闸板防喷器液压自动锁紧装置的改进

国内使用的闸板防喷器楔面式液压锁紧装置存在不能解锁、闸板打不开及显示机构不能正常显示等缺点。对楔形活塞上的斜面和闸板轴的斜面进行耐磨处理,改进了顺序阀和显示机构。试验及用户使用结果表明：改进后锁紧装置的锁紧与解锁操作灵活、准确、安全可靠,能够满足现场使用的要求。     

闸板防喷器液压锁紧装置研究现状

在对国内外液压锁紧装置研究现状进行分析的基础上,介绍了几种不同液压锁紧装置的结构特点和优、缺点。通过资料分析可知,闸板防喷器液压锁紧装置的研制正朝着类型多样、降低闸板胶芯磨损、密封管径范围大、自动化程度及可靠性更高等方向发展。从目前油气勘探开发的需求来看,国内应大力开展液压锁紧装置的研究工作,包括理论研究、检验标准的统一制定、现场应用反馈信息的收集整理等。     

深水旋转控制短节关键结构设计与分析

旋转控制短节对控制压力钻井技术具有重要意义,但是当浮式钻井平台配备控制压力钻井装备后,会造成旋转控制短节内筒下放回收以及锁紧困难。鉴于此,设计了用于旋转控制短节的下放回收装置与液压锁紧机构,并且通过ABAQUS有限元分析软件完成强度校核。分析结果表明:通过特定的下放回收装置解决旋转控制短节内筒下放回收困难,能够减少钻井人员参与,提高钻井安全系数,并且下放回收装置中提升销与提升槽结构设计简单,操作方便,可靠性高。液压锁紧装置利用卡紧锁块与锁紧槽结构,提高了锁紧的可靠性,可以实现快速锁紧与拆卸,钻井人员可以通过反馈信号判断锁紧情况,保证钻井工艺过程的安全性。下放回收装置与液压锁紧装置的设计,减少了非钻井时间,提高了钻井效率,降低了钻井成本,可为控制压力钻井装备的发展提供一定的技术支持。     

水下卧式采油树SCM下放工具锁紧机构性能分析

整个SCMRT最关键的部分是锁紧单元。理论分析中,对锁块主要考虑锁紧角度、解锁角度以及锥面角度问题,即锁紧角度α只要大于8.5°就不会发生自锁;解锁角度β需大于8.5°;锥面角度γ大于5.7°锁块都不会自动解锁。利用ABAQUS有限元软件对SCMRT的锁紧机构在锁紧工况中所受到的应力进行分析。分析结果表明,在锁紧滑块的驱动下将锁块锁紧到SCM中,锁块的最大应力主要发生在锁块下部与锁紧外壳台阶接触的地方,存在应力集中。锁紧/解锁角度、锥面角度与理论分析结果一致。在锁紧工况下,锁块最大Mises应力小于材料的许用应力,其最大接触应力能很好地满足强度要求,可以实现锁紧。     

油田井下楔入式封隔器的研制与应用

楔入式封隔器是针对油田井下堵水而设计的一种封堵工具,由坐封、锁紧、解封和密封4部分组成。坐封部分和锁紧部分采用液缸推进和卡簧步进锁紧机构;解封部分采用锁球拉手机构,使胶筒很容易解封;密封部分采用钢件楔入胶筒的方式,增加了胶筒的密封性能。该封隔器具有液压坐封、液压上提解封、自锁锚定、卡簧步进锁定等特点。楔入式封隔器于2005年在吉林油田现场试验4口井,施工成功率100%,表明该封隔器是一种封堵有效期长、现场操作性能可靠的井下封堵工具。     

旋转防喷器锁块式锁紧机构研制

通过对国外旋转防喷器锁紧机构的研究,从中发现不足之处;研制了新型的锁块式锁紧装置。该装置采用液控操作,由活塞带动嵌在壳体上的锁块完成锁紧和解锁功能,且具有显示机构和机械锁紧功能。克服了现有锁紧机构外形庞大、费时费力的缺点。厂内试验及现场应用表明:该机构结构合理,操作方便,能可靠地锁紧和解锁。     

自升式海洋钻井平台锁紧装置国产化前景

介绍了自升式钻井平台锁紧装置的结构形式及技术特点,比较了国外的应用情况与我国的研发状况。近年来,国内有关企业在锁紧装置研发、制造及应用方面都有了实质性突破。     

曲柄销装置的主要失效原因及锁紧结构的对比分析

曲柄销作为游梁式抽油机的主要传动部件,也是抽油机的薄弱环节。以长庆油田现场曲柄销主要失效情况为基础,对游梁式抽油机的曲柄销装置进行分析,阐述了其失效的主要原因,同时对现在使用曲柄销锁紧结构进行了对比分析,最后提出较合理的曲柄销锁紧结构。     

ZYY341—114GX高压注水封隔器

ＺＹＹ３４１ —１１４ＧＸ 高压注水封隔器主要由坐封、解封、洗井、密封和锁紧等部分组成。采用液压坐封和下放解封方式, 设计了反洗活塞自动复位装置, 解决了反洗通道关闭不严的问题。反洗井活塞与外中心管之间的软密封克服了硬密封易夹砂、渗漏和刺坏的缺点。封隔元件肩部保护结构和定位大锁块的采用, 提高了封隔器的密封、坐封和解封性能。现场试验证明该型封隔器坐封和解封灵活, 承受压差大, 密封效果好, 能够满足高压分注和卡漏等工艺要求。     

钻井平台桩腿锁紧装置的研发与试验

钻井平台桩腿锁紧装置是用于保护升降系统、提升平台在海洋环境下作业安全及作业能力的设备,但这项技术大多被国外公司垄断。为此,研制了钻井平台桩腿锁紧装置,并对该装备的3个子系统——锁紧机械结构、电控系统和液压系统等进行设计,开发了桩腿锁紧系统控制软件,最后对钻井平台桩腿锁紧装置进行工业试验。试验结果表明:电控系统产品设计满足海上平台规范要求,单个性能试验及联调试验达到设计要求,所有承载部件都达到原型试验加载要求,单套锁紧装置达到7.4×10~4k N垂直载力平台要求。研究结果充分证明了我国海洋工程装备的研制能力。     

水力锚座加工新方法

针对水力锚座(即球齿座)采用一般机加工工艺性较差、工艺成本高和沉孔粗糙度难以达到Ra1.6μm等问题,对加工工艺和工装进行了创新。对成套工装设计从4个方面做了详尽论述(1)成套工装设计4要点;(2)球齿座钻夹具设计;(3)深度控制装置;(4)加工球齿座孔的专用刀具。实践证明,采用创新工艺加工球齿座达到图纸设计的技术要求,尺寸精度达H7以上,沉孔粗糙度达Ra0.8μm以上。工艺创新后每8h能加工8件球齿座,比原工艺的加工效率提高33%;原工艺加工1件球齿座的加工费用290元,现每件仅50元。     

全液压式随钻震击器的研制与应用

针对钻井过程中常见的井下卡钻事故,研制了新型全液压式随钻震击器。该震击器主要由连接机构、机械锁紧机构、扭矩传递机构、打击机构和密封机构等部件组成。全液压式随钻震击器是一种上下击为一体的新型井下解卡工具,实际操作时,若在起钻过程中遇卡,则启动下击解卡;若在下钻时遇卡或钻头在井底遇卡,则启动上击解卡。厂内台架试验及现场应用结果显示,整套震击器设计合理,机械锁紧力线性稳定,液压延迟时间稳定,能充分满足现场使用要求。     

复杂结构井完井多功能液压悬挂器

为保证复杂结构井中悬挂器的坐卡、丢手和密封的可靠性,研制了2种规格的多功能液压悬挂器。该悬挂器主要由回接和顶部封隔总成、双作用丢手总成、锁紧总成、液压坐卡总成和解卡总成等组成,集坐卡锁紧、双作用丢手和顶部环空封隔于一体,可解决复杂结构井中尾管、筛管悬挂和顶部密封的难题。现场5口井的应用表明,该悬挂器坐挂成功率高,液压丢手显示明显,顶部密封能够防止漏砂及管外水窜,并可提高固井质量。     

长庆油田注水井分层压力测试工具改进与应用

针对压缩式测试密封段在实际应用中存在皮碗尺寸难以控制、密封效果差、测试误差较大等问题,设计出一种带自锁功能的免调节测试密封段。该密封段上设计有锁定机构,皮碗压缩坐封后锁定机构自锁,保证密封效果;在上皮碗上部钻有传压孔,使皮碗除了承受上部加重杆重力外,还要承受上部静水压力,增强了压缩皮碗的密封性能;皮碗压缩限位销钉解决了皮碗压缩后过盈量太大而导致测试密封段回收困难和不易起出的问题;设计的免调节皮碗只要拧紧密封"防突机构"皮碗套,就可以防止皮碗沿轴体变形,增加径向膨胀体积,有效提高密封性能。该自锁式测试密封段进行了10口井的分层压力测试,测试成功率100%。     

液压千斤顶式外对口器的制作技术

在长输管道施工中,如果采用外对口器对口,当管道材质硬度较高、管壁较薄以及管口椭圆度较大时,采用一般的外对口器很难达到质量标准要求。为此设计制作了液压千斤顶式外对口器,该对口器由上、下两块半环板、多个校圆压块和楔子开口槽以及一台液压千斤顶组成。使用时,通过对口器上的校圆压块和从校圆楔子开口槽內打入校圆楔子,对管端产生挤压,达到矫正管口的目的。文章介绍了该对口器的制作和使用方法。这种液压对口器适用于任何场合,对口质量较好。     

立柱式排管机回转角度高精度测量与自动化控制研究

自动化管柱处理装备的规模应用已成为石油钻井装备的发展趋势。回转运动是立柱式排管机、钻台机械手、二层台机械手、自动井架工等自动化管柱处理装置的重要运动形式。目前,立柱式排管机回转角度的测量主要依赖人工控制,精度低,自动化程度很低。基于高精度测量传感器、液压摆线马达、液压伺服比例系统、PLC控制系统等建立了回转角度高精度测量与控制系统。系统所采集的角度信号传输给控制器后,按既定算法,控制比例伺服阀动作,完成精确的定位与控制。该系统可精确地自动控制立柱式排管机的旋转。蓄能器的应用提高了能量的利用效率,降低了成本。采用立柱式排管机回转角度高精度测量与控制技术,提高了自动化程度、作业安全和作业效率,对钻井施工有重要意义。     

双向卡瓦大通径悬挂器的研制及应用

针对我国现有悬挂器结构普遍存在密封性能差、易提前坐封、易发生倒不开扣、卡瓦装置不合理和内径不能满足膨胀筛管膨胀工具串通过等问题,研制了双向卡瓦大通径悬挂器。该悬挂器由双向卡瓦坐封机构、密封部件和防自动解封机构等部分组成。与常规悬挂器相比,采用双向卡瓦坐封机构,坐封后工作状态锚定可靠;采用密封环设计,保证了悬挂器和套管环空的液压隔离;送入工具回收采用机械旋转倒扣螺母方式,使悬挂器内通径达到124 mm。现场试验情况表明,该悬挂器操作简单,坐封可靠,密封能力达到30 MPa,悬挂器内径允许膨胀筛管膨胀工具串通过,适合膨胀筛管防砂完井作业。