中国石油渤海装备公司第一机械厂成功开发出低成本高韧性钻杆产品

正2016年3月,随着Φ139.7 mm×9.17 mm规格钻杆产品的下线,标志中国石油渤海装备公司第一机械厂成功开发出低成本高韧性钻杆产品。经检验,该钻杆的各项参数满足技术要求,且成本相比原来大为下降。目前,该规格产品已经生产400余吨,完全满足客户技术要求。     

钻杆直线度盲区在线全自动检测矫直技术

针对钻杆直线度盲区人工检测与矫直方法存在的缺陷,提出了一种基于多位移传感器、压力矫直机以及工控机等组成的钻杆直线度盲区在线全自动检测矫直技术。对系统数学模型、结构和检测矫直算法进行了研究。实践表明,本技术效率与精度高、稳定可靠,解决了钻杆直线度盲区检测与矫直的技术难题。     

带钢边缘缺陷实时图象识别与宽度测量算法

本文分析带钢表面边缘缺陷的特征,对图象的运动模糊进行了预处理。提出一种高速在线边缘缺陷图象识别和宽度测量算法,并给出了检测结果。     

φ127mm G105级钻杆焊后热处理工艺改进

20世纪80年代初,胜利油田便开始以摩擦焊接方法对旧钻杆进行焊接修复,限于工艺水平,以修复E75钢级钻杆为主,对于G105之类的高钢级钻杆修复后也只能降级使用.近年来随着石油钻井技术的进步,对钻杆的性能及使用寿命提出了更高的要求,按原有工艺修复的钻杆焊缝区性能已无法满足钻井生产的需要,尤其是外购高钢级钻杆,每年要花费大量资金.     

回火温度对抗硫钻杆钢析出相形貌及力学性能的影响

通过光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)观察及硬度、拉伸性能测试,研究了抗硫钻杆钢中析出相的析出行为。结果表明:抗硫钻杆钢中析出相的形貌及结构尺寸具有多重特征,表现出对回火温度的依赖性。580℃回火温度下,铁素体基体上析出微米量级的棒状及纳米量级的球形析出相,抗硫钻杆钢强度因而较高。回火温度升高到625℃,析出相形貌逐渐向球形演变,并且其体积分数增加,抗硫钻杆钢强度、塑性同时提高,强度达到150 ksi钢级,表现出良好的强度/韧性匹配。回火温度680℃下,析出相沿晶界析出并逐渐聚集,导致抗硫钻杆钢强度急剧降低。抗硫钻杆钢的强/韧性匹配依赖于析出相—位错交互作用和析出相—基体变形协调两种机制的相互竞争。     

基于多窗体的改进视差图算法及其应用

针对传统多窗视差图算法和大窗多窗视差图算法的误匹配率高、易受干扰和匹配速度慢等缺点,采用大型聚合窗固定和优化匹配代价计算方法的方式,提出了一种基于多窗体的改进视差图算法.该算法采用图像边缘提取和固定聚合窗相结合的方法,减少了匹配搜索空间;在匹配代价计算过程中,采用计算机缓存技术,提高了算法匹配速度和精度.试验表明相对于...     

Ф127mmG105级钻杆焊后热处理工艺改进

20世纪80年代初,胜利油田便开始以摩擦焊接方法对旧钻杆进行焊接修复,限于工艺水平,以修复E75钢级钻杆为主,对于G10 5之类的高钢级钻杆修复后也只能降级使用。近年来随着石油钻井技术的进步,对钻杆的性能及使用寿命提出了更高的要求,按原有工艺修复的钻杆焊缝区性能已无法满足钻井生产的需要,尤其是外购高钢级钻杆,每年要花费大量资金。我公司对于12 7mm的G10 5高钢级钻杆焊后热处理尚属首次。为保证该钻杆焊接热处理后性能满足相应标准要求,我们改进了工艺,取得了明显成效。1　按原工艺修复的G1 0 5钻杆的性能原工艺流程:摩擦焊焊缝区…     

φ27mmG105级钻杆焊后热处理工艺改进

20世纪80年代初，胜利油田便开始以摩擦焊接方法对旧钴杆进行焊接修复，限于工艺水平、以修复E75钢级钻杆为主，对于G105之类的高钢级钻杆修复后也只能降级使用。近年来随着石油钻井技术的进步，对钻杆的性能及使用寿命提出了更高的要求．按原有工艺修复的钻杆焊缝区性能已无法满足钻井生产的需要，尤其是外购高钢级钻杆，每年要花费大量资金。     

回火温度对V150钻杆钢的强韧性匹配的影响

对V150钻杆钢进行了系统的回火温度优化试验,大幅度提高了钻杆钢的冲击韧性。并通过第二相析出物的形态及数量统计,对钻杆钢的强韧性匹配规律进行了微观机理解释。结果表明,在回火温度的拐点温度以下,钻杆钢在保持V150钢级基础上,冲击韧性随回火温度升高提高了近50%。随着回火温度的升高,第二相粒子的体积分数先升后降,为钻杆钢保持高强度级别提供了优化空间,而第二相粒子由棒状趋于球化和材料基体的逐渐软化,是韧性提高的主要原因。     

S135钻杆腐蚀孔洞形成原因分析

目的对某S135钢级钻杆的腐蚀孔洞形成原因进行分析。方法通过化学成分分析、金相组织分析、钻杆宏观外貌分析、力学性能测试及扫描电镜与能谱分析等一系列分析试验,对该S135钻杆材料的力学性能、化学成分、金相组织、非金属夹杂物、晶粒度、钻杆的外圆面宏观形貌、钻杆的腐蚀孔洞特征和腐蚀产物进行分析。结果该S135钢级钻杆的化学成分合格,符合产品技术条件要求;钻杆的强度、塑性、冲击韧性等力学性能指标均合格,均符合产品技术条件要求,其中冲击韧性值达到97 J,超出技术条件要求值一倍以上;钻杆的金相组织为回火索氏体,为正常的调质热处理组织;钻杆的晶粒度级别为7级,符合产品技术条件要求;钻杆的各类非金属夹杂物级别均未超过1.0级,符合产品技术条件要求,钻杆外圆面存在大量的麻点、麻坑,腐蚀孔洞壁存在含氧元素的腐蚀产物,即存在氧腐蚀。结论该S135钢级钻杆本体孔洞为应力腐蚀疲劳所致的孔洞,其产生因素有:第一,钻杆本体外圆面上存在麻点、麻坑;第二,钻杆承受交变弯曲应力;第三,钻杆外圆面局部氧腐蚀作用。     

硬质合金复合材料管状堆焊焊条的研制

研制了一种以铸造碳化钨、烧结碳化钨等为主要硬质相(颗粒)的Fe-C合金基复合增强管状堆焊焊条,介绍了该类管状焊条的设计与制造方法,对所研制焊条的堆焊层进行了组织和性能试验。试验证明:所研制的管状焊条在性能上达到甚至优于国外同类产品水平,替代传统的管状铸造碳化钨堆焊焊条,用于堆焊石油钻井工具,使用寿命明显提高。     

Energy transmission of down-hole hammer tool and its conditionality

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｎｐｅｒｃｕｓｓｉｖｅｄｒｉｌｌｉｎｇ ,ｗｈｉｃｈｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｆｏｒｈａｒｄｒｏｃｋｍｉｎｉｎｇ ,ｒｏｃｋｉｓｆｒａｇｍｅｎｔｅｄｂｙｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅｉｍｐａｃｔｏｆｈａｍｍｅｒｏｎｄｒｉｌｌｒｏｄｏｒｂｉｔ.Ｔｙｐｉｃａｌｅｘａｍ ｐｌｅｓｏｆｐｅｒｃｕｓｓｉｖｅｄｒｉｌｌｉｎｇｉｎｃｌｕｄｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｒｏｃｋｄｒｉｌｌｓｆｏｒｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｓｈａｌｌｏｗｈｏｌｅｓａｎｄｄｏｗｎ ｔｈｅｈｏｌｅｄｒｉｌｌｓｆｏｒｄｅｅｐｈｏｌｅｓ,…     

内置于车床主轴孔内的活塞打中心孔装置设计

针对发动机活塞车止口打中心孔工序，文章介绍了一种内置于车床主轴孔内的打中心孔装置。该装置由卡盘、滚动导向单元、进给油缸、钻杆和中心钻等组成，其中钻杆的滚动导向单元安装在中空卡盘的内孔中，进给油缸安装在车床床身端面的托架上，油缸活塞杆通过圆柱销与钻杆连接在一起，推动钻杆进给和后退。由于钻杆自身不旋转，而工件被夹持在液压卡盘上随主轴一起旋转，中心孔钻相对工件产生相对旋转运动，从而实现钻削功能。     

THEORETICAL ESTIMATION OF FATIGUE LIFE OF DRILL ROD

<正> 目前确定钎杆寿命,都是通过现场考核,尚缺乏用理论预测。不同凿岩机、不同钎杆和不同岩石,对钎杆的寿命有重要影响,理论分析十分必要。凿岩实践表明,钎杆的主要失效形式是疲劳破坏。对于变幅载荷,采用谱的分析方法是一种较好的途径。     

15000m钻井包顶驱系统的背钳装置研究与设计

背钳装置作为顶驱系统的关键部件,其主要作用是通过夹紧钻杆配合主传动系统完成钻杆的上扣和卸扣,从而辅助顶部驱动系统(以下简称“顶驱”)完成钻井任务。本文所述背钳装置是根据钻井的实际工况,在借鉴国内外先进顶驱系统背钳装置的基础上,针对半潜式平台用15000m钻井包顶驱系统对背钳提出的高扭矩、高可靠性和安全性的要求,是专为该系统开发研制出的配套装置。该装置集机械、电气、液压于一体,能够很好的适应15000m的钻井深度,适用于外径尺寸在4.5~10in所有钻杆,结构安全可靠、整体性好、对中精准、通用性强。     

基于S曲线加减速旋挖钻机定位控制研究

以旋挖钻机回转自动定位控制系统为研究对象,分析旋挖转机回转自动定位系统与S曲线原理,根据S曲线调整的方法提出基于S曲线加减速的旋挖钻机自动回转定位控制算法,并对该算法进行了分类分析及设计。为验证S曲线加减速算法在旋挖钻机自动定位控制中的可行性及可靠性,在装有高速运动控制器的旋挖钻机上进行试验。结果表明:这种方法可满足旋挖钻机自动定位控制,且具有旋挖钻机运行平稳、控制精度高等优点。     

PCB钻床下钻机构调心装置动力学分析研究

为了提高PCB数控钻床下钻机构的钻孔精度，找出影响下钻机构钻孔精度的原因，对下钻机构中的调心装置进行分析。对调心装置的结构进行简化，采用符合柔性弯曲理论的描述方法描述调心装置中柔性杆的柔性位移，运用哈密尔顿原理，建立调心装置的刚柔耦合动力学模型，并对该动力学模型进行仿真分析。结果表明：调心装置中弹性套的刚度和阻尼系数对调心杆轴端位移有一定影响，弹性套阻尼系数越大，其柔性振动幅值衰减越快；调心偏差对调心装置的振动有较大影响，偏差角越大，调心杆轴端振动越大；增加压缩弹簧可以提高调心杆的刚性，减小调心杆轴端振幅，降低钻孔振动。     

一种基于激光测量的自动钻孔系统研究

针对弹药壳体等圆柱体工件表面的自动钻孔需求,基于激光测量技术提出一种龙门式机器人自动钻孔系统设计方法。采用激光位移测量技术实现了工件轴向基准接合面、预制孔中心轴向位置、预制孔中心圆周位置等参数的在线监测和计算,自动识别钻孔目标位置。通过伺服电机驱动三坐标桁架机械手实现钻孔机构在工件长度方向和圆周方向钻孔位置全覆盖,并利用PID控制算法实现钻孔深度的精确控制。经过试验证明：该钻孔系统运行稳定,预制孔中心位置测量标准差为0.02 mm,钻孔深度精度达到0.15 mm,提高了钻孔质量,实现了弹药壳体钻孔工序的人机隔离,能够满足实际生产需求。     

竖井掘进机纠偏过程撑靴液压系统控制策略研究

为解决全断面竖井掘进机在钻进过程中的角度偏斜问题，提出纠偏过程撑靴液压系统控制策略。考虑到钻进过程中姿态测量的实时性，重点提出针对小角度偏斜的纠偏原理，将竖井掘进机的纠偏过程规划为绕钻头顶点旋转和向下钻进的交替配合；将各支撑液压系统的作用独立开来，以单个撑靴液压缸为对象，建立了含不确定干扰的纠偏过程撑靴液压系统动力学模型，设计基于模型补偿和角度误差符号积分的鲁棒控制策略，并通过李雅普诺夫稳定性分析证明了控制器可理论实现渐近跟踪性能；基于MATLAB/Simulink平台建立系统仿真模型和控制算法模块，选择两类转角指令，完成控制策略对比仿真。结果表明：在不确定干扰下所提出控制策略具有较高的偏斜角度调节精度。     

GF1500全液压车载反循环工程钻机液压系统设计

为了提高全液压车载反循环工程钻机钻进工艺性能,设计了GF1500全液压车载反循环工程钻机液压系统。该液压系统实现了动力头钻杆回转速度及泥浆泵工作速度无级调速、动力头进给速度和进给压力实时调控,泥浆泵送液压控制系统输出转速和转矩根据需要调节,满足各种钻进工况要求。现场工业性试验结果表明:该液压系统设计合理、高效节能、控制简便,且具有良好的机动性。