机具有井架底座公用一套垂直起升系统的结构,包括地面安装支架、移动小车、液压绞车、起升支架、斜拉杆、扒杆、横杆等。阐述了起升系统的起升原理、起升过程及应用实效。运用该起升系统,能够减少井场占地面积,节省钻机安装时间,避免高空作业,保障了工人的人身安全。     

钻机起升动载荷研究

根据机械振动理论，提出了直升加速度作用下的钻柱振支微分方程及其解法。找出了动载系数与起升加速度之比随时间的变化规律。结论认为，当起升加速度较大时，其起升起戴 不可忽视。     

ZJ45J钻机起升系统动力学的试验研究

分析和研究了ZJ45J钻机起升动力学试验所获得的示波图及数据,推荐了可用于实际生产的参数。此外,还着重对钻机吊升机构和起升系统的起升动力学问题开展了研究,确立了多自由度的力学模型,建立了运动微分方程。运用斯.铁摩辛柯等人的理论求得了方程组的解析解及动载系数。最后利用电子计算机求得了运动方程的数值解及动载系数值。     

交流变频电驱动钻机起升系统仿真研究

传递函数是线性定常系统求解过程中常用的数学模型,此方法可以方便地求解钻机起升系统的微分方程。以交流变频电驱动钻机为例,对起升系统的不同工况进行了模拟。仿真结果表明,低速电机绞车具有较好的起升特性,能够满足钻机起升的要求。由于Simulink具有很强的灵活性,在仿真的过程中可以结合实际情况,加入系统阻尼、随机载荷等变量,与微分方程求得的结果相比,能够更好地模拟钻机起升过程的实际工况。     

钻机起升动载研究

根据机械振动理论，提出了起升加速度作用下的钻柱振动微分方程及其解法。找出了动载系数与起升加速度之比随时间的变化规律。结论认为，当起升加速度较大时，其起升动载不可忽视。     

XJ350修井机起升系统动力学仿真

在合理假设的基础上,考虑了井架的弹性及钢丝绳与滑轮间的缠绕关系,应用ADAMS软件建立了XJ350修井机起升系统的仿真模型。通过不同工况下的分析运算,得到起升系统传动轴、大锥齿轮轴、滚筒轴、水刹车轴、快绳、死绳、吊环及井架起升和下钻过程较为准确的动载特性参数。仿真分析结果与以往的试验结果非常接近,表明仿真结果已达到较高精度。最后根据仿真结果,对XJ350修井机起升系统的设计和使用提出了建议。     

修井机起升系统动力学仿真的初步研究

针对国产修井机设计中采用传统静态设计方法和对修井机动态特性分析较少等问题，以国产XJ350修井机为研究对象，采用ADAMS机械系统动力学自动分析软件，建立了修井机起升系统在起升和下钻过程中的动力学仿真模型。按照ADAMS仿真算法，对不同井深下以不同挡速起升和下钻时修井机起升系统的承载状况作了分析，得到起升系统中传动轴、大锥齿轮轴、滚筒轴。水刹车轴、钢丝绳和吊环等构件的载荷曲线和动载系数。研究分析表明，仿真试验结果与以往有关试验结果相比，具有相同的变化规律，说明仿真分析结果是可靠的。但对此项研究尚须进一步加深。     

石油钻机提升系统穿绳方法研究

目前国内外钻机大绳一般采用顺穿法或花穿法。分析了2种穿绳方法的受力特点,大绳顺穿时游车的受力不平衡,会发生倾斜和摆动;采用大绳花穿方法,避免了游车的倾斜和摆动,但造成大绳入轮槽的倾角大,大绳易脱槽。顺穿法一般在电动钻机上采用,主要考虑到电控操作提升系统比较平稳;花穿法一般在机械钻机上使用,以受力平衡来缓解气控操作带来的冲击载荷的影响。为了克服这2种穿绳方法的不足,提出了两行双联滑轮组顺穿法和双联滑轮组顺穿法,可以提高安全性,减少磨损。     

半潜式起重拆解平台快速排载特性仿真

针对半潜式起重拆解平台快速排载系统的排载方式,提出压力聚集排载法和压力平衡排载法两种方案,建立快速排载系统的数学模型,在SimuWorks仿真环境中搭建仿真模型,对双机起吊0?4 200 t起重工况进行仿真试验.分析两种排载方式下立柱排载舱内空气压力、液位和海水流量的变化情况,比较两种排载方式的优劣.结果表明:在排载时...     

钻井泵管汇的改造方案分析

指出了现有钻井泵连接管线在安装使用中的缺点,结合当前技术水平,提出了一种新的管线结构。对新、旧结构进行了对比分析,新结构可简化安装使用程序,节约成套设备的搬安时间和费用,有较好的经济效益和社会效益。     

无绷绳修井机稳定性仿真分析

对无绷绳修井机井架进行了特征值屈曲分析,得出了频率和载荷之间的关系,并确定了井架结构形式。根据整机稳定性要求,分析了工作状态时的整车稳定性,通过改进支撑方案,使整车稳定系数达到了设计要求。     

水下独立钢桩打桩导向架的受力分析

导向架用于水下独立桩在海上进行插桩作业时的导向及打桩扶正.在吊桩、送桩和打桩施工过程中,导向架会受到多种力的作用,这些力将对导向架的强度和结构设计产生重要影响.在整个施工过程中考虑最长、最重桩对导向架的作用力,分析了导向架每一步的受力情况,并进行了受力计算.所得结果对导向架的强度分析和结构设计具有重要的指导作用.     

沙漠快速移运钻机固控系统的研制

为满足中东地区温度0~55℃、湿度100%的沙漠环境钻井作业要求,研制了在使用油基钻井液条件下能够正常工作的沙漠快速移运钻机固控系统。系统采用独特的罐底设计和清砂结构,满足零排放的要求,储备罐、混合橇采用自背橇式结构,吸入罐和振动筛罐能实现整体快速移运,同时该固控系统还配套了消防系统,满足HSE的要求。试验和现场应用结果表明,该固控系统整体性能良好、搬家快捷、符合HSE规范,完全满足沙漠地区钻井作业需求。     

基于FMEA的快速压排载系统可靠性分析

采用故障模式和影响分析（Failure Mode and Effect Analysis,FMEA）方法,以快速压排载系统为研究对象,对其涉及的压载系统、液位遥测系统、舱底水系统、集成控制与监测系统（Integrated Control and Monitoring System,IAS）和阀门遥控系统进行深入分析。结果表明,舱底水系统的潜在风险较大,为整个快速压排载系统最薄弱的环节,液位遥测系统则为系统中可靠性较高的子系统。     

自升式平台单桩极限拔桩力的研究

以一座自升式平台单桩拔桩为例,研究具有三角形箱型船体的自升式平台的单桩极限拔桩力计算。简化平台模型的实际构造,应用ANSYS软件建立了三维有限元模型。通过添加抗转空间粱的方法模拟桩靴和土壤对桩腿的约束作用,建立桩腿底端的边界条件;考虑船体的水动力,通过斜坡加栽方式模拟船体倾斜对浮力的影响,依据CCS规范校核船体和桩腿的强度,得到了不同拔桩力作用下的船体和桩腿强度曲线图、规范校核值曲线图。插值计算出该平台的单桩极限拔桩力。