基于SACS的多级液压缸稳定性分析方法

为了提高钻机拆装效率并简化钻机起升系统结构,越来越多的钻机应用多级液压缸进行井架底座的起升/下放作业,整个作业过程中,液压缸受力情况复杂,理论分析时常将其简化为一根细长压杆,液压缸的安全可靠性关系着钻机起放作业的成败,必须分析校核其强度和稳定性,以确保其安全可靠性。以某出口钻机底座配套的起升用多级液压缸为例,介绍了一种基于SACS有限元分析软件的多级液压缸强度及稳定性分析校核方法。

排管机械手扶持装置的研制

扶持装置在排管机械手中起扶持管柱的作用,是排管装置重要的组成部分之一。文中介绍了单驱动双作用扶持装置的结构组成、工作流程及试验情况。该单驱动双作用扶持装置的成功设计,节约了排管机械手生产制造成本,降低了故障率,提升了排管机械手的性能,对排管机械手的发展具有重要意义。

TJG 93/4-10自动井架工的研制

为适应市场对钻机自动化、智能化、无人化操作的需求,以及贯彻以人为本的HSE理念,研制了TJG 93/4-10自动井架工.该产品主要由主轴旋转单元、多臂移动单元、钻柱检测控制单元及电液控制系统等4部分组成,能够适用直径为73.0～247.6 mm （27/8 ～93/4 in）的钻具,最大提升重力达到100 kN.研究及试验结果表明,TJG 93/4-10自动井架工结构设计合理,排放钻柱能力强,操作灵活可靠,系统运行平稳.将其应用于现场钻井作业,可实现二层台钻柱排放作业机械化、无人化操作,大大降低钻井作业劳动力成本,降低钻工作业强度,提高作业安全性.

陆地钻机钻杆自动化处理系统方案设计

钻杆自动化处理在提高钻井效率,降低钻井工人劳动强度方面效果明显。介绍了国内外陆地钻机钻杆处理的发展现状。提出一种适用于陆地钻机的钻杆自动化处理系统总体设计方案,能对钻杆进行地面到钻台的传送、上卸扣操作、钻台区立根传送,实现自动化操作。

斜井钻机钻具处理机械手设计

斜井钻机钻具处理机械手用于排管架与井口之间往返自动夹持与递送钻具,是斜井钻机钻具传输中最为关键的设备。为此,设计了斜井钻机钻具处理机械手。该机械手主体采用复式四连杆机构,包括主臂、副臂、长摇杆、短摇杆以及主臂与副臂之间连接的副臂液缸。液压系统采用开式循环系统,利用电机带动变量泵为系统提供1个流量可以变化的动力源;系统输出的最大工作压力为21 MPa,最大流量120 L/min。试验结果表明,机械手可实现井架倾角从45°到90°的斜井钻机在井口快速对扣作业,具有操作灵活可靠、运动平稳、拆装方便等优势。

F-1300钻井泵液力端阀座的接触分析

为了延长阀座的使用寿命,提高钻井效率,结合相关资料,利用有限元软件采用接触单元对F-1300钻井泵阀座、阀体、液缸之间的接触应力和静应力进行接触分析。采用轴对称单元建立的有限元模型进行平面分析,且将所有的面-面接触均简化为线-线接触。分析结果表明,阀座失效的主要原因是阀座与阀体之间中下部的接触应力过大及阀座中下部的Mises应力过大;阀座与液缸的接触应力及两者的Mises应力都较大。要提高阀座的接触应力和抗胶合能力,应该提高阀座与液缸和阀体接触部位的局部硬度,阀座与液缸和阀体的接触应力约70MPa为宜。

GC 2L4型钻井管柱自动化处理系统研制

为提高钻井作业效率、降低操作人员劳动强度,提高操作安全性,同时为了提高钻机的自动化、智能化水平。研制了GC 2L4型钻井管柱自动化处理系统,通过配置举升式动力猫道、自动井架工、液压吊卡、铁钻工等机械化设备,与顶驱装置配合实现钻杆、钻铤、套管等钻井管柱的机械化输送、机械化建立根、立根自动化排放等作业,实现高效、安全、低作业强度的管柱自动化处理作业模式。通过钻机集成双司钻智能控制平台,实现管柱处理系统的自动化远程集中控制。

BOMCO煤层气钻机专用电直驱顶驱装置设计

为满足电动煤层气钻机自主配套的需要,在吸收国内外先进顶部驱动钻井装置(简称顶驱装置)设计经验的基础上,研制了BOMCO煤层气钻机专用电直驱顶驱。介绍了该顶驱装置的结构方案、技术参数等情况。重点介绍了电机直驱技术、浮动缓冲短节、前开口浮动背钳等结构特点。

钻井设备应急管理及实践

分析了吐哈公司钻井设备的基本现状和典型设备故障的原因,提出了钻井设备在现场使用过程中发生故障的应急管理办法的方法,有利于设备管理部门、修理部门和前线钻井队及时处理各种设备故障,确保钻井队设备正常运转和优快钻进。

基于虚拟样机技术的管柱输送机械手动态特性研究

管柱输送机械手解决了管柱从地面到井口之间的输送问题。为了研究输送机械手在连续运行和断续运行两种工况下的动态特性,满足现场实际作业需求,基于虚拟样机技术建立了其多刚体动力学模型和刚柔耦合动力学模型。仿真分析结果表明:输送机械手满足管柱由地面水平状态到井口竖直状态的平稳输送,并且到达井口位置的管柱可以顺利与顶驱交接。可为管柱输送机械手的优化设计提供参考。

陆地钻机离线建立根系统现状分析及建议

在介绍国内外离线建立根系统发展现状的基础上,对离线建立根系统进行技术分析。立根存放方式分为水平存放和低位竖直存放、高位竖直存放3种,其离线建立根系统所配套的设备、对钻机整体结构的影响、对操控系统的要求以及恢复人工应急操作的能力都不同。开发离线建立根系统需攻克的关键技术有管柱提升机械手设计、控制系统设计、系统可靠性设计。建议现阶段我国陆地钻机离线建立根系统采用立根高位竖直存放的方式,便于应急操作,节省钻井成本。