关于顶驱智能诊断的方法探讨与趋势分析

顶部驱动钻井装置(以下简称“顶驱”)作为钻井作业中重要的设备,其能否正常运行对钻井的进行和井下安全起着至关重要的作用,随着钻井工况的日益复杂,顶驱也正朝着大型化和高功率的方向发展,设备的故障问题也日益引起人们重视。将故障诊断技术应用于顶驱故障诊断中,能够提高顶驱的可靠性,减少其维护成本,为智能管理和维护提供科学依据。对现有的顶驱故障诊断方法进行了分类,通过对现有顶驱及其部件定性、定量的故障诊断方法进行分析,指出了这些方法的基本原理和应用于顶驱的优缺点,为顶驱故障诊断方法的应用和发展提供了理论依据,并分析探讨了顶驱故障诊断技术未来的热点和趋势。

顶驱回转头锁紧系统的优化研究

顶驱回转头锁紧系统是顶驱装置的重要组成部分,锁紧系统的故障直接影响背钳的正常使用,进而导致顶驱无法顺利完成上卸扣等功能。鉴于此,通过查阅文献资料,针对机、电、液一体化的锁紧系统,分析并指出锁紧系统的关键技术问题在于接近开关连接线路的选择和锁紧销失效引起的误检测,借助ANSYS Workbench有限元软件,构建了锁紧系统三维力学分析模型。分析结果表明:锁紧销受静力产生的弯曲变形处于弹形变形范畴,不会对接近开关的检测造成影响,但其在变应力作用下的疲劳损伤所引起的变形和断裂将直接影响接近开关的检测结果。通过在锁紧销台肩过渡端面加入圆弧角能有效改善应力集中处的疲劳寿命。研究结果可对顶驱回转头锁紧系统的现场应用提供指导。

4500 kN变频直驱顶部驱动钻井装置设计

常规的顶部驱动钻井装置(简称顶驱)通过减速箱进行减速、增扭,以满足钻井作业的要求。减速箱一般为2级齿轮传动,结构复杂,传动效率降低,油润滑系统容易泄露。为进一步提高顶驱的传动效率和可靠性,研制了一种由变频电机直接驱动主轴的直驱顶驱。该顶驱取消减速箱,采用无级变频控制技术,将电机与主轴融合,电机转子直接驱动主轴钻进。与同规格减速箱顶驱相比,零件数量大幅减少,故障率低,操作维护容易。厂内试验结果表明,该顶驱的各项性能指标达到了设计要求。

顶部驱动钻井装置标准的发展及建议

阐明了顶部驱动钻井装置在现代石油工业中的重要作用,介绍了顶部驱动钻井装置的国产化发展历程,分析了制定顶部驱动钻井装置标准的重要意义,结合顶部驱动钻井装置标准发展历程,论述了顶部驱动钻井装置标准的制定策略及实施效果,基于目前油气勘探开发热点和对石油钻井装备实际使用需求,对我国顶部驱动钻井装置标准提出了建议。

适用于高压气井的管柱内封堵工具设计

目前管柱内封堵工具主要用于油水井,对于川渝及塔里木等地区的中高压气井,管柱内封堵工具尚无法完全满足带压作业使用要求。基于高压气井的应用需求,设计了预置工作筒形式的管柱内封堵工具。介绍了这一工具的结构与工作原理,并对堵塞器的坐封机构进行有限元分析,对密封机构进行优化设计。通过室内试验,验证了所设计的管柱内封堵工具堵塞器本体坐卡与回收动作的可靠性,确认工具在70 MPa压力下具有可靠的密封能力。

FMEA分析在顶驱动力系统中的应用

失效模式及影响分析(Failure Mode and Effect Analysis,FMEA)是工程风险评估和风险管理的一种有效方法。利用FMEA,对顶部驱动钻井装置的动力系统进行故障分析,找出该系统的主要失效模式及风险系数(Risk Priority Number, RPN)。进而在设计、生产、应用过程中,针对动力系统进行预防性改进,有效提高顶驱动力系统的可靠性。动力系统的FMEA分析过程,也为顶驱的其他系统提供了故障分析模板,对保障顶驱整体正常运行,提高产品可靠性具有重要意义。

国企改革视角下深化市场化改革的实践与探索——以北石公司为例

北石公司作为“科改标杆企业”,不断深化市场化改革,健全法人治理结构、加强法人治理制度建设、厘清治理主体权责边界,不断优化人才发展环境;推进经理层任期制和契约化管理、推行中层管理岗位全员竞聘,围绕市场化管理“双层级”,创新管理人员上下路径;转变员工管理方式、搭建“三层四序”全员人才成长通道、优化组织结构,畅通员工进出渠道;构建工资总额备案制管理机制、搭建全员绩效考核模型,探索实施中长期激励,提升员工收入增减幅度。

基于ANSYS Workbench的顶驱提环侧连接板的拓扑优化设计

针对经验设计方法中顶驱提环侧连接板存在质量偏重、外型不尽合理的问题,将连续体拓扑优化理论引入顶驱提环侧连接板的设计中,在设计空间内建立了最大范围设计模型,应用ANSYS Workbench进行了求解,通过两次拓扑优化将质量在最大设计空间内进行了最为合理的分布,摆脱了传统优化设计在原设计基础上优化的思路,克服了传统优化在优化初始排除最佳方案的可能性。根据拓扑优化结果并综合考虑了装配条件、加工制造费用等因素建立了侧连接板模型,分析了优化后侧连接板形变和应力的分布情况。结果表明该方法设计出的侧连接板完全满足实际需求,证明了该方法的可行性和合理性,为顶驱侧连接板的设计提供了新的思路和参考,为降低顶驱生产成本和整机重量,提高顶驱市场竞争力提供了可能,具有重要的实际经济意义。