SL450高压两用水龙头的研发

为满足石油钻机在钻进过程中需要高压泥浆作业和快速拆装钻杆的需求,设计了一种7000米钻机用450吨级高压两用水龙头。其主要工作原理和传统钻井水龙头相同,主要针对承压零部件进行结构优化,以满足钻机使用高压泥浆的需求,同时在新的水龙头上增加了自动旋扣装置,达到快速拆装钻杆的目的,提高工作效率。此高压两用水龙头的设计能更好的满足钻机在复杂地质条件下,安全、快速钻进的需求,适应能力更强,具有广泛的应用前景。     

简论水龙头盘根密封装置的发展

随着钻井技术的发展，出现了顶部驱动钻井装置、盘式刹车、电动与全液压钻机技术，这些技术的发展逐步提高了钻机的自动化与智能化控制水平，对水龙头的技术水平也提出了新的要求。泥浆密封件是水龙头的关键部件，其性能的好坏影响到钻井速度。目前使用的盘根密封装置已有30多a的历史，由于结构和原理上的缺陷，不能满足高压喷射钻井和快速钻井的工艺要求。新型的盘根密封装置已由美国国民公司研制成功，有待推广。     

顶驱承载和上卸扣扭矩传递结构设计及强度分析

针对国内外顶部驱动钻井装置顶部驱动钻进装置的承载和上卸扣扭矩传递结构复杂问题.设计了顶驱全新的承载和上卸扣扭矩传递结构,此结构不但可以承受顶驱钻井最大工作载荷,还可以将上卸扣扭矩直接传递到钻机井架反扭矩梁,省去一套用于提供反扭矩的制动装置,优化了顶驱结构.并运用SolidWorks软件对此新设计的结构进行了建模,借助Simulation对其进行了强度分析.分析结果表明:新设计的顶驱承载和上卸扣扭矩传递结构强度可靠,结构设计新颖,为下一步顶驱样机试制提供了依据.     

海洋用液压转盘马达转速同步控制系统研究

针对海洋用液压转盘中4个马达的转速存在不同步的问题,设计了转盘液压控制系统。运用数学分析的方法,构建了数学模型,并进行了稳定性分析。根据分析结果,设计了自整定模糊PID控制器,采用Matlab/Simulink软件,仿真分析马达同步控制系统。仿真结果表明:在马达同步控制系统中,所设计的控制器控制效果明显,系统稳定性提高明显,动态响应速度得到加快,对于转盘复杂的外负载环境,适应性好,鲁棒性强。     

钻机整体运输受力仿真分析

首先,对水平运输过程中,钻机受到的恒载和惯性载荷进行了稳态分析和瞬态动力学分析;其次,对运输过程中的危险工况,上坡和半坡启动、下坡和急速制动以及整体倾斜等工况进行受力分析,得到应力、变形和支反力的变化情况。结果表明,钻机在整体运输过程中,结构强度能够满足要求,安全可靠。     

4台液压马达驱动的海洋钻井支撑转盘研制

针对机械驱动转盘和电驱动转盘存在传动链长、整机质量大,扭矩小、钻井效率低等问题。研制开发了液压驱动支撑转盘。液压马达安装在转盘机座内,配备PLC远程控制系统,可对驱动转盘的液压马达进行同步控制,还可与液压卡瓦配套使用,保证卡瓦传递较大扭矩时的稳定性。该转盘体积小,质量轻,易于实现过载保护,能更好的满足海洋钻井工艺的实际要求。