与吊环和吊卡设计有关资料汇编及对若干问题的探讨(三)

七、单臂吊环应力分析 1.单臂吊环有关数据(图27) 设每对单臂吊环额定负荷为250吨,由两只吊环平均分担,每只吊环负荷量为125吨。使用钢材20SiMn_2MoVA,经热处理后:     

试论吊环设计与使用中的几个问题

<正> 近几年来,国内对吊环问题进行了理论研究,并开展了吊环试制工作,取得了一定成绩。目前看来,在这方面仍然存在一些问题,还应继续认真研究,以期在吊环强度分析、结构设计、材料选择、工艺制造等方面有新的进展。 本文拟针对“吊环的设计与使用”(以下简称“使用”)一文,谈几点粗浅的看法,与有关同志商讨,不妥之处请读者指正。     

用断裂力学预测吊环剩余寿命的初步探讨

本文在调查、分析吊环失效、断裂的基础上,探讨了用断裂力学预测吊环剩余寿命,测定了吊环用钢的机械性能、断裂韧性K_(IC)和疲劳裂纹扩展速率da/dN根据应力强度因子K_I和能量释放率的关系,采用二维折算厚度有限元程序,计算了吊环小环部危险断面的应力强度因子K_I,并用实物疲劳试验校核了吊环危险断面有限元应力强度因子K_I和吊环剩余寿命的计算。最后用在现场断裂的150吨吊环对各项计算进行验证,表明实测的临界裂纹尺寸和剩余寿命与计算的较吻合,能够满足钻井作业的需要。     

自动吊环吊卡的动力学模型研究

自动吊环吊卡是修井作业机械化系统的重要组成部分,根据自动吊环吊卡机构组成特点及工作原理,将其简化为所有构件均是在同一平面内工作的平面系统。依据刚体运动学及动力学理论,运用约束方程、速度方程、加速度方程、虚功原理、拉格朗日乘子及微分-代数混合运动方程,建立自动吊环吊卡摆动过程的运动学和动力学数学模型,为自动吊环吊卡摆动过程的运动学和动力学分析提供了理论依据。     

钻杆弯曲断裂原因分析及预防措施

某油田在钻井过程中发生多起钻杆弯曲断裂事故,对YM35-9H井钻杆弯曲断裂事故进行了调查研究,对钻杆弯曲断裂形貌进行了分析。结果表明:钻杆断裂原因是由于井口摘挂吊环的操作工人与司钻操作配合失误,单吊环起钻所致;在单吊环起钻过程中钻杆弯曲断裂部位承受了异常的撞击、弯曲、剪切和拉伸等载荷;经过理论计算,发生单吊环起钻时钻杆所受的应力已超过材料断裂强度。为有效地防止单吊环起钻事故,建议采用带有锁紧销子的吊卡和液压卡盘。     

吊环的强度分析

吊环是钻井设备中最重要、最常用的工具之一。本文引用能量法的概念,分析了吊环应力分布规律、应力计算以及安全系数选择等问题。     

吊环的强度与结构设计

<正> 前言 《石油钻采机械》1978年第6期、1979年第1期和第3期连载了《与吊环和吊卡设计有关资料汇编及对若干问题的探讨》(以下简称《探讨》)。该文对250吨单臂吊环所作的强度分析是不确切的,从而导致校核计算及设计计算的错误。为此,笔者就单臂吊环的强度分析和结构设计提出自己的一些见解,并与《探讨》一文商榷。     

再论吊环的设计与使用

本文在分析了钻机承载特点、疲劳强度和静强度计算方法后,认为吊环按静强度计算加安全裕量是一种简便的、有效的计算方法。只要加强质量管理,吊环的安全使用是可以保证的。 吊环的系列标准应按照钻机国家标准GB1806-79尽快制订,在结构尺寸和安全系数方面可参考美国API标准,以避免目前的混乱和便于今后的生产。     

远程控制单吊卡起下管柱作业工艺

在修井作业中,起下管柱的工作量最大、耗费时间最长,现在国内普遍采用的双吊卡倒换起下管柱工艺存在着工人劳动强度大、工作条件差、安全隐患多等问题。针对这种情况,基于现有修井机液压、电、气源条件,综合运用电控、液动、气动技术原理研制了一种远程控制单吊卡起下管柱施工工艺。其特点是:液动吊卡始终挂在两侧吊环上,无需拔插吊卡销子、摘挂吊环和搬抬倒换吊卡,有效地避免了人工操作时挂单吊环问题的发生;通过机械手扶正两侧吊环带着液动吊卡摆动,利用吊环与吊卡之间的柔性连接,即可完成油管在垂向与横向之间任意角度下吊卡对油管的抓取或放开;管柱提升、下放、上卸扣、移运、扶正等功能全部由操车手远程控制完成,实现了井口操作无人化,降低了工人劳动强度,削减了施工安全隐患,提高了安全操作水平。     

防止单吊环事故的两种方法

单吊环事故在修井中时常出现,其造成的危害极其严重,在分析了此类事故发生的过程及原因的基础上,总结了两种防止此类事故的方法,有效地解决了单吊环问题。