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。     

石油钻机井架底座的疲劳寿命预测

根据允许应力幅值法研究了石油钻机井架底座钢结构疲劳寿命的工程预测方法,分析了钻机起下钻作业疲劳荷载谱以及等效应力幅系数的计算方法,提出了石油钻机结构疲劳寿命计算的结构流程.最后以海洋70LDB钻机为例进行了疲劳寿命计算,计算结果表明,该型钻机设计合理,有较大的寿命安全系数.同时也验证了该疲劳寿命计算方法可以有效应用于石油钻机井架底座的疲劳设计,具有良好的工程应用价值.     

顶驱动力水龙头有限元分析与结构优化

顶部驱动钻井装置是当今钻井装备中技术含量较高并且比较复杂的机电液一体化设备,已成为现代钻机的重要配置,是21世纪钻井三大技术装备之一.顶部驱动装置中动力水龙头是其主要组成部分,其性能好坏直接关系到顶驱系统的工作性能.针对动力水龙头的重要性,利用机械设计自动化软件Pro/E建立了某石油机械厂研制的顶驱动力水龙头立体模型,对其零部件之间进行了运动分析,采用Pro/E的Mechanical模块对增扭轴进行了有限元分析及结构优化设计,为该动力水龙头的改进和生产提供了理论依据和方法,同时也缩短了设计周期、降低了设计成本.     

石油钻机中电气液控制系统的智能化应用研究

为了更好推动石油钻机的智能化发展和石油行业经济效益的稳步增长,进一步研究石油钻机电气控制系统非常有必要,基于此,本文阐述了石油钻机控制系统的发展历程,以及石油钻机中电气液控制系统的组成结构,并在此基础上优化石油钻机电气控制系统,以此实现石油钻机的智能化电气控制,稳步带动石油行业的效益提升。     

SL160型水龙头壳体有限元分析及结构改进

运用有限元分析软件ANSYS,得出试验载荷下SL160型水龙头壳体的应力云图和位移云图,并根据《钻井和采油提升设备规范》以及《钻井和采油提升工具通用技术条件》相关标准,对壳体的强度和刚度进行分析,基于仿真分析结果,提出壳体结构改进建议。     

ZJ30/1700CZ钻机绞车模态分析

通过对南阳石油机械厂研制的ZJ30/1700CZ轻便钻机绞车的设计结构及传动系统分析,建立了该钻机绞车捞砂滚筒轴和主滚筒轴扭转和横向振动模态分析模型,用ANSYS有限元软件包对其进行了模态分析计算。计算结果分析表明该钻机在不同设计转速下进行钻井工作时,钻机绞车捞砂滚筒轴和主滚筒轴不会发生共振现象,绞车及钻机传动系统设计合理。     

铁钻工冲扣钳壳体轻量化设计

论文以石油钻机井口钻柱冲卸扣和旋扣机械化作业设备—铁钻工冲扣钳壳体为研究对象,根据力学分析计算结果,基于Solidworks三维建模软件对冲扣钳壳体的重要组成板件进行参数化的建模,建立了壳体重要零件的结构优化数学模型,在不改变冲扣钳壳体各零件之间的配合的前提下利用ANSYS Workbench有限元软件对冲扣钳壳体尺寸参数进行了轻量化设计,同时对零件尺寸进行了敏感度分析.通过轻量化设计,在满足工作要求及强度和刚度条件下可将自重相对减小11.2％,减少了材料成本,为铁钻工冲扣钳的设计研制提供了理论依据.     

石油钻机司钻房设计

石油钻机司钻房是集电、气、液及仪表控制于一体的现代化钻机控制配套装置,是石油钻机的控制中枢。司钻房设计的优劣直接关系到整座钻机的生产效率。鉴于此,通过开展对陆地钻机司钻房总体结构电气方案研究,重新设计了正压通风系统、集成控制系统和显示系统。司钻控制房内部结构和布局得到全新优化,更符合操纵系统人机工程学原理,可以有效降低司钻操作劳动强度,有益于提高生产效率。试验验证结果表明:该司钻房设计合理、安全可靠、运行平稳,符合国际相关标准(ISO9001)和石油企业相关标准,满足HSE要求。     

石油钻机绞车的机械密封结构改进与应用

随着石油钻机作业环保要求的增高,石油钻机绞车的渗漏问题也亟待解决。主要介绍了石油钻机绞车几种常用的密封形式,并对可能导致渗漏的密封结构进行分析改造,尽可能减少绞车的渗漏问题,满足现场的环保要求。     

地热开发用ZJ20钻机传动系统方案

针对目前地热开发使用的2000m石油钻机进行传动系统优化,通过对几种方案的对比选择了一种结构简洁,配置合理,安装调整简单,节约高效的方案。     

中东石油钻机的设计

中东地区是世界石油的主要产地,是中国石油装备出口的重点地区。但由于地域环境、地下油气地质结构的特殊性,该地区的钻机性能要求、结构形式都也就较为特殊。根据多年的中东钻机设备设计的经历,对该地区的石油钻机设备设计进行总结。     

石油钻机井架结构可靠性分析

可靠性是石油钻机井架结构的一个重要设计指标,井架的安全性设计单纯用安全系数来保证是不够的,还应从井架的可靠性方面对井架进行评估分析。根据石油钻机工作的结构及荷载特性,建立起钻机井架可靠性分析的极限状态方程,分析了井架结构抗力及荷载效应随机变量的分布类型及统计参数,得到了井架可靠性指标的计算方程,提出了石油钻机井架可靠性算法的计算流程,为基于可靠性标准的我国井架结构设计和评定提供理论基础。     

PDMS在海洋钻井平台制造中的应用探讨

随着我国海洋石油钻井制造业日益快速的发展,当前,在陆地石油钻机制造领域广泛使用的二维设计软件已经无法满足对海洋石油钻机制造工艺、设计的要求。文中通过PDMS（工厂三维设计管理系统）在坐底式海洋钻井平台钻井系统设计中的成功应用,对海洋石油开采业未来发展趋势和对海洋石油钻井平台设计及生产要求,探讨PDMS在海洋石油钻井平台中的运用和发展。     

钻机天车架的结构强度及模态分析

天车是石油钻机关键的部件之一。天车架是天车的主要承载结构,连接在井架顶部,安装有快绳滑轮和天车滑轮组。以石油钻机STC-450天车架为研究对象,利用SolidWorks软件对此型天车架进行精确建模,借助有限元软件完成强度分析和模态分析,结果能为天车架的合理设计和减少振动等提供理论参考。     

新型铝硅基铸造壳体凝固成形研究

新型铝合金材料用于薄壁壳体铸件制备,通过向ZL101A合金中增添微量Ni元素,基于ProCAST铸造仿真软件设计液压泵壳体低压铸造工艺,数值模拟铸件不同部位固相出现时间,并预测铸件凝固过程中缩孔缩松现象。实际生产铝合金薄壁壳体铸件,并对壳体棒料进行高温压缩实验,利用结构变形机理以及微观组织特点分析铸件凝固成形机理。分析合理的浇注温度以及热处理工艺,能够对壳体铸件缩孔缩松现象进行有效控制,保证改进铝硅合金薄壁壳体铸件质量。     

丛式井石油钻机移动装置技术分析

针对石油矿场丛式井钻井作业,钻机必须进行整体移动的工况要求,介绍了国内外用于丛式井钻井的陆地钻机与海洋模块钻机整体移动的棘轮棘爪式移动装置、摩擦式移动装置、有轨滚动式移动装置、无轨滚动式全方位移动装置,重点介绍了上述四种移动装置的结构、工作原理以及应用现状.从适应性、可靠性、经济性等各方面比较和分析了各种移动装置的性能及优缺点,提出了适用于陆地石油钻机和海洋石油模块钻机的丛式井石油钻机移动装置模式.     

石油钻机提升系统分析与应用

钻机提升系统作为石油钻机的核心,在起下钻等作业流程中起着至关重要的作用,按照提升方式的不同将钻机提升系统分为了绞车式和液压式提升系统,对两种提升系统的结构组成进行了分析,并调研了国内外提升系统的应用状况,最后对两种提升系统的优缺点进行了总结分析。可以预见,具备先进性的液压式提升系统会在今后的石油钻机中占据重要地位。     

7000米石油钻井绞车滚筒优化设计计算

滚筒是石油钻机绞车的核心部件,要求在使用过程中具有良好的性能,需对其进行优化设计,主要涉及滚筒直径及长度、绳槽结构、绳槽间距、缠绳爬坡结构和改变钢丝绳缠绳的翻转机构,以满足钻井工艺中要求绞车运行平稳可靠的作业原则。     

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。     

山地小模块化石油钻机底座结构优化设计

针对四川页岩气市场,为满足四川省特殊运输条件需求,设计了ZJ70/4500D山地小模块化石油钻机。本文重点阐述了钻机底座的组成结构及尺寸特点。通过对钻机底座优化前后结构的对比分析,得出了底座优化后的结构优势。实践应用验证了此模块化钻机在国内外市场均拥有很大的市场空间及发展优势。