钢管热镀锌水冷装置的改进

为了提高热镀锌钢管的涂镀质量以及降低环境污染,对目前钢管热镀锌生产线水冷装置存在的问题进行了分析。分析认为,钢管经空气冷却工序进入水冷工序时,钢管自2~3 m的高处直接落入冷却水槽中,冷却水外溢,污染周围环境;钢管撞击对生产设备以及镀锌钢管质量造成一定损伤;传输链条运行不同步,易产生“别管”现象,甚至有钢管弹飞出水槽,砸伤员工;零部件长时间在水中浸泡,润滑不充分,也加快了零部件的腐蚀,降低了使用寿命,增加了运营成本。针对上述问题,对热镀锌生产线水冷传输机构进行了技术改进,增设放平机构,使钢管水平滚落到水槽中的托管架与齿盘上;利用齿盘输送替代原有的链条输送,使得钢管在水槽内进行有规律的运动,最终将其输送出水槽;齿盘轴倾斜布置,保证两个平行齿盘上的钢管一端先入水,以避免弯曲变形等缺陷的发生。改进后的钢管热镀锌水冷装置,不但能使钢管的冷却更加充分,同时降低了对环境的污染,还能提高设备的可靠性,进而降低运营成本。     

天线座结构固有频率的计算分析

结构固有频率是天线座设计中的一个非常重要的技术指标,它直接决定了伺服系统带宽和性能。本文介绍了某工程天线座结构固有频率的计算方法,并针对计算中出现的问题采取了一些改进措施,从而提高了结构固有频率。     

凡尔体、凡尔座的技术改进

国产石油开采所用固压设备关键零件凡尔体和凡尔座使用寿命短,严重影响了油田作业的顺利进行。针对这一问题,通过对该产品使用工况进行分析,从设计和工艺两方面着手,对其提出了技术改进新方法。通过改进设计、修订工艺来保证产品质量,从而提高了产品可靠性延长了产品使用寿命并降低了成本。     

PDC切削齿破岩受力的数值模拟研究

对PDC切削齿破岩过程中与岩石之间的相互作用，给出了摩擦接触有限元的分析方法，采用粘-滑摩擦模型模拟接触状态，并用罚函数与拉格朗日组合法进行求解。研究了PDC切削齿的负前角、切削深度等对PDC切削齿和岩石受力的影响作用规律。数值计算的结果较真实地反映了PDC切削齿破岩过程中所受接触压力、有效应力和摩阻应力的分布变化情况，据此给出了实际可用的建议。研究结果为PDC破岩工具的设计和应用提供了依据。     

绞车电控自动送钻装置离合器形式的探讨

目前电控自动送钻装置与绞车之间采用的径向或推盘气囊式离合器存在安全隐患,若采用气控齿式离合器+锁挡机构+行程开关组合的离合器形式,通过PLC智能化控制,可消除安全隐患,确保离合器工作可靠。简述了智能化控制的气控齿式离合器在电、机械、液压等驱动形式钻机上的应用原理,并指出气控齿式离合器在应用中应注意的事项。分析认为,从控制及钻井安全可靠的角度看,应大力推广使用智能控制的气控齿式离合器。     

数控车床尾座顶针工装的改进和应用

车床加工锥度螺纹是机械生产中经常遇到的工作，由于产品型号和尺寸不一样，操作者在转产时必须频繁地换用各种型号的顶针。     

磨粒布齿角度对旋进式修井磨鞋工作特性影响规律

针对复杂井筒工况下修井磨鞋钻进慢、磨损快的技术瓶颈问题,以前期优选的旋进式修井磨鞋为研究对象,基于剪切滑移线理论模型建立磨粒力学解析模型,明确磨粒布齿角度与修井磨鞋工作扭矩定量关系,基于Python语言的ABAQUS二次开发编写单磨粒切削仿真软件,实现单磨粒切削仿真模型参数化建模,试制不同布齿角度单磨粒修井磨鞋并完成实验测试,从布齿类型、成屑特征、切屑形态、切痕形貌和工作特性5个方面确定优选布齿角度。研究结果表明,零布齿角磨粒切削力增长最快,正布齿角切削力数值最大,负布齿角磨粒切削力数值最小且平稳波动变化,波动范围为642.5～785.3 N。随着磨粒布齿角度在0°～45°范围内增大,切屑体积逐渐减小,切屑长度由5 mm减小为2 mm,切屑形状由卷筒状变为不规则颗粒状。当布齿角度为5°和10°时,实验工件表面轮廓深度最大,达到1.0 mm。当磨粒布齿角度为8°时,材料去除质量最大,达到9.49 g,同时工作扭矩仅为28.7 N·m,工作过程较为平稳。综合考虑工作效率和工作安全,旋进式修井磨鞋的优选布齿角度为-8°。     

水平井压裂用桥塞锚定套管力学性能研究

针对常规卡瓦式桥塞在锚定过程中对套管的过度损伤问题,提出并设计了一种镶齿卡瓦桥塞,采用弹性力学厚壁筒理论及有限元方法,计算了套管抗内压强度、周向应变和周向伸长量,分析了桥塞锚定后卡瓦牙与套管内壁之间的接触应力以及吃入深度。分析结果表明：整个桥塞其余部件的应力水平都比较低,上卡瓦牙高侧产生了很大应力,达到硬质合金强度值;坐封后下卡瓦的第一排牙产生极大应力,下卡瓦牙周向均匀接触于套管内壁面,可有效坐封桥塞,且镶齿对套管表面应力影响较小。根据镶齿卡瓦进行了锚定套管的试验研究,试验模拟坐封后,卡瓦承压能力和坐封功能均较稳定,证明合金卡瓦结构设计合理。研究结果可为连续管钻水平井镶齿卡瓦桥塞的优化设计和推广使用提供理论和试验数据。     

锥形PDC齿和常规PDC齿混合切削破岩试验研究

混合布齿PDC钻头在油田现场取得了较好的提速和进尺效果,但其设计过多依赖于设计者的经验,缺乏理论依据和室内试验数据支撑。为了优选锥形PDC齿与常规PDC齿混合布齿参数,进一步提高混合布齿PDC钻头在硬岩地层中的钻进性能,针对花岗岩地层设计并开展了锥形齿和常规齿混合切削试验,探究了同轨道切削顺序、切削齿高差和异轨道锥形齿间距、切削齿高差对破岩效果的影响规律。研究结果表明：对于同轨道混合切削,采用先锥形齿后常规齿的切削顺序可以使锥形齿和常规齿的破岩效率都达到最佳,获得最佳的整体破岩效果;对于异轨道混合切削,随着锥形齿间距的增加,切削力和破岩比能先减小后增大,而破岩体积先增大后减小;当锥形齿间距为18 mm时,切削力和破岩比能同时达到最小值,分别为4 252 N和108 MPa,最优锥形齿间距为18 mm。所得结论可为适用于硬岩地层钻进的混合布齿PDC钻头设计提供指导。     

准噶尔盆地征10井超深井钻井关键技术

准噶尔盆地清水河组以深地层不确定因素多、可钻性差、压力体系复杂等问题,严重制约了下组合深探井的勘探开发进程。为此,分析了该盆地征10井深部不同地层的钻井工程难点,开展了井身结构优化设计、异型齿PDC钻头研制、高效井壁稳定钻井液及恒定井底压力钻井等关键技术研究。研究结果表明：形成的下组合深探井配套技术首次在征10井中创造了准噶尔盆地最深钻井(7 802 m)的纪录;屋脊齿PDC钻头配套具有长寿命的等壁厚螺杆钻具复合钻井施工,实现了准噶尔盆地腹部深层钻井提速;合成基钻井液能够有效减少因滤液作用造成水敏性地层水化膨胀产生的掉块,是解决准中目的层段井壁失稳、保证井眼质量的首选。研究结果对复杂超深井的钻井提速提效具有重要的指导意义。