用于深水海管铺设的双滚筒绞车设计研究

针对大牵引力的收放绞车国内相关研究文献很少的现状,开展了双滚筒牵引绞车的设计研究。设计的收放绞车最大牵引力4 000 kN,储缆绞车容绳量3 500 m,结构采用牵引绞车外加1个储缆绞车的形式。双滚筒绞车的2个滚筒均为动力滚筒,共由8台电动机驱动,借助钢丝绳与滚筒绳槽之间的摩擦来传递运动和动力。有限元强度分析表明,绞车滚筒和机架设计合理,其强度可满足牵引4 000 kN载荷的要求,保证了使用的可靠性和安全性。     

世界最大绞车

美国ContinentalEmsco公司推出的ElectrohoistV型电驱动绞车,用于海上钻井作业,其输入功率为3730kw,是目前世界上功率最大的绞车。该绞车适用钻深6096m以上,活绳拉力为948kN,滚筒直径×长度为1219mm×2438mm,有效绳数为12、14和16时大钩载荷分别为9070、10220和11260kN.ElectrohoistV型绞车主要结构特点是：（1）为单抽式结构,体积较小;（2）采用多个小功率电动机从滚筒两侧直接驱动滚筒轴;（3）采用齿轮传动型式,效率高,噪音低,寿命长;（4）配有SS型盘式刹车,刹车盘直径为2438mm,是目前世界最大直径盘式刹车。世界最大…     

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。     

ZJ30HDB直升机吊运钻机的研制与开发

在分析LS20H和ZJ50HDB直升机吊运钻机的基础上,设计了ZJ30HDB直升机吊运钻机。该钻机在总体方案设计时合理进行了模块划分,优化模块连接。整台钻机由49个自重小于98kN的吊装模块组成,满足吊运能力为117.6kN的直升机吊运要求。该钻机井架结构为38m高K形直立伸缩式,液压油缸整体起升,绞车和顶驱采用交流变频技术,控制方式由气、液、电分开直接控制改为集中逻辑控制,具有动力传递路线简单、功率利用率高、对井场道路适应范围广等特点。     

HG 5180 TC 20型抽油车

ＨＧ５１８０ＴＣ２０型抽油车是针对低产井、低渗透井、报废井和边远井等难开采油井而研制的新型采油设备,由运载汽车底盘、动力传动系统、抽油井架、绞车总成、指重指深和井口报警装置、自动排绳装置及抽油辅件等组成。现场应用表明,这种抽油车每台日均抽油１０～３０ｔ,而且可以省去常规抽油设备、输油管线、电力消耗等一大笔费用,具有较高的经济效益。这种抽油车目前应解决的问题是：改进排绳机构,实现自动排绳;改进指重装置,降低显示误差;与专业厂家共同研究,延长抽子胶套的使用寿命     

用于深水海管铺设的储缆绞车设计研究

储缆绞车与双滚筒摩擦绞车一起构成大型收放绞车,用于深水或超深水铺管船上的收弃管作业。储缆绞车主要起容绳作用,由电机、减速器、齿轮传动装置、储缆滚筒、链传动装置、排缆器、机架等组成。根据设计要求,选择了电动机和减速器,设计了齿轮传动和链传动,并对储缆滚筒和排缆器进行了结构设计和相应的强度计算。设计的储缆绞车可作为3 000 m水深铺管船的铺管设备,可储直径φ116 mm的钢缆3 500 m以上。     

修井机用双快绳绞车提升系统

针对我国修井机单快绳绞车提升系统在低载荷和空钩载起下时速度过低的问题,设计了一种双快绳绞车提升系统。该系统将绞车滚筒上的钢丝绳卡槽由现在的1个增加到2个,当用于高速提升时,将钢丝绳的2个端头(快绳和死绳)分别固定在滚筒上的2个卡槽内,成为双快绳绞车提升系统,从而使提升系统的速度变化范围扩大到0~3m/s。如卸下其中1个固定在滚筒卡槽内的钢丝绳端头,将其连在死绳固定器上,就成为单快绳提升系统,用于处理井下事故,使用效果很好。     

煤矿无极绳绞车变频调速控制系统应用分析

随着煤矿井下开采的深入,对煤炭运输的安全与稳定有更高要求,无极绳绞车作为重要的煤炭轨道运输设备,通过设计变频调速控制系统,其运输性能得以显著改善。本文首先介绍了无极绳绞车运行要求及调速原理,分析了变频调速控制的优势,并详细探讨了控制系统组成及功能实现方法。     

铰链式采油井架的卧式轴向加载型式试验

对CJ30－18型采油井架进行了卧式轴向加载型式试验，并电测了主要构件的应变，静压缩载荷最大为1000kN，最大的压应力绝对值为127MPa，低于井架材料的屈服极限（240MPa），这就考核了井架的抗压强度。经过轴向加载型式试验的井架已在现场正常工作了两年，证明了对铰链式采油井架进行卧式轴向加载试验等效于井架实际工况，且简便、安全，占用场地小。若井架工作时的结构布置改变，可参照此方法重新分析计算。     

交流变频电动钻机电控系统的完善

通过对新疆石油管理局在用的ZJ30DBT、ZJ50DB、ZJ70DB交流变频电动钻机在配套和应用中存在的电控系统标准不统一、绞车在大载荷时无法悬停、转盘倒转、控制系统容错冗余性能差、一体化钻井仪表参数滞后需频繁设置修改等问题的分析和研究,对9000m交流变频电动钻机及其它交流变频电动钻机电控系统进行了完善设计。实施了绞车电动机采用带编码器矢量闭环控制系统;转盘采用防倒转控制和取心稳速控制;控制系统采用硬件和软件双冗余;一体化钻井仪表能实时准确显示参数指导司钻操作等完善措施,并提出电控系统成套的硬件和软件标准有待统一,在系统的标准化方面需开展工作的建议。     

变极式三相异步电机用于石油钻机绞车传动控制的研究

石油钻井用电动钻机有交流电机驱动绞车的传动系统,绞车的调速是通过电机的变频调速和机械传动比变换联合实现的。文章介绍了钻机绞车工况对传动的需求和变极三相异步电动机Δ/YY的变极调速特性,并以此设计一种新型石油钻机用绞车机电传动系统。     

XJ70DB电动修井机的研制与应用

鉴于柴油机驱动修井机存在废气排放量大,噪声污染严重,工作效率低,以及安全隐患多等技术缺陷,研制了XJ70DB电动修井机。整机采用模块化设计,主要包括电驱绞车模块、液压控制模块和电气控制模块。其中,电驱绞车采用双速电机加齿轮减速箱传动方案,以双速电机变极调速取代机械换挡调速,操作方便,结构简单,运行可靠,噪声低。采用盘式刹车与绞车电机能耗制动联合刹车技术,刹车准确可靠,启停平稳。电气控制系统采用PLC集中控制,为修井作业创建了数字化、自动化和信息化平台,全面提升修井机自动化水平。23口井的现场试验结果表明,该电动修井机具有节能环保、安全高效、自动化程度高及操作方便等优点。     

潜油电泵高效运行的途径

潜油电泵高效运行的主要途径是：①根据油井流入特性，优化设计潜油电泵的抽吸参数，使油井的供液能力与泵的排注液能力匹配；②采用变频调速器，改变潜油电机的转速，进而改变电泵的特性，达到供采平衡；③采用可调油嘴改变电泵的管路特性，以改变其抽吸参数和工况点，使电泵在高效区运行。实践证明，采用此方法后，可确保潜油电泵在高效区运行，不仅提高了系统效率，增加了产液量，而且还节省大量电能，延长了潜油电泵的寿命。     

电泵气举智能耦合举升工艺技术研究

海上已开发的油气田中存在大量与油藏共生的天然气藏。在以往开发中单独开采气层或者油层,不能实现油气层同采,其原因在于二者产量和压力难以平衡。为提高油气资源利用率及采收率,开发了电泵与气举智能耦合举升工艺,可根据生产需要实现自喷、气举、电泵、电泵与气举4种举升方式的任意转换,达到油气同采中压力与产量的协调,且可适用于各阶段的排液需求,延长管柱使用寿命。该工艺实现了可控制的油气同采,合理利用了气层的能量和气体的举升能力,充分释放油层的产能,既能增加生产井油气产出,也减少了后期人工举升的投入。该工艺还可用于深水井筒举升及远输,具有较好的应用前景。     

适于丛式井采油的一机二抽式智能抽油机的设计

应用两口井在抽汲原油时悬点负荷相互配重的原理，设计开发了一种适于丛式井开采的一机二抽式智能抽油机，该抽油机主要设计有上平台、机架、底座、调节轮、电控箱、开关磁阻电动机和减速机等。实现了一台抽油机抽汲两口井，较好地解决了有杆抽油机低效、高耗、调整参数复杂的不足．达到了高效节能的目的。     

CYJB8—3—26HB六连杆摆杆式游梁抽油机

采用六连杆摆杆式结构型式 ,研制成CYJB8— 3— 2 6HB六连杆摆杆式游梁抽油机。这种抽油机的悬点载荷 80kN ;冲程 3、 2 5、 2 1m ;冲次 5、 6、 7min- 1;减速器扭矩 2 6kN·m ;电动机功率 16kW。设计时整机采用六连杆摆杆式结构型式及摆杆平衡和曲柄平衡复合平衡方式 ,从而改变了整机工作时的受力状态 ;降低了峰值扭矩 ,减小了减速器扭矩最大峰值。经测试 ,六连杆摆杆式游梁抽油机的示功图面积比常规抽油机的小 ,节能 30 %以上 ;悬点速度和加速度均降低 ,整机运转平稳 ,综合性能好     

海洋钻机补偿绞车能耗计算与实验测试

为了优化半主动式补偿绞车的结构、验证该系统的节能及补偿效果,对万米钻井补偿绞车的功率及能耗进行了计算与数值仿真。结果表明:主动式补偿绞车主要克服钻柱负载与传动效率损失;半主动式补偿绞车主要克服传动效率损失、传动系统惯性与被动液压马达扭矩波动。综合考虑能耗、钢丝绳寿命、强度等因素,优化了半主动式补偿绞车的电-液驱动方案与关键结构参数,该系统相对于主动式补偿绞车的节能效果明显。研制了一套载荷2.3 t的补偿绞车原理样机,实验结果表明:绞车补偿的控制效果良好,峰值功率、能耗的变化规律与理论分析基本一致;随补偿幅值的增大,半主动补偿相对于主动补偿节能46.5 % ~26.7 % ;补偿载荷越大、传动惯性越小、传动效率越高,节能效果越明显。     

镀锌钢丝绳脂的研制

制定镀锌钢丝绳脂产品技术指标。以新疆原油与青海原油混炼生产基础油，适量加入烃基稠化剂，金属皂，以提高基础脂的滴点和粘附性。用两种配方的防锈剂改善了脂的防锈性能，研制出与国外同类产品质量相当的镀锌钢丝绳脂。     

海上直线潜油电泵的开发及在渤海油田的应用

随着中海油部分油田的开采进入中后期,一部分低液量井由于没有合适的人工举升方式而面临开采难题。为解决该类井开采问题,针对海上油田低产井井斜大、出砂、功率大等特点设计开发了带有平衡缓冲器、刮砂装置、带轨道弹簧复位双固定凡尔的适合海上油田的直线潜油电泵。所开发的直线潜油电泵包括直线电机、往复泵、电缆及直线电机专用变频柜,承载能力达到60 kN。通过在渤海油田应用表明,所开发的海上直线潜油电泵适合海上油田低产井的开采,成功解决了低产液井的开采问题。