不压井修井机井架起升过程仿真分析

为了得到不压井修井机井架在起升过程中液压系统的双级液压缸对系统动态性能的影响及井架内力的变化情况,基于AMESim软件的HCD库,采用2个单级液压缸级联方式建立二级液压缸的模型并进行仿真研究。针对不同的起升角度,对不压井修井机井架进行了起升过程的有限元仿真分析及综合分析比较。通过仿真曲线,验证液压系统建立的正确性,并得出多级液压缸在换级时,由于流量发生突变,将产生较大的液压冲击和波动;井架在起升的初始位置受到的应力和位移都最大的结论。可为此类新型修井机的设计及改进提供理论支持。     

XJ250修井机液压盘式刹车液压控制系统仿真分析

以XJ250修井机液压盘式刹车的液压控制系统为研究对象,通过分析液压盘式刹车的液压控制系统结构,建立了基于全局流量与液压缸活塞运动方程的数学模型;构建了液压控制系统的AMESim仿真模型,设置了模型参数及仿真参数。以典型的正弦曲线液压源信号及激励电磁阀信号变化仿真研究工作制动液压控制系统响应性能,以阶跃开关信号突然开启模拟分析紧急制动液压系统响应。得到了工作制动及紧急制动过程中液压控制系统主要阀口处液压动态响应曲线,仿真结果与实际运行情况相符。该仿真分析为修井机液压盘式刹车液压控制系统性能的改进与完善提供了参考。     

自动化修井机杆管自动接送装置设计与分析

根据大港油田自动化修井作业的具体要求,结合自动化修井机的特点,设计了一种自动化修井机杆管自动接送装置。阐述了该装置的基本结构及工作原理,对重要部件的工作过程进行了描述;建立了相应的数学模型。对其上料机构进行了分析,选取了合适的上料液压缸。根据自动化修井机杆管自动接送装置的工作原理、工作过程设计出了相应的液压系统,保证了装置工作时的安全与稳定。运用有限元软件对装置主要承载部件进行强度分析,计算结果表明：自动化修井机杆管自动接送装置工作可靠、稳定好;且满足油田自动化程度高、安全的工作要求,大大降低了工人的劳动强度,具有很高的工程应用价值。     

XJ250修井机起升系统的制动过程仿真

修井机起升系统的制动特性对复杂修井作业过程具有重要影响。以XJ250型修井机起升系统为研究对象,建立了包含液压盘式刹车在内的起升系统的动力学简化模型,通过三维建模软件Pro/E和机械系统动力学仿真分析软件ADAMS对下钻工况的制动过程进行动力学仿真分析,得到了在不同制动力矩作用下的修井机起升系统滚筒角位移、角速度及角加速度曲线,仿真结果与实际运行情况相符。该项研究为修井机起升系统液压盘式刹车工作制动性能的改善奠定了理论基础。     

我国修井机技术发展的过去和未来

从技术角度回顾了修井机从引进、消化、自行研制,直到目前修井机已形成系列产品,并具有一定的生产规模,其主导产品已向国外出口的历程;回顾了发展修井作业机在基础领域内及产品设计领域中所做的工作;对存在的问题进行了分析,提出了改进意见。随着液压元件可靠性程度的提高,认为应坚持开展液压修井机的研制;抓紧时间开展AC变频修井机新产品的开发,赶超国际石油钻采设备发展水平。     

液压修井机现状与发展趋势

介绍了国内液压修井机的发展概况以及国产液压修井机与国外液压修井机之间的差距。以国外Schramm公司的液压修井机、Soilmec公司的液压修井机和Drillmec公司的液压修井机为例,阐述了国外液压修井机的先进技术水平及现状,并分析了液压修井机未来的发展趋势和研究方向。认为液压修井机应朝着全液压驱动、多马达传动和高自动化的方向发展。最后指出,若我国能在利用现有液压修井设备的基础上,引进和完善国外先进的液压修井机技术,则国产液压修井机必将为石油领域带来巨大的经济效益和社会效益。     

修井机工况及最大钩载概率分布的研究

在修井机的结构优化设计及可靠性分析中，需要有修井作业工况、频率及作业时最大钩载等科学的、准确的统计数据及分析结论作为依据。为此，作者采用可靠性统计的方法对胜利油田在用的各级别修井机的实际资料进行了大量的、细致的统计和分析工作，确定了修井机最大钩载的概率分布和统计特征。其结果可用于修井机的设计。     

修井机的液压油管理

由于修井机液压油液的污染,致使液压系统发生故障,严重影响液压系统的可靠性及元件的工作寿命。针对修井机液压系统在日常维护中应特别注意的问题,着重讨论了液压油液的选择、油液污染的危害与防止措施、油液的保养与管理等方法,应用这些方法对液压油进行保养和管理,能大大降低液压系统故障的频率。     

斜直井修井机抓管装置设计与分析

根据新疆浅层油田作业特点,为配合斜直井修井机完成管柱移送作业,对斜直井修井机抓管装置进行了设计与分析。阐述了抓管装置基本结构和工作原理,油管移送作业靠液压驱动完成。对抓管装置驱动系统建立数学模型,创建运动理论基础。建立了液压抓管钳模型,并用ANSYS软件对其进行静力学分析,通过数据分析对抓管装置的设计进行判定。     

修井机工部及最大钩载概率分布的研究

在修井机的结构优化设计及可靠性分析中，需要有修井作业工况，频率及作业时最大钩载等科学的、准确的统计数据及分析结论作为依据。为此，作者采用可靠性统计的方法对胜利油田在用的各级别修井机的实际资料进行了大量的、细致的统计和分析工作，确定了修井机最大钩载的概率分布和统计特征。其结果可用于修井机的设计 。     

节能型XXJ300/500液压蓄能修井机

针对现有常规修井机存在的能量浪费现象,研制成节能型ＸＸＪ３００／５００液压蓄能修井机。在起升力和速度与常规修井机相等的条件下,节能型修井机装机功率不到常规修井机的三分之一,可回收利用油管柱下放释放出来的部分位能,实现不开机下放油管柱作业。如果配用液压油管钳,不必另设动力源和液压系统,直接接到节能机的液压系统即可工作。由于直接用组合油缸起下油管,不用绞车和井架,油缸运动件的行程是固定的,不会发生碰天车之类的恶性事故。现场试验表明,这种修井机节能效果非常显著,大大降低了修井作业成本,应用前景广阔。     

液压蓄能修井机节能系统设计

文章根据液压蓄能修井机试验样机设计及现场使用情况．较详细地叙述了该机关键性技术之一——节能系统的组成及设计过程。重点介绍了组合油缸的力档排序、液压驱动系统的操控方式、蓄能系统的功率匹配等中心内容。在论述原理、介绍设计思路的同时，还指出了设计时应如何对该机进行总体把握的分析方法。     

ES5250TJC40滩涂修井机的设计应用

阐述了适合于滩涂、泥泞地区修井作业需要的滩涂修井机的设计原则、主要参数及结构特点．该机的设计消化吸收了国内外先进技术、优选了性能参数,结构合理,性能安全可靠．公称钧我为400kN采用液力加机械联合传动方式,我车部分采用全轮驱动,大直径越野轮胎。现场试验表明,滩涂修井机涉水、涉泥越野能力强,作业效率高,作业所需辅助设备及人员少。     

修井机井架起升油缸回路分析与设计计算

修井机井架较长 ,重心距旋转轴距离较大 ,重力力矩大 ,导致起升油缸承受载荷大 ,因此井架的起升和降落存在一定的风险 ,而且井架降落时 ,可能产生重力超速现象。通过分析起升油缸回路的工作特点 ,提出采用换向阀节流限速、单向节流阀限速及平衡阀限速 3种方式 ,可有效地防止重力超速现象的发生。最后对起升油缸回路进行了设计计算 ,并指出设计中应注意起升油缸回路中必须设有限速措施、油缸卸载与双缸的终端同步、排出油缸和系统的空气、合理设置末级活塞回缩终端位置及过载保护等问题。     

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。     

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。     

K型套装井架结构建造精度与配合公差分析

海洋修井机井架结构通常为两节套装结构,在使用维护过程中需要进行起升及伸缩操作,建造精度要求高于其它结构。但井架结构缺少针对性强的产品精度标准,细节性结构规范描述不足。针对现役海洋修井机井架存在的不足进行研究分析,总结了海洋修井机井架总成建造精度实际需求,提出了海洋修井机井架总成建造精度标准,以规范井架总成建造精度标准,提高产品质量。     

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。