伸缩臂式铁钻工旋扣钳的设计研究

旋扣钳既可作为一种旋扣工具单独使用,也可以作为铁钻工的一个部件与冲扣钳一起完成旋扣功能。在介绍旋扣钳功能及结构原理的基础上,对旋扣钳结构进行了设计,确定了旋扣钳夹持钻头范围和伸缩液缸的行程,具体包括滚子最小开口距离、液压缸最大/最小长度;同时对旋扣钳的自动对中机构进行了设计,参照ST80/IR80铁钻工,确定了旋扣钳连续旋扣扭矩和最大旋扣速度。利用UG NX7.0软件对新设计的旋扣钳进行了运动仿真。仿真结果表明,旋扣钳的各零部件均按照实际上、卸扣工况动作,各零部件在实际工作中不会发生干涉,运动轨迹与预期设计相吻合。     

煤层气钻机旋转式轻便铁钻工的研制

为配套MZJ15/60全液压煤层气钻机,研制了一种旋转式轻便型TZG50铁钻工。该铁钻工不同于手臂式铁钻工和落地式铁钻工,它安装于井架大腿上,使用时旋转至井口中心,上、卸扣后旋转复位,不占用钻台面积,非常适合用于钻台面非常小的煤层气钻机。该铁钻工质量轻,运输时可以方便拆卸,并可快速组装;采用PLC智能控制和良好的操作面板设计使得操作非常简便,并能精确控制扭矩,动作准确灵活,可靠性高,可大幅提高作业效率。试验和现场应用结果表明,该铁钻工夹紧可靠,上卸扣动作迅速、灵活;PLC远程控制设计合理,自动化程度高,具有良好的经济效益和市场前景。     

煤层气钻机旋转式轻便铁钻工的研制

为配套MZJ15/60全液压煤层气钻机,研制了一种旋转式轻便型TZG50铁钻工。该铁钻工不同于手臂式铁钻工和落地式铁钻工,它安装于井架大腿上,使用时旋转至井口中心,上、卸扣后旋转复位,不占用钻台面积,非常适合用于钻台面非常小的煤层气钻机。该铁钻工质量轻,运输时可以方便拆卸,并可快速组装;采用PLC智能控制和良好的操作面板设计使得操作非常简便,并能精确控制扭矩,动作准确灵活,可靠性高,可大幅提高作业效率。试验和现场应用结果表明,该铁钻工夹紧可靠,上卸扣动作迅速、灵活;PLC远程控制设计合理,自动化程度高,具有良好的经济效益和市场前景。     

石油管柱上卸扣装置技术现状

管柱的上卸扣作业是起下钻作业中的关键环节,目前国内外钻修井作业中的管柱上卸扣装置以动力大钳、铁钻工为主。在介绍石油管柱上卸扣装置技术发展过程的基础上,对国内外石油管柱上卸扣技术现状进行了说明。主要介绍了美国Weatherford、Eckel及奥格公司动力大钳的性能及特点,同时也介绍了江苏如石机械公司、盐城特达钻采设备公司和宝鸡石油机械有限责任公司动力大钳的性能及特点。建议国内的管柱上卸扣装置应开展系统自动化、控制系统模块化数字化及斜直井钻机专用上卸扣装置的研究工作。     

复合功能轨道式铁钻工系统集成设计

通过对海洋石油钻井平台上的钻井设备和流程分析,提出了复合功能轨道式铁钻工的设计构想。将管具的上扣和卸扣,起下钻拆卸钻杆过程中的泥浆收集,以及管具上扣前的螺纹清理和涂抹丝扣油的3个功能集成到一起,实现了结构集成、控制集成和使用集成,为用户节省了时间成本、空间成本以及使用成本。     

基于PLC和行走式动力大钳的铁钻工上扣过程的控制

为满足国内对钻井设备自动化程度越来越高的要求,进一步提高液压大钳的自动化程度,基于行走式动力大钳提出了铁钻工上扣过程的PLC液压气动控制系统.以欧姆龙CPM1A为例,给出了铁钻工上扣过程的程序系统框图、硬件主电路图、电气原理图、梯形图及PLC编程语句表.铁钻工基于行走式动力大钳的PLC控制缩短了铁钻工的开发周期,适合国内石油机械发展趋势.     

TZG—120型铁钻工的设计方案研究

针对我国石油钻井目前使用液压动力大钳存在的问题,设计了TZG—120型铁钻工。这种手臂式结构的铁钻工主要由旋扣钳、冲扣钳、夹紧钳、连接架、铰接臂、支撑总成、液压控制系统、控制平台和液压站等组成。该项技术目前已完成对产品性能各项指标的校核,正在进行整机调试,将来其系列产品有望推动石油钻井生产的现代化进程。     

铁钻工旋扣钳的设计

针对目前国内铁钻工旋扣钳结构简单、旋扣扭矩小、动作不灵活以及适用的管径范围小等问题,提出了一种大管径、大扭矩旋扣钳的设计方案,重点对旋扣钳整体、夹紧液压缸、液压马达和摩擦轮进行了结构设计,确定了旋扣钳的工作结构,夹紧液压缸承受的最大载荷、内/外径、活塞杆直径和行程等参数,以及液压马达型号和摩擦轮结构。实例计算结果表明,铁钻工旋扣钳各部件结构设计紧凑,主要零件结构安全可靠,能与多种铁钻工配套使用,且夹紧力大,能实现多级调节,适用管径范围广,能满足不同工况下对夹紧力的要求。研究结果可为铁钻工的后续研发工作提供参考。     

新型全自动钻杆大钳定位器

据《钻井承包商》2005年第9／10期报道，美国Rogers Oil Tools Services公司开发出一种新型全自动钻杆大钳定位器。这种大钳定位器采用“赛伯眼”（Cyber-Eye）技术进行对扣和上卸扣作业，使得大钳毋须手工操作，从而提高了作业效率和安全性。     

API油套管粘扣原因分析及预防

对塔里木油田API油、套管粘扣问题进行了全面调查研究,对部分油、套管抽样进行了上、卸扣试验,并在几口井进行了油、套管下井试验。认为API油、套管粘扣原因既与产品质量有关,也与使用操作不当有关。油、套管螺纹加工质量不高,更容易发生粘扣。为保证油、套管的质量,制定了塔里木油田油、套管抽样上、卸扣试验补充技术条件。使用操作不当导致油、套管粘扣的因素主要包括碰伤、偏斜对扣、引扣不到位、上扣速度快、上扣扭矩不当等。为解决油田使用操作不当导致的粘扣问题,研制了预防油、套管粘扣的新型引扣钳专利产品,并制定了塔里木油田油、套管使用和维护操作规程。经过在几口井推广应用以上预防措施,有效地防止了由于操作不当导致的油、套管粘扣。     

锤击由壬扳手结构研究进展

锤击由壬作为一种常用的管道连接部件在石油行业应用广泛。如果依靠人工锤击由壬的凸耳,完成由壬接头的安装和拆卸,不仅会降低由壬的使用寿命,还容易造成人身伤害。为了更安全、高效地完成这项工作,一些公司研制了由壬扳手,并投入了现场应用。简要介绍了几种典型由壬扳手的结构及工作原理,并分析了各自的技术特点。对国内外由壬扳手的研究及发展现状进行了阐述,指出轻量化、自动化、作业高效和安全是未来的研究重点。     

塔里木盆地压扭断裂带构造特征与油气聚集

塔里木盆地是一个经历了加里东、海西、印支、燕山和喜山多期构造变动而发育起来的大型复合叠合盆地,断裂构造是最醒目的构造形迹,其中压扭断裂是盆内较为发育的一种构造样式.压扭断裂主要分布在隆起带之上,在平面上呈扫帚状、入字型和雁行式几何形态;在剖面上呈花状构造或逆冲构造样式.断裂具有多期性、继承性、差异性和转化性的运动学特征.断裂带可以形成丰富的构造样式、促进油气垂向运移、改善储层物性和控制油气分布,是有利的油气聚集带.根据勘探成果,90%以上的油气藏与断裂且主要是压扭断裂有关,并且背冲构造样式是最有利的油气聚集形式.     

抽油杆扳手方缺陷应力集中系数和容限

针对抽油杆扳手方部位经常出现引发断裂的各种缺陷的情况，建立了横向凹槽、平面凹坑和边棱凹坑三组有代表性的缺陷模型，利用平面模型有限元法计算结果及受拉伸无限体和半无限体旋转椭球面空洞和凹坑应力集中系数，求得近、远边界影响修正系数以及三组不同缺陷模型应力集中系数近似表达式。用三维趋势面图描述了这些应力集中系数的变化规律，求得各组缺陷容限方程，绘制了典型的容限图，为带缺陷抽油杆的修复使用和判废提供了理论依据。     

敲击式套筒组合扳手在泵修中的应用

塔河油田前期泵修作业中,制约机泵维修速率的主要原因是在泵轴上用来回定滚子轴承、滚珠轴承位置的锁母拆、装作业环节,由于缺乏有效的拆、装工具,往往造成锁母丝扣变形、卡槽的损坏以致锁母报废进而影响泵修质量,浪费泵修时间,增加维修成本。因此,研发了一款敲击式套筒组合扳手。应用以来,极大的缩短了泵修周期,锁母的损坏率大幅度下降,切实提高了泵修质量,最大限度的削减了泵修作业环节的不安全因素,取得了较好的经济效益和社会效益。     

楚雄盆地扭动构造及其演化

以地震资料解释成果为基础,从平面和剖面上识别楚雄盆地的扭动构造,并结合区域古地磁资料、应力场特征以及盆地沉积演化,分析研究区不同构造期的扭动变形机制及其演化。结果表明,中生代以来,楚雄盆地受到特提斯构造域向北和滨太平洋构造域向西的推挤力,2个推挤力在不同构造期分别占主导地位,并致使红河断裂左行、右行走滑交替,控制着楚雄盆地的构造和沉积演化;印支期金沙江洋关闭、思茅—印支地块与扬子板块拼合后,金沙江—红河碰撞带东侧的楚雄盆地不属于前陆盆地,板块拼合过程中红河断裂走向与推挤方向形成小角度斜交,主要发生走滑运动,未产生大规模造山,随后在晚印支期南北向挤压应力场中形成楚雄裂陷盆地;研究区南部楚雄—牟定一带沉积厚度的剧烈变化源于楚雄—建水断裂和牟定断裂中生代走滑运动产生的拉分效应;楚雄盆地的火成岩分布往往与大型基底断裂的后期扭动作用有关,这有利于圈定火成岩分布范围,在油气勘探中应有针对性地加以回避。     

渤海海域新生代褶皱作用

基于地震资料解释,总结了渤海海域新生代褶皱作用的类型、控制因素及分布.从力学成因上看,渤海海域褶皱作用可以划分为4种类型,即与拉张作用有关的、与扭动作用有关的、与重力滑动诱导的挤压作用有关的和与压实、底辟等重力作用有关的褶皱作用.与拉张和挤压有关的褶皱作用发生在古近纪,分别沿长期活动的控制性断裂和斜坡带分布.与扭动有关的褶皱作用发生在新近纪晚期,主要分布在盆地东部郯庐断裂经过的地方.重力褶皱中的披覆褶皱作用贯穿于整个新生代,分布在凸起上;而盐底辟褶皱作用分布局限,目前仅在盆地南部的莱州湾凹陷有所发现.从目前渤海海域油气勘探实践看,沿断裂带分布的与新近纪晚期扭动褶皱相关的圈闭是有利的储油气构造.     

阿姆河右岸酸性气田井口冲蚀及对策

中亚土库曼斯坦阿姆河右岸气田群为高含H_2S和CO_2的碳酸盐岩气藏,单井产量高,井口设备均出现了不同程度的腐蚀。初步分析认为其原因是生产过程中仅考虑酸性介质对气井井口的化学腐蚀,而没有考虑气体流速对井口的冲蚀作用,极大地影响了气田的安全生产。为此,通过对节流阀上下游阀道、法兰面均出现明显坑状腐蚀的进一步分析,明确了化学腐蚀和气体冲蚀的交互作用是井口磨损的主要影响因素,气流冲刷腐蚀坑的化学腐蚀产物会加速冲蚀损害;进而借鉴冲蚀与腐蚀运行环境下的多相管流管道的磨损计算理论,计算了该运行环境下的冲蚀极限速度,得到了不同生产工况下节流阀的抗冲蚀流量;最后,根据气田生产情况,针对性地提出了按气井配产要求来选择采气树类型、节流阀通径及类型冲蚀的技术控制策略。此举为气田安全生产提供了工程技术保障。     

进口天然气盈亏平衡定价对市场的影响——以广州市中亚天然气为例

2011年11月底土库曼斯坦天然气经过中亚—中国天然气管道和西气东输二线管道正式向位处华南的广州市供气。然而,由于中国天然气价格与国际气价脱节,天然气进口业务陷入进口越多亏损越多的尴尬境地,提高进口气入关后的价格将有助于缓解长期以来的进口气购销价格倒挂问题。为此,以广州市为例,测算了中亚天然气盈亏平衡时不同天然气用户的气价;采用天然气与可替代能源等热值直接成本对比法,按各类天然气用户实际支付可替代能源的现有价格等热值折算分析了对应的中亚天然气价格可承受能力。结果表明:从价格承受能力来看,居民用户和公共福利用户基本上是可以承受中亚天然气盈亏平衡定价;工商业用户也有一部分可以承受上述定价,但对燃料成本占总成本比重较大的用户,承受能力则较弱;天然气发电用户无法承受上述定价,中亚天然气发电只能扮演调峰角色。考虑到西气东输管道输送的既有国产气,也有进口气,为此提出:可以将国产气的出厂价与进口气的成本价加权平均,作为西气东输天然气的"出厂价"。     

稠油热采储层精细油藏描述研究进展

就稠油热采储层精细油藏描述的技术现状看:国外已经形成了完整的研究方法和技术体系,特别是在利用地震技术对油藏开发过程监测及剩余油分布规律的精细刻画等方面,具有相当高的研究水平;国内在储层单砂体的精细刻画、隔夹层研究以及储层在热采过程中的变化规律等方面,进行了大量的研究工作,取得了一定进步。稠油热采储层研究的关键问题为地层精细划分与对比、沉积微相研究、隔夹层发育规律描述、储层综合分类评价和地质建模研究等。在此基础上认为,稠油热采储层精细油藏描述研究的主要发展方向为井震结合断裂系统的精细刻画、地质体分类评价、稠油热采储层变化规律研究、剩余油分布规律的四维地震监测和隔夹层封隔能力的物理模拟与数值模拟验证等五大方面。     

四川盆地前震旦系勘探高含氦天然气藏的可行性

目前,我国的氦气资源主要依赖进口,寻找大中型高含氦天然气田是改变这一现状最现实的途径。为此,对四川盆地威远地区高含氦天然气藏的成藏机理和氦气来源进行了分析,以探讨在该盆地前震旦系勘探高含氦天然气藏的可行性。首先根据盆地周缘12条野外露头剖面和4口钻穿震旦系单井的资料,系统分析了前震旦系的岩石学、沉积相、烃源岩等特征,认为前震旦系发育的沉积地层为南华系,东南缘露头剖面的地层序列为南沱组、大塘坡组、古城组和莲沱组,推测盆地内部可能发育相同的地层序列;南沱组、古城组和莲沱组主要为冰川沉积,为砂砾岩夹泥岩;而大塘坡组为间冰期沉积,发育一套砂泥岩地层,其下部泥页岩的有机质含量高,为较好烃源岩。进一步的研究表明:南沱组砂砾岩储层、大塘坡组烃源岩和地层中侵入的花岗岩"氦源岩"可形成较好的高含氦天然气藏成藏组合;前震旦系沉积岩的分布主要受早期裂谷控制,在裂谷内部充填厚层的沉积岩地层。结合地震资料预测了威远—资阳地区沉积岩和花岗岩的分布,结论认为在资阳地区对震旦系—前震旦系进行高含氦天然气藏的勘探是可行的。