绞车传感器通用数据采集接口设计

为了适应录井过程中多种数据采集接口的要求，根据光电编码绞车传感器信号测量原理，绞车通用数据采集接口设计采用PLD芯片实现信号鉴相倍频计数功能，提高了该接口的可靠性；光电编码绞车信号经过通用接口进行采集处理后转换成模拟信号和数字信号输出，模拟信号可以通过多种数据采集接口进行采集，数字信号输出可以与CAN总线、485总线、RS232串口等接口进行通讯，保证了该接口的通用性及可扩展性。     

HCXJC270-6抽汲式采油绞车的研制

为了解决小区块、油量较小油田的采油问题,设计了HCXJC270-6抽汲式采油绞车。该采油绞车由发动机模块、变频电控模块、电动机模块、机械传动模块以及滚筒与排绳模块组成,它利用发电机产生电能通过变频器的调节实现在操作室内对电动机转速的控制,进而实现对绞车抽采速度的控制。现场试验表明,在井内放出2500m钢绳,逐步加载可顺利提升50kN(等效于5000m钢绳全部放出的设计载荷)重物,拉力计显示63.13kN;加载到70kN(等效于5000m钢绳全部放出的设计极限载荷),仍可顺利提升,排绳机构运行正常。变频控制器响应灵敏,刹车手柄等操作无滞阻。     

大钩高度标定方法探讨

井深测量依赖于大钩高度测量,大钩高度标定是准确测量钻具深度和井深的基础。20齿绞车传感器是录井现场用来测量大钩高度的重要传感器,对12齿和20齿绞车传感器检测精度的数据分析结果表明,20齿绞车传感器精度更高一些。现场常用的大钩高度标定方法是先把绞车传感器脉冲计数转换为电压信号,然后将大钩高度对应于电压值,而绞车传感器脉冲计数多点标定大钩高度法,是把录井仪井深测量系统的绞车传感器脉冲计数直接对应大钩高度,标定时不再需要输入钻机滚筒参数和大绳数据。实践表明该标定方法简单易行,适于推广。     

单片机在绞车信号处理中的应用

井深测量是综合录井最为重要的参数之一,在录井仪井深测量系统研制过程中,绞车传感器信号处理是否合理,将直接影响井深测量的精度.针对此问题,在分析绞车信号特征基础上,系统地阐述了利用单片机实现绞车信号鉴相与计数的基本原理和方法(中断函数法),强调鉴相与计数必须满足3个条件--信号类型、信号电平以及确定信号波形边沿是上升沿还是下降沿,才可实现绞车转动方向的判断和井深计算,同时提供了利用中断函数进行鉴相与计数的程序流程图和C语言代码.关于绞车信号处理的论述,无论是对于从事井深测量系统的研制人员还是对录井操作人员,都具有指导意义.     

钻井机械模块化设计研究

以模块化设计理论为基础，论述了用该理论设计钻井机械的基本思路。按总体功能将钻井机械分解成一些具有特定功能的模块。提出了用面向对象的框架结构实现模块库知识表达的方法，针对面向对象的Ｃ＾＋＋语言介绍了模块化设计时的知识组织策略，以及建立模块库所要补充的几个类定义。给出了模块化设计钻井绞车的一个实例。     

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。     

新型测井绞车面板的设计和应用

介绍一种新型测井绞车控制面板.面板设计采用了液晶显示屏和触摸屏;汉字和图形相结合.对增量编码器的脉冲信号沿变化进行倍频检测,提高分辨精度,避免计数误差和累积误差.首次提出并采用变时间长度的定时技术,提高速度计算的精确度.采用交流和直流并行供电技术,实现无识别转换.采用掉电检测,保存脉冲计数和设置参数.采用动态零点技术,减少放大电路零漂.新型绞车面板可以替代数字式面板和引进设备.     

JC30DB-Ⅱ型海洋修井绞车设计与分析

为了使海洋修井绞车的结构紧凑且可靠,实现绞车模块化和轻量化目标,在常规的JC30DB两挡绞车的基础上,利用ANSYS软件分析计算绞车的关键部件,优化绞车的总体结构布局,设计了JC30DB-Ⅱ型两挡海洋修井机绞车,满足了HXJ180DB型海洋修井机的要求。为今后的海洋修井机绞车的设计提供了一种新的设计思路。     

海洋模块钻机钻井仪表和电控系统集成优化技术研究

随着海上油气开采的不断深入,模块钻机自动化程度越来越高,开展钻井仪表和电控系统集成优化研究具有重要意义。介绍了海洋模块钻机控制技术现状,并在此基础上进行深入研究,提出了一套以PLC控制技术为基础,将钻井仪表系统、泥浆泵控制系统、绞车电控系统及顶驱电控系统集成为一体化电控系统的优化方案,可为同类海洋模块钻机的设计提供借鉴。     

钻机的模块化设计--系列专题之三

针对用户提出的多样化产品要求,很多行业开展了产品的模块化设计。文章介绍了模块的特征,模块化设计的方法和步骤。近年来．石油钻机用户也日益提出多样性、适应性的需求,对钻机这一流动性作业的大型机械系统如何“量体裁衣”?如何加速装卸运输过程?文章介绍了钻机的模块划分及绞车模块化方案,最后提出了钻机装卸运输的模块化技术措施。     

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。     

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。     

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。     

LS70DB电动捞砂绞车的研制与应用

交流变频电驱动单轴齿轮传动绞车由于没有配备专用的捞砂滚筒,无法完成捞砂、部分测试和试油工作,为此,研制了一种单橇交流变频电驱动捞砂绞车。该绞车采用交流变频控制,实现无级调速;主刹车采用电动机能耗制动,辅助刹车采用带棘爪机构的带式刹车;机械传动采用摆线减速器与链传动相结合的传动方式;捞砂计量装置采用单片机微控器作为中央处理单元的数字控制模式。现场的反馈信息说明,该绞车完全满足使用要求,具有极高的机动性和灵活性,1台绞车可以为多台钻机提供服务,使用效果良好。     

利用工控机实现天然气分输站数据采集的方法

介绍了1个小型天然气分输站利用工控机，通过PCL746 多串口通信板、Adam4017模拟量输入模块、Adam4520232／485转换模块，采集SEVC—D体积修正仪和现场变送器参数的一种简单经济实用的实现方法。     

CPS-Ⅱ远程腐蚀保护智能监控系统

为了远程监控油田储罐、长输管道金属结构的整体防腐蚀效果，开发研制了一种基于RS-485总线的远程腐蚀保护智能监控系统。对防腐设备恒电位仪的控制和现场远程数据采集选用Ⅰ-7000系列模块，各模块与主监控机之阃的数据传输通过RS-485总线完成，信号传输距离大于1200m。系统有全中文操作界面、图形显示等功能。系统投入运行，性能稳定。     

空气钻井随钻信息处理方法研究

为了保障空气钻井的正常钻进和井场安全,设计了基于无线通讯和总线技术的空气钻井随钻信息监测系统,建立了井下燃爆检测数学模型。系统采用工业级无线数据发送接收模块实现工业计算机和数据采集模块的数据交互,下位机通过485工业控制总线连接数据检测模块,通过无线传输模块实现现场数据的被动查询;上位机检测软件采用多传感器数据融合技术进行数据处理,有效地消除了信息模糊性和传感器不稳定对系统的影响。现场应用表明,系统能够及时发现油气层和预防可燃、有毒气体的泄漏,可进行井下出水、卡钻等事故的判别。     

JC25型绞车的换档方式及气路设计

石油钻机的绞车一般设计成多个档位,各档的挂合和变更方法都不同。过去一直采用的是手动机械式换档或气动机械式换档。JC25型绞车则全部采用气动控制气胎离合器方式换档,取消了整套机械式换档机构。它既简单,又便于操作,而且可靠,不易发生故障,但控制气路的设计比较复杂。现文就是论述这种控制换档方式的优点、气路设计原理及操作方法。