王坡煤矿碎软煤层气动定向高效成孔工艺研究

针对王坡煤矿碎软煤层区域瓦斯治理的需求,对现有气动定向钻进工艺及装备进行优化升级。通过对气动螺杆钻具升级改造,将额定扭矩提升至450 N·m以上;研制的89 mm低风阻螺旋通缆钻杆配套有线通缆测量系统,施工孔深提升至300 m以上;基于“波浪式”精准探测煤层顶底板钻孔轨迹工艺,从侧钻开分支原理出发,改进钻具造斜强度实现快速开分支;系统性分析气动定向工艺在不同地层钻进时轨迹变化特点,形成精准轨迹控制技术,大幅提升施工效率。现场试验期间,共计完成34个主孔,49个分支孔,总进尺17 287 m,平均成孔深度350 m,平均日进尺103 m/d,最高154 m/d,钻孔平均瓦斯抽采体积分数60%以上,百米钻孔抽采纯量是邻近区域普通钻孔2.7倍。

基于造价视角的建筑电气设计思考

统计、分析各类型建筑中电气单方造价及占建安总费用的比例,从宏观上了解电气造价;比较高压电缆不同敷设方式的单位造价,总结合理布局电气设备用房的重要性;比较不同材质的管材在不同敷设方式下的造价,比较不同防腐材质桥架的价格,总结材料选择对造价的影响;比较不同规格非消防负荷电缆、不同危险类灯具的造价,分析过度设计对造价的影响。

消防供配电系统设计方案优化

电气专业在项目成本中占比较重。通过对民用与工业建筑供配电系统设计,电缆选型,穿管材质等方面设计优化,以达到节约电气专业项目成本,为房地产开发商控制成本提供了设计优化方向。

基于外部供电的矿用随钻测量装置研究及应用

为了解决现有煤矿井下随钻测量装置探管的电池寿命、信号稳定性、电池环保等方面存在的问题,根据电流环的工作原理研制开发了基于外部供电的矿用随钻测量装置ZSZ1000,该装置可通过专用通缆钻杆同时对随钻测量装置探管进行供电和传输信号。在不同地质条件的多个煤矿进行工业性试验,试验证明该装置在各种钻孔轨迹的情况下都可以保证高可靠性运行,钻孔效率提高10%以上,每年每根探管节省千米定向钻机运行电池成本约25万元。

梁38-平6井套管事故原因分析及处理措施

套管事故严重影响着钻井工程和井下作业的正常进行,严重的会导致整口井报废,有必要寻找一种有效的处理方法。以梁38-平6井为例,介绍了该井的固井情况,并运用工程测井找出漏失点,然后针对套管漏失位置,通过下引子、衬管等措施更换套管,最后对扣试压,形成了一套能够解决未封固井段套管串漏失问题的行之有效的方案。对事故处理后分析了事故原因,为同类事故处理和预防提供了经验。

钻杆长度测量方法

论述了计数法、应力波法、电驻波法以及低压脉冲反射法等钻杆长度测量方法的原理、研究及应用情况,对比了各方法的优缺点,指出电驻波法和低压脉冲反射法不受钻杆材质、直径、类型等因素影响,是钻杆长度测量的研究方向。

冀东油田大斜度井井壁取心技术研究与应用

冀东油田施工井中大斜度井占比大,井斜大于45°的施工井段无法采用常规电缆输送的井壁取心工艺技术,导致该井段无法在完井测井阶段录取地层岩心资料。针对这一问题,讨论了实现钻具输送的可能性,并对该技术中的实现信号传输、防阻减震、提高发射成功率、提高收获率等关键技术进行了研究,同时制定了现场的技术保障措施。目前已完成33口井的井壁取心作业,最大井斜达到65. 2°,平均岩心收获率高达87. 89%,解决了使用电缆取心时大斜度井和复杂井的井壁取心技术难题,实现了钻具输送撞击式井壁取心技术在国内的首次规模应用。

有线随钻仪器在短半径水平井应用中存在的问题和对策

介绍了塔河油田短半径水平井对有线随钻测斜仪器的特殊要求,对仪器在应用中出现的高温抗震动、坐键、电缆磨损问题进行了分析,并给出了技术对策。改进后的有线随钻仪器完全满足了该地区短半径水平井钻井的要求,可以部分替代无线随钻测斜仪,降低了钻井成本,应进一步推广应用。

俄罗斯的新型电涡流式钻柱无损探伤仪

概述钻杆柱疲劳裂纹检测的意义和在电涡流传感器原理的基础上 ,介绍了俄罗斯专家开发的新型电涡流式钻柱无损探伤仪的组成结构 ,功能。经实验检测 ,该仪器工作性能稳定可靠 ,结构紧凑 ,显示影像的效果非常清晰、准确。

水平定向钻穿越电力管束时管道受力及安全分析

水平定向钻进技术(HDD)在市政电力排管施工中得到普遍应用,由于电力管道施工过程中的多管组合回拖和压密注浆等施工特点,不仅使得回拖时的阻力增加,而且作用在管道外壁上的注浆压力同时会降低管道抗外压能力,与单根管道的回拖施工有明显差别。考虑多管组合回拖效应,利用管束的等效半径和管束与孔壁的等效摩擦系数,对常用的ASTM回拖力计算方法进行改进,使其更适用电力管道回拖力计算;同时将注浆压力作为管道所受外压力,分析注浆时管道的应力,从而保证管道回拖和注浆施工中的安全。

矿用钻机机械手自动上下钻杆机构的控制方法

为了实现煤矿井下钻机换杆过程自动化,提出了一种矿用钻机自动上下钻杆控制方法,介绍了机械手的结构和控制系统的组成,分析了电液比例控制的PID控制定位技术,用以对机械手各执行机构运动的位移及角度进行精确定位;介绍了钻杆箱存储状态自动识别技术。基于以上技术,该机械手能实现自动上下钻杆,替代人工换杆,降低了工人的劳动强度,提高了钻杆的更换速度。

钻进大口径锚索孔的新方法——浅谈潜孔锤扩底钻进

在高边坡施工大吨位锚索孔存在一些困难,文中给出了一种以潜孔锤跟管和孔底扩孔相结合的施工方法,用该方法施工可用较小的钻机钻进较大的孔。

大变温工况下电接触件的力学特性与接触性能分析

为提高电钻杆用冠簧式接触件在大变温钻井工况下的电接触性能,对接触件展开了力学特性和电接触性能研究。基于静力学和热力耦合有限元分析方法,通过分析簧片挠度与接触压力、插入力与插针插入深度的关系,研究了大变温工况下不同装配间隙接触件的插入力、接触压力、接触面积变化规律。研究结果表明:接触压力随挠度增大而增大,增幅逐渐减小,插入力随插入深度先增大后减小最后趋于稳定;温升导致接触件接触压力、接触面积减小,降低了电接触性能,当装配间隙为0.07 mm≤δ≤0.2 mm时对电接触性能的影响程度较小;综合考虑150℃下的接触压力、接触面积和最大等效塑性应变,冠簧式接触件最优装配间隙为0.07 mm。该研究结果可为电钻杆用冠簧式接触件的结构设计及优化提供参考。

智能钻杆研究现状及海隆电导通钻杆的试制

简述了智能钻杆的研究意义、发展过程、研究现状及存在的问题,将电导通作为智能钻杆研究的关键,提出了在钻杆内实现电导通的首要研究目标,并进行了智能钻杆的试制。结果表明,试制的智能钻杆实现了电导通,达到了设计提出的目标和要求,即向井下传送的电功率达1 kW,适用环境温度为180℃,循环泵压不低于40MPa。

民用建筑机电综合管线设计

根据实际工程的经验,分析了民用建筑机电综合管线设计的一些步骤和流程,提出了一些经验性建议。

BTA钻杆涡动数学建模及实验研究

对深孔加工中的钻杆-工件模型进行分析,基于高压切削油对钻杆涡动的影响,考虑动压润滑力,建立钻杆-工件数学模型,并对其求解。设计电涡流位移传感器测量钻杆横向位移实验,运用MATLAB对测得的数据进行钻杆中心轨迹及横向位移图绘制。对比系统频率模型计算值与实验测得值,验证了数学模型的准确性,对钻杆系统的涡动控制的研究具有实际意义。

电导通钻杆爆燃内衬复合制备技术研究

讨论了几种内衬复合技术在钻杆管体内壁铺设导线的可行性,并采用含能气体爆燃内衬方法进行了内衬复合试验。结果表明,采用该方法内衬后复合效果良好,钻杆、电缆及内衬耐蚀管贴合紧密,电缆导电性能及绝缘性均达到设计要求。

压力分散型预应力锚索跟管钻进技术在南宁五象广场边坡中的应用

针对南宁五象广场边坡支护工程存在大面积软弱土层、施工难度大的特点,采用压力分散型预应力锚索方案,对施工过程中出现的钻进困难、跟管钻进施工过程中排渣困难、跟管难以取出、套管接头断裂、管靴断裂等难点进行深入分析,综合考虑提出采用超大规格偏心钻同步跟管钻进成孔的施工方案。先采用Φ219钢套管保护孔壁,防止因钻具扰动引起的孔壁失稳,边钻边加钻杆和套管,每钻至一定深度后重复提钻检查偏心钻、冲击器的使用情况直至设计深度,锚索放置完毕后用拔管机拔出套管,钻孔结束后,通过反转使偏心轮收拢,套管留在孔内护壁而成孔,采用高压风彻底冲扫排渣。压力分散型预应力锚索采用M35水泥净浆一次压力注浆至孔底,一次压力注浆完成2 h后再进行高压劈裂灌浆。验收试验表明,采用超大规格偏心钻同步跟管钻进施工方法可有效解决在大面积软弱土地基中塌孔、钻杆弯曲等施工难题,提高了施工效率和施工的安全性。

煤矿井下用千米定向钻机通缆钻杆的研究

通缆钻杆是定向钻进过程中推进和支撑孔底马达运转和传递钻机动力,输送高压水、以及传输孔底信号的核心零部件,在计算通缆钻杆的静扭矩强度,抗拉强度和相关密封绝缘参数基础上,进行了相关的静扭矩强度,中心电缆密封及绝缘性工业性实验,其结果表明:所研制的通缆钻杆机械性能可靠,密封性能和绝缘性能稳定,通信数据传输持续准确,为进一步无人化自动千米定向钻进及千米定向钻孔机器人的研制奠定了一定的基础。

等离子体钻机高压脉冲传输电缆的研制

设计了等离子钻机高压脉冲传输电缆的结构,讨论了高压绝缘层的设计及材料选择。在此基础上,开展了高压脉冲传输电缆的绝缘阻抗和波阻抗测试实验。实验测试结果表明,所研制的传输电缆具有较高的绝缘性能和较小的波阻抗,可基本满足等离子体钻机的需要。