新型卷绳器在钻井生产中的应用

目前,随着我国各油田钻井设备不断地更新换代,装备的性能也得到极大的提高,在石油钻井设备的更新中,采用自起升井架的钻机在钻井设备的更新中占有绝大比例。大多数井队使用该型钻机时,钻井作业开钻前和完钻后的穿抽大绳作业设备为滚筒车和液压滚筒卷绳器。滚筒车是一种车载的钻井穿抽大绳的专用设备,虽然移运性和穿抽大绳自动化程度较高,但是,滚筒车的成本高,维护难度大,在正常钻井时,缠绕大绳的滚筒架无法存放,在穿抽大绳时又需要吊车配合,造成大绳缠绕不规则和磨损大绳。人工穿抽大绳一般需10余人,4～5h才能完成,费工费时,劳动强度大,…     

深水铺管船储缆绞车排缆器受力和运动分析

排缆器是储缆绞车中的重要部件,引导钢缆整齐有序地排列在储缆绞车卷筒上,主要由螺杆、牵绳器和承重梁等组成。储缆卷筒与排缆器的螺杆通过链传动装置实现同步转动,螺杆为双向螺纹,导程为钢缆直径。牵绳器由小滚轮、滑轮挡板、滑轮和滑块螺母组成,通过小滚轮安装在承重梁上。双向螺杆的转动使滑块螺母带着牵绳器沿螺杆轴线左右移动,引导钢缆排绳。为避免螺杆承受过大压力而发生弯曲变形,对承重梁进行了受力和有限元分析,通过计算其强度和刚度均满足要求。     

钻机专题(二)

专利申请号 :95 2 34 797　授权公告号 :2 2 92 15 8钻机大绳穿抽器　　本实用新型用于石油、地质勘探各种钻机穿抽大绳作业专用配套机具。其特征 :用电力作动力 ,塔型井架用双滚筒绞车 ,把大绳头牵引至钻台 ,把下组滑轮引绳从反向穿好 ,只需倒换快速接绳套即可 ;Ａ型井架一个滚筒 ,引绳反向经过人字架中间滑轮至天车反向穿至大绳卷筒卡牢快绳头用牵引绞车一次牵引至钻台完成穿绳作业。抽绳时只需接上链条带动大绳卷筒正转完成抽绳作业 ,它节约能源 ,减轻体力劳动 ,减少操作工人、安全且降低成本。专利申请号 :95 2 2 0 86 4　授权公告号 :2…     

液压旋绳器可提高旋扣速度1—2倍

大庆油田钻井研究所试验成功一种液压旋绳器,这种液压旋绳器是用液压油作动力来上、卸钻焊接头的丝扣,以代替入力手拉猫头绳上、卸钻杆接头,从而减轻工人体力劳动,安全、快速地完成钻杆上、卸扣工作。使用液压旋绳器之前(或之后),仍需用吊钳把钻杆接头的扣绷开(或绷紧)一些。     

入绳角对采油平台提升绞车钢丝绳寿命的影响及改造实例

入绳角(偏角)在多层钢丝绳缠绕时的大小对其使用寿命有较大影响,本文以海洋采油平台基座式吊机变幅钢丝绳为例,着重分析了入绳角过大时的危害,从经济性、安全性、可靠性出发,对变幅卷筒进行优化设计,通过权威机构认证后进行加工、制作、安装、调试,取得了良好效果。     

水平井液压投送器的研制与应用

针对常规液压投送器用于大斜度或者水平井段井下工具投送施工时,经常出现投球不到位,施工管柱不密封,致使施工无法进行的问题,研制了水平井液压投送器。该投送器是在常规液压投送器内设计1个液流旁通,同时配套1个在油管里能够控制的液压控制推球器。水平井井下工具投送施工时,在投入密封球的同时再投入配套的推球器,并通过地面液压推球器推动密封球通过水平井段被动到达球座位置,密封整个施工管柱,完成水平井段井下工具的投送。现场应用表明,该投送器配合投球器能够强制投入密封球密封管柱,顺利地完成了水平井井下工具的投送。     

塔架式数控抽油机在高尚堡油田的应用

塔架式数控抽油机是一种新型无游梁抽油机,在保持高可靠性的前提下,具有调参方便、长冲程、大负荷、小体积、节约占地,以及节电效果显著等优点.塔架式数控抽油机采用金属钢架塔式结构,通过开关磁组电动机控制系统(SRD)控制开关磁组电动机实现正反转换向,带动减速器、联轴器驱动卷筒,使卷筒释放、缠绕驱动带实现抽油杆上下往复运动,达到抽吸效果.现场应用表明,塔架式数控抽油机运行参数适应油田开发的需要,操控简单,解决了传统游梁式抽油机效率低、能耗高和调整参数复杂等问题,收到了理想的应用效果.     

介绍一种滑道式钢丝绳排绳器

该大队3212钻井队为配合41米井架和130钻机绞车使用,自行设计和制造了一种滑道式钢丝绳排绳器,通过实践,效果良好。(一)滑道式排绳器简介排绳器由滑道架、排绳轮和控制排绳轮移动的牵引重锤等三个部件组成,对准绞车滚筒,直接安装在井架第一层左、右平拉筋的相应位置上。两排绳轮底盘分别组装在滚珠轴承座     

ZJ20DBX型斜井钻机液压系统设计

液压系统是ZJ20DBX型斜井钻机的重要组成部分,采用开式回路,主要实现对机械手、钻具加压、液压小绞车、液压大钳总成、卡瓦支承盘扶正器、死绳绞盘器、液压吊卡、井架起升、底座辅助起升、井架伸缩、液压猫头缸、排管架调平等的驱动与控制,提高了钻机的自动化水平。     

液压倒绳滚筒绞车的研制与应用

针对目前各油田在试油、修井抽汲作业过程中使用的倒绳装置简单、修井工劳动强度大、安全系数低的状况,开发研制了液压倒绳滚筒绞车。该液压倒绳滚筒装置主要由滚筒座、刹车装置、液压马达、变速箱和传动带等部分组成,具有结构紧凑、自动化程度高、安全系数高等优点。现场应用表明,该装置完全能够满足油田修井作业抽汲、试油倒绳作业要求,倒1次绳平均用56min,仅需1人稍加引导,绕绳均匀、整齐,大大减轻了修井工人的劳动强度,提高了修井作业效率。     

钢绳进出滚筒允许偏角的计算

根据对光滚筒单层卷绕系统及多层卷绕系统钢绳进出滚筒偏角所做的几何分析,得出钢绳允许偏角受限制的条件,并推导出光滚筒单层卷绕系统快绳偏离绳圈方向的允许偏角γ１和快绳偏向绳圈方向的允许偏角γ２的计算公式和结果。分析表明,钢绳进出滚筒允许偏角主要受滚筒直径与钢绳直径比值（即卷绕比）的影响,比值越大,允许偏角越小;光滚筒单层卷绕系统中,γ２＞γ１,多层卷绕系统钢绳为典型的双向偏斜,其允许偏角取决于γ１。     

各向异性地层多探头电缆地层测试解释模型

由于地层具有纵向非均质性,在执行多探头电缆地层测试时,将无法使用基于地层纵向均质假设建立的多探头电缆地层测试解释模型。针对这一问题,从仪器探头组合结构与地层纵向非均质之间的适应性入手,重新设计多探头电缆地层测试器的探头组合结构,并基于Carslaw和Jaeger提出的各向异性介质中温度场分布公式,给出了相应的测试解释模型。改进后的测试仪器和相应的解释模型能够适应纵向非均质地层的测试参数解释,同时能够将原来可以解释的参数—水平渗透率kh和垂直渗透率kz进一步解释为在x方向、y方向和z方向上的渗透率分量kx、ky和kz。数值模拟测试解释结果表明,新的仪器探头组合结构和相应的解释模型有较高的测试解释精度,通过电缆地层测试能够更充分地认识地层,拓展了电缆地层测试的功能。     

钢丝绳在滚筒上的卷绕运动及磨损

在滚筒上卷绕多层钢丝绳时，主要失效形式是钢丝绳表面层钢丝的磨损和断丝。在剖析钢丝绳卷绕运动的基础上，探讨了钢丝绳在滚筒上的摩擦机理，分析了钢丝绳磨损和断丝的主要原因，并提出减轻钢丝绳磨损和延长使用寿命的措施是增设导向排绳机构、尽可能减小快绳摆角和适当加长倾斜段长度。     

XJ350修井机起升系统动力学仿真

在合理假设的基础上,考虑了井架的弹性及钢丝绳与滑轮间的缠绕关系,应用ADAMS软件建立了XJ350修井机起升系统的仿真模型。通过不同工况下的分析运算,得到起升系统传动轴、大锥齿轮轴、滚筒轴、水刹车轴、快绳、死绳、吊环及井架起升和下钻过程较为准确的动载特性参数。仿真分析结果与以往的试验结果非常接近,表明仿真结果已达到较高精度。最后根据仿真结果,对XJ350修井机起升系统的设计和使用提出了建议。     

气动推盘离合器-鼓形短齿轮联轴器装置

在WTZ-300型钻机传动系统中,用新设计的气动推盘离合器-鼓形短齿轮联轴器装置代替了钻机分动箱与油泵传动箱之间原用的固定联轴器。由于新联轴器短齿轮采用鼓形齿,圆弧R=18mm,回转角可达15°,从而解决了原联轴器两端的轴因安装和使用条件造成的同轴度过大而扭断油泵传动轴的问题。气动离合器可控制油泵开、关,避免了过去油泵无控制连续运转的状况,降低了液压油的温度和漏失,提高了油泵的使用寿命。     

水平井中的感应电阻率测井响应特征及应用

水平井技术在给油气田开发带来巨大效益的同时,也给测井等工程技术带来了新的难题。水平井随钻测井和直井电缆测井具有较大差别,不同的测井响应特征对已比较成熟的电缆测井解释方法提出了挑战。在比较了水平井中随钻测井和电缆测井感应电阻率曲线之间的区别后,得出以下结论：两者在储层内部相差较小;在界面处及其附近的响应特征受地层界面表面电荷、钻井液侵入深度大小及井眼与地层夹角大小的影响较大。在测井解释中以电阻率资料为主时,应结合其他测井资料综合分析井眼轨迹与地层界面之间的关系和夹角大小,从而正确地划分储层界面。     

钻井泵小齿轮轴的选材与加工

钻井泵小齿轮轴和大齿轮的制造质量,是决定钻井泵使用寿命的关键。选材和加工工艺将对小齿轮轴的质量有明显影响,因此会影响钻井泵将来的使用寿命。依据齿轮传动理论和现场使用、修理经验,从钻井泵失效的现象来进一步分析,认为小齿轮轴材料要选40CrNiMoA,热处理工艺应采用调质处理,使小齿轮的齿面硬度达到315～345HB,大齿轮齿面硬度达270～300HB,两者相差在30～50HB,从而可提高齿轮的传动效率和使用寿命。     

钻机绞车滚筒轴疲劳强度校核

针对钻机滚筒轴的结构,运用疲劳损伤理论,对钻机绞车滚筒轴疲劳强度校核公式进行了推导,得到了滚筒轴疲劳强度校核通式,并给出了疲劳强度校核电算框图,适用于目前现场所有绞车滚筒轴的疲劳强度校核。     

JC-15D直驱绞车的研制及应用

研制的JC-15D绞车主要由绞车架、滚筒轴、320 kW电动机、液压盘式刹车、电气控制系统和润滑系统等组成。该绞车采用主电动机直接驱动滚筒轴,整个变速过程完全由主电动机交流变频控制系统操作实现,具有提升和下放钻具、取心和处理事故等功能;主电机还可实现恒钻速或恒钻压自动送钻,主刹车采用主电动机能耗制动,辅助刹车采用液压盘式刹车。试验情况表明,在井架上段的起升和下放及正常钻井过程中绞车运行平稳,润滑充分,密封及连接可靠;主电动机连续调速、能耗制动减速及零速悬停功能良好,主电动机恒钻压(恒钻速)自动送钻速度和扭矩能满足钻井工艺要求;滚筒缠绳整齐有序;液压辅助刹车灵敏可靠。截止到2011年7月5日,JC-15D绞车已无故障累计运行700 h。     

挠性油管在缠绕过程中的应变能计算

推导了用于确定挠性油管在缠绕过程中的应变能计算公式。挠性油管在缠绕过程中的大部分的应变能都被耗散掉（转化成热）,只有一小部分应变能可以恢复。可恢复的应变能量是一种在缠绕过程中被储存的弹性能。在典型情况下,被储存的弹性能占缠绕过程中总应变能的5％－15％,其具体数取决于挠性油管及卷筒的尺寸、 挠性油管材料的力学性能。