石油钻井绞车刹车系统的现状与发展

文章简要叙述了目前石油钻井绞车所使用的各种钻井刹车形式．分析了带式刹车(刹把控制)、液压盘式刹车、气控刹车3种钻井绞车主刹车控制形式和水刹车、电磁流刹车、伊顿刹车3种辅助刹车控制形式的优缺点，指出了今后石油钻井绞车刹车形式的发展方向．对今后钻机的发展提供了参考和帮助。     

石油钻机用盘式刹车的安全保护功能

石油钻机用盘式刹车是同时具备常开式和常闭式制动钳的复合制动系统，不但具有多种制动功能，还具有多种安全保护和报警功能。正确地使用盘式刹车装置可使整个钻井设备正常运转，提高钻井效率及钻井质量。     

盘式刹车调节与钻压关系的分析

从钻机盘式刹车系统在钻井过程中的作用入手,以ZJ40/2250L型钻机盘式刹车系统为例,分析了制动力矩与盘式刹车系统各参数的关系及对钻压的影响;叙述了盘式刹车单独实施钻进作业时,司钻调节手柄的角度变化与钻压波动的关系及对下钻过程的影响.通过对钻机盘式刹车系统分析,对于指导盘式刹车系统没计,指导司钻操作具有重要意义.     

基于AMESim液压盘式刹车系统建模与仿真研究

液压盘式刹车是当今石油钻机使用最广泛的制动系统,其工艺特性直接影响着钻井作业的安全性和经济性。为研究和评价液压盘式刹车的工艺特性,在分析液压盘式刹车的组成和工作原理的基础上,基于AMESim软件建立了液压盘式刹车系统的模型,对影响液压盘式刹车动态响应特性因素进行了仿真分析,并进行了试验研究。仿真和试验结果表明,基于AMESim建立的液压盘式刹车的数学模型是正确的,仿真分析直观、可靠,为石油钻机刹车系统的分析、优化以及刹车相关自动控制技术的开发提供了良好的平台。     

新型司钻伐

我厂在独立自主发展我国石油钻采机械配件方面,试制成功了一种结构简单、使用灵活可靠的新型司钻伐,或称刹车气伐,见图1。经过在江汉石油管理局钻井队进行工业生产试验,证明性能良好,深受现场石油钻井操作工人的欢迎。(一)用途司钻伐用作调节绞车刹车时气缸的压力。装在气路系统内,是钻井设备气控制系统的主要元件,本司钻伐还可广泛地适用于其他设备的气控制制动系统中。     

顿钻、溜钻事故略有抬头 液压盘式刹车装置应安全使用

石油钻机用液压盘式刹车装置是同时具备常开式和常闭式制动钳的复合制动系统。近年来。液压盘式刹车装置已经成为钻机的标准配置,修井机和通井机也逐步开始安装使用液压盘式刹车装置。同时,随着石油勘探任务的加重。钻井队的数量不断增加,对钻井现场操作人员进行液压盘式刹车安全使用方面的培训和教育就显得尤为重要。本文主要叙述液压盘式刹车实际应用中的一些注意事项。期望对液压盘式刹车用户起到借鉴作用。     

液压盘式刹车在修井机中的应用

综述了液压盘式刹车的特点和研究现状，对其在修井机中的应用作了探讨。介绍了目前修井机绞车刹车系统的研制现状。液压盘式刹车与传统的带式刹车相比，前者的刹车力矩大、刹车敏感性高、易于操作、安全可靠、维护方便，已经广泛应用于钻井绞车中，在修井绞车中的应用前景也非常广泛。     

油田伊顿刹车系统保护装置

为了防止因冷却水循环系统出现问题而造成刹车盘损坏,研制了HXDQ-8000A型伊顿刹车系统保护装置。该装置可实现冷却水温度、流量、压力、水位等参数的监控报警,也可对散热风机和备用水泵的启、停进行控制,从而保护伊顿刹车系统的刹车盘。在胜利油田黄河钻井总公司利深102井的应用表明,该伊顿刹车系统保护装置对冷却水循环系统的电动机自启动、水温水压报警、冷却风机运行等都能快速反应,也能使操作人员及时发现和处理因为刹车系统故障带来的安全问题,保障钻井安全生产,避免井下事故和人员伤害。     

盘式刹车设计中的一个新概念—热设计

盘式刹车热设计是指与盘式刹车热状态有关的设计内容，其设计目的是要保持盘式刹车工作时具有合理的或允许的热状态。高强、交变热负荷是盘式镡车技术的主要障碍。文中列举３０ｔ修井机盘式刹车热状态与带杀车的惊人变化。提出热设计主要应从结构方案的热状态优化设计、确定热设计的基本参数、刹车盘的热强度、分析摩擦材料的热性能和校核液压系统温度等方面进行。指出对盘式刹车的热分析与计算是其热设计的基础。为此，讨论了钻机、     

钻机绞车控制器和司钻房的设计与应用

目前,在用的大部分钻机绞车采用的是带刹车,司钻需站在露天的钻台上操作刹把,工作环境恶劣,劳动强度大,因此,设计了一套钻机绞车控制器及司钻房.用刹车气缸取代刹把驱动滚筒带刹车的转轴,操纵气阀手柄实现了刹车的远程控制及司钻入室操作.钻井实践表明,该套系统设计合理,结构简单,安全可靠,操作方便,完全可用于配有带刹车钻机的改造上,具有很大的推广价值.     

石油钻机盘式刹车制动系统

石油钻机配置盘式刹车制动系统的基本原则是制动系统工作可靠且具有良好的工艺特性。在此基础上,提出盘式刹车的刹车钳应由开式和闭式两种钳型组成,刹车制动系统由工作制动子系统、紧急制动子系统和驻车制动子系统组合而成,并指出制动系统应具有制动能力储备、安全保障系统和备用系统。同时,分析了ZJ50钻机盘式刹车制动系统的主要特点。     

钻井绞车刹车副的研究(续)

为了保证钻井绞车刹车稳定可靠的工作,要求在下钻过程中刹车副的摩擦系数必须尽可能稳定。但在刹车过程中,刹车副的摩擦系数往往随摩擦麦面的温度、表面状态、滑动速度、比压的大小及其分布规律等因素的改变而变化,当然也和刹车副的材料有关。因此,为了正确确定钻井绞车的制动力矩,确保下钻工作的安全可靠,近几年来,在苏联对刹车副的摩擦系数的变化规律开展了多方面的试验研究。萨哈马里耶夫等人根据在矿场用y2-5-5型钻井绞车在井深3700～4000米下钻时实测的数据计算整理出摩擦系数随下钻负荷变化的曲线(图12)及其相应的表达式:     

空气冷却刹车鼓结构

美国爱迪柯公司的Rambler型修井机配备一种性能与水冷刹车鼓相当的空气冷却刹车鼓(见图)。现场试验证明,起下钻速度越快,刹车鼓的冷却效果越好;即使起下钻速度很 低,刹车鼓的温度仍低于刹车块 的极限工作温度。 刹车鼓的冷却是靠内表上许     

环保型钻机气控盘式刹车的研制

制动系统既是石油钻机中的功能设备又是安全设备，其核心部件为主刹车和辅助刹车。为解决深井、超深井石油钻机的安全设备问题，介绍了石油钻机辅助刹车的发展现状、类型和各种辅助刹车的特点。重点对所研制的环保型气动控制盘式辅助刹车系统进行了阐述，对其构成进行了详细的说明，对它的关键部件--气动盘式刹车的结构进行了设计。整个辅助刹车系统工作安全可靠、劳动强度小、噪音低、拆装维护方便，无污染，运作维护费用低，易于由专业生产厂家进行系列化生产，具有广泛的推广应用前景。     

DS型风冷式电磁涡流刹车的应用

介绍了风冷式电磁涡流刹车的优点和性能。实践证明,该新型辅助刹车能满足钻井的实际需要,特别适用于寒冷及干燥地区,深受油田用户欢迎。     

钻机盘式刹车系统钻进特性分析

从分析刹车系统在钻进作业中的作用入手 ,研究了以盘式刹车为主刹车的钻机刹车系统的钻进工作特性。叙述了盘式刹车单独实施钻进作业 ,以及辅助刹车协助盘式刹车实施钻进作业时 ,司钻阀手柄调节角度与钻压波动的关系 ,并以配备盘式刹车的ZJ3 2钻机为例进行了计算和讨论。指出盘式刹车应具有良好的操作柔性和微调节性能 ,避免溜钻和一刹即“死”现象 ;在经济条件允许的情况下 ,可用电磁涡流刹车辅助盘式刹车实施钻进作业。     

气动盘式刹车控制系统的建模与仿真研究

介绍了气动盘式刹车的结构及工作原理,并对其控制系统进行了数学建模和仿真。采用模块组合的方法创建系统的计算机模型,在Simulink仿真平台运行仿真程序,以电气比例阀的电压控制信号为输入量,刹车扭矩为输出量,得到了系统仿真曲线。分析仿真曲线可得:电气比例阀的电压响应存在死区,系统仿真曲线在一定范围内呈现出良好的线性特征,说明气动盘式刹车具有良好的刹车特性。     

石油钻机绞车刹车鼓现场修复一例

目前 ,国内外钻机的主刹车有 2种 ,即带式刹车和盘式刹车 ,其中以带式刹车最常见 ,其中的刹车鼓是由特种耐热钢铸成 ,具有较高的耐磨性和耐高温性。在通常的工作条件下 ,维护良好的刹车鼓其有效使用期应满足五、六口深井的使用 ,其最大允许安全磨损量约为 1 0～ 1 5mm[1 ] (如图 1 )。轮鼓一经磨损 ,其磨损速度将会加快 ,原因是磨薄的轮鼓其吸热能力会降低 ,当磨损量大于 1 0～ 1 5mm时 ,滚筒连同整个绞车应送到机械修理厂换装新轮鼓或将磨损的轮鼓进行铺焊、加工修复。在一般情况下 ,此项工作是相当繁琐的 ,其工序为 :绞车进厂→拆下滚筒→…     

石油钻机盘式刹车技术的新发展

液压盘式刹车装置能显著提高钻井作业能力和安全性,已得到广泛应用。文章综述了近期钻机盘式刹车的新技术,并提出了钻机盘式刹车的发展方向。     

基于虚拟仪器的钻机组合刹车实验台测量系统

针对目前国内钻机刹车系统缺乏相对有效的实验研究手段,研制了模拟钻机组合刹车系统实验台,其中基于虚拟仪器的测量系统是该实验台的核心部分。详细分析了测量系统的测量原理、硬件以及软件部分。系统基于LabWindows/CVI平台开发,具有功能强大、界面精美、操作方便等特点,在实验室条件下成功地实现了对钻井作业模拟控制过程的数据测量,并预留了完备的硬件、软件接口,为钻机的自动化技术开发提供了良好的实验平台。