LD10-1海上平台在役修井机结构校核与加固

海上石油平台实施加挂、外挂井槽及单筒双井等增产措施后,在役海洋修井机作业极限井位发生变化,本文通过LD10-1平台海洋修井机外挂井槽后作业极限井位变化前后数据的计算和分析,阐明了极限井位变化后修井机受力变化对修井机自身及平台相关承载结构存在的影响,依据计算结果对受影响结构给出了加固建议,结果表明校核分析与加固设计符合工程的实际情况。     

外挂井槽工况下在役HXJ90海洋修井机底座强度计算评估

为解决生产需求,某海上平台新增2×5井槽油井以及一个平台导轨。新增井槽后,整个修井机底座受力情况与原设计变化较大,加之服役时间较长,本文使用有限元法对该平台修井机底座进行了强度和稳定性校核,计算结果表明:该平台修井机底座在分析工况下的最大UC值为0.97,满足强度要求;将底座滑动导轨与平台导轨固接处的螺栓改为M64×4,则底座能满足稳定性要求。     

某海洋修井机底座翘起原因分析及解决方案

南海西部某海洋修井机在移动至新增2×5外挂井槽的最外侧井槽时,发现导轨中间及端部有翘起现象。为了确定是否能够在外侧井槽进行修井作业,对修井机整体和底座支反力进行有限元分析,结果发现:修井机底座翘起的原因是整体结构重心偏出导轨外,但上移动导轨与固定导轨之间的锁紧块所提供的抗倾覆力能够满足要求,使修井机无倾覆危险,可进行修井作业。为确保修井机的安全,提出加强方案,取得了良好的效果。     

多功能平台海洋修井机模块研制

针对胜利油田多功能平台面积小、井口组多、平台承载能力小和安全要求高等特点,研制了多功能平台海洋修井机模块。该模块主要由井架、底座、绞车、转盘、动力系统、控制系统和滑移系统等组成。修井机模块结构紧凑,整机安装在甲板导轨上,可沿导轨纵向和横向滑移,底座设有多个梯子和坡道安装位置,满足多井口组的修井作业;绞车采用气动钳盘式辅助刹车,质量轻;采用电喷防爆柴油机驱动,提高了修井作业的安全性。由有限元分析计算可知,修井机的强度、刚度和稳定性等均满足相关规范要求。该海洋修井机模块分别在不同平台上使用,完成现场上百口井的修井作业,使用效果良好。修井机布局合理,结构紧凑,安装及拆卸简单,便于海上吊装及运输。所得结论可为修井机模块的进一步优化和老平台改造提供参考。     

海洋石油装备国产化又一重大突破国内首台1500kN海洋修井机研制成功

我国目前最大的海洋修井设备——— 1 50 0ｋＮ海洋修井机 ,最近在南阳石油机械厂研制成功 ,首台产品将被运往渤海石油公司服役。这标志着海洋石油装备国产化取得又一重大突破。这台型号为ＨＸＪ1 50的修井机 ,除发动机、传动箱采用进口件外 ,其它部件全部实现了国产化 ,不仅能满足海洋油田油水井的修井作业 ,还能用于钻调整井和从事套管内开窗侧钻作业。它采用橇装模块化结构型式 ,利用底座导轨 ,整机可在平台上实现纵横位移 ,可对平台内每一口油水井进行作业。ＨＸＪ1 50型海洋修井机最大钩载 2 2 50ｋＮ ,最大修井深度880 0ｍ ,最大钻井…     

海洋模块钻机、修井机上下底座移动闭环控制技术

由于受条件和成本的制约,海洋油气开采的井位只能采取多井位丛式布置,而在生产平台上的钻井、修井作业变换作业井位是通过海洋模块钻机、修井机上下底座的移动来实现的。为保证上下底座移动时的安全和效率,左右液压油缸伸缩的同步至关重要。我国海洋模块钻机、修井机上下底座移动常用的液压控制系统都为开环控制系统,国外先进的同类产品上下底座移动常用的液压控制系统都为电控液闭环控制系统,有些甚至实现了自动控制。采用电控液闭环控制系统,作业安全、效率高、移动对象的状态要求低、操作简单方便,将给企业带来显著的经济效益和社会效益。     

海洋修井机改造成钻调整井钻机的可行性研究

在保持原有修井作业功能的前提下, 将海洋修井机有效地改造成可钻多底水平调整井的钻机, 可节约大量投资。以南海某油田Ａ、Ｂ 两平台上的Ｋ６００ 型海洋修井机为例, 通过对提升能力及主要载荷系统、固控系统、钻井泵机泵组、修井机主机改造等方面的计算、校核和分析后得出结论： 将Ｋ６００ 型海洋修井机改造成可钻多底水平调整井的钻机是切实可行的, 而且对其它海洋修井机的改造也具有普遍指导意义。经５ 口井开窗侧钻的使用表明, Ｋ６００ 型海洋修井机的改造十分成功, 完全达到预期的目标。     

7000m双向移动模块钻机底座技术分析

为了获取7 000 m双向移动模块钻机(ZJ70DB)底座的力学特性,分析了该底座的主要结构特点,并用ANSYS软件建立了底座模型,在不同载荷和地震工况下对底座进行了强度计算和校核;同时在试验基地对底座进行了安装和调试工作。分析及试验结果表明:该底座为双层结构,采用双层滑移导轨实现丛式井作业,主机移动过程中实现"零"拆卸,强度及稳定性符合设计要求,底座滑移系统工作稳定,各部件性能指标达到设计要求,既可用于陆地丛式井钻井作业,也可模拟海洋丛式井钻机作业。所得结论可为陆地及海洋大型钻机的设计提供参考。     

修井模块底座调平用油缸的结构设计

固定海洋采修一体化平台修井模块的底座需要设计一种可克服平台导轨升沉影响的调平装置,海洋修井机井架自身具备的高差调整范围一般较小(0～40 mm),而在实际工程应用中,因固定海洋平台施工的误差累积、地基影响、环境及作业载荷的叠加作用引起的平台导轨升沉而导致的平台不平衡的幅度较大(有时超过100 mm),井架倾斜角度过大时会影响修井机的正常作业.针对上述问题,设计了修井机底座液压调平装置的专用油缸.该油缸不同于普通油缸,其能够满足海洋修井机调平的需要；与修井机底座连接简单；可独立或组合承担修井机各种作业工况下的载荷:只需调整修井机底座的局部结构即可完成平台调整工作；油缸自身具备自锁紧装置；作为辅助结构在平台导轨无升沉或升沉量较小情况下可快速拆卸掉.     

海洋修井机底座有限元分析及优化设计

针对海洋修井机底座轻量化的要求,利用ANSYS软件对某海洋修井机底座进行了三维有限元分析,得到了位移及应力分布。结果表明,最大钩载工况下强度和稳定性均满足要求。用Matlab和ANSYS软件对底座结构尺寸进行优化,得到符合底座工况要求的最优梁的截面尺寸,并对优化结构进行有限元分析。结果表明,优化结构也满足底座的强度及稳定性要求。通过对比发现,Matlab优化设计的底座结构更节约材料,所得到的设计尺寸更接近最优解,因此选取Matlab优化设计的底座结构来指导实际生产。     

液压修井机液压缸的稳定性仿真

液压修井机利用伸缩液压缸完成起下油管作业,为了满足液压修井机伸缩式液压缸的可靠性设计,必须对液压缸工作的稳定性进行可靠性分析。为此,建立了多级液压缸有限元仿真模型,利用ANSYS软件中的分析结构屈曲和屈曲模态技术,对液压修井机液压缸的工作过程进行了非线性稳定性分析,并根据仿真计算结果提出了该修井机液压缸的优化结构,为设计安全可靠的液压修井机提供了可靠的理论依据。     

自动化智能液压修井机结构设计

针对目前传统修井机小修作业存在的作业周期长、作业自动化程度低、人工劳动强度大、作业安全性差等问题,设计了一款新型自动化智能液压修井机,通过“‘PLC 程控/ 人控’多单元协调自动耦合控制+ 人机离线操控 ”的控制方式使修井机的各个关键系统相互协同作业,实现油田小型修井作业过程的自动化、无人化操作。该修井机改变了传统修井作业过程中管柱地面卧排的放置方式,采用管柱井口立放、双立根同时起下的工作模式,同时可以兼容单根起下、地面卧排的传统作业工艺, 与传统作业相比缩短了近20%~30% 的修井周期;采用全液压驱动方式,增加液压蓄能系统,通过变载荷变驱动方式的配置达到节能的目的,方便远程控制,同时提高了修井作业的安全性。     

XJ40型橇装式电驱动修井机

针对目前油田为各型修井机提供动力的柴油机的工作效率仅为50%,不仅作业成本高,而且还存在噪声污染和排放废气等问题,研制了XJ40型橇装式电驱动修井机。该电驱动修井机采用模块化设计,整机分为调速电动机及控制模块、传动系统模块、绞车及盘式刹车模块、液压控制模块及橇装底盘等5大模块,具有结构简单、占地面积小、操作方便和环保节能等优点。现场试验结果表明,采用该修井机进行一般的修井作业,工作效率比传统的通井机、修井机高10%左右,动力费用约为传统修井作业设备的52.3%,无废气排放,噪声低,满足了现代化施工的环保要求。     

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。     

修井机设计计算系统

介绍了修井机计算机设计计算系统软件包的结构、主要功能、特征。应用这种软件包可进行修井机总体参数计算、格里森齿轮箱设计、轴设计计算、修井机稳定性计算、绞车计算、重心及桥荷分布计算以及滚筒刹车计算等。用这种软件包对XJ150、XJ450和XJ550修井机进行测算，其结果与人工手算结果基本相符，并查出手算的若干错误。     

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。     

XJ1200型山地修井机的研制

鉴于常规车装修井机和常规模块修井机均不适应山区、丘陵、沼泽等地区,以及道路条件差和井场作业面积小的情况,研制了XJ1200型山地修井机。该修井机主要由车载主机、井架、底座、钻井液净化系统、钻井泵房、发电机组和油罐区等组成,它采用车加模块的方式和直立套装井架,载车质量大为减轻,最小转弯半径仅为12m,爬坡度有很大程度的提高,井架稳定性好,不需要任何绷绳。该修井机既能修井,还能进行二期侧钻作业。总体性能符合相关技术标准和规范。     

四川油气田修井机现状与发展

修井设备分为常规和非常井设备,常规修井设备可分为通井机和修井机;非常规修井设备主要是盘管修井机和不压井起下钻设备及与之配套的各种工具。四川在修井时主要采用常规修井设备。四川现有的修井机主要是带双节伸缩式井架和提升系统的自走式修井机。文中分析了各类型号修井机的功能笔特点,提出了在修井过程中存在的问题;分析了国外修井机的特点,性能,提出了四川修井设备在研制和改造中的设想。     

混合动力修井机研制与应用

针对传统柴油机动力修井机存在的环境噪声污染严重、使用成本高及单一电动动力修井机受井场电网容量、天气条件限制等缺点,研制了一种混合动力修井机。介绍了总体结构布局、主要技术参数、动力输入单元、整机性能、人性化操作系统。经过现场使用验证,达到预期设计目标。