伸缩式自动化井口上卸扣装置的设计与分析

随着修井作业朝着自动化方向发展,国内外均致力于研究自动化修井作业设备。文章结合自动化修井机特点,设计出一种伸缩式自动化井口上卸扣装置,分析了自动液压钳、扶正对中装置等主要结构,系统阐述了该装置的工作原理,计算得出液压钳钳牙与油管之间的防打滑条件,对背钳夹紧液压缸进行选型计算,设计出合适的自动液压钳以及整个装置的液压回路,保证该装置在工作时的安全性与稳定性。现场试验结果表明,伸缩式自动化井口上卸扣装置能够实现精准对中,快速平稳完成上卸扣作业,大大减轻了工人的工作强度,节省井口操作平台空间,提升工作效率,并提高了工人的安全性。

远程控制液压油管钳自动上卸扣装置设计

在油气田修井作业起下管柱过程中,需要工人站在井口反复操控液压油管钳上卸扣,不但劳动强度大,而且时刻面临磕碰夹挤、高空落物、有害井液飞溅等多种危险与危害。为了解决这一问题,依托现有修井机的液压、电气动力和提升条件,结合开口型液压油管钳结构特点,综合运用电控及液压驱动技术研制出一种液压油管钳自动上卸扣装置,其控制指令集中到一个十字主令操作盘上,修井机司机推拉操作手柄即可远程控制液压油管钳自动就位、上卸扣和对缺口,从而使作业工人从脏苦累险的工作条件中得以解放出来。

石油管柱上卸扣装置技术现状

管柱的上卸扣作业是起下钻作业中的关键环节,目前国内外钻修井作业中的管柱上卸扣装置以动力大钳、铁钻工为主。在介绍石油管柱上卸扣装置技术发展过程的基础上,对国内外石油管柱上卸扣技术现状进行了说明。主要介绍了美国Weatherford、Eckel及奥格公司动力大钳的性能及特点,同时也介绍了江苏如石机械公司、盐城特达钻采设备公司和宝鸡石油机械有限责任公司动力大钳的性能及特点。建议国内的管柱上卸扣装置应开展系统自动化、控制系统模块化数字化及斜直井钻机专用上卸扣装置的研究工作。

双管钻机夹持卸扣装置的有限元分析及优化

夹持卸扣装置是双管钻机的重要组成部分,主要用于夹持孔内钻具,配合回转器实现机械拧卸钻杆的功能,其性能的好坏将直接影响整机的性能、钻进效率以及钻孔质量等。为验证设计结构的功能和质量,缩短研发周期,提出应用ABAQUS软件对夹持卸扣装置进行有限元分析和优化。结果表明优化后的结构满足安全系数的要求,为夹持卸扣装置的结构设计和优化提供了借鉴,同时为双管钻机的整体可靠性提供了保障。

连续循环系统上卸扣装置负载分析与计算

上卸扣装置是连续循环系统的关键部件。为合理设计连续循环系统上卸扣装置,对其工作原理和操作流程进行了分析,根据设计需求,建立了上半封摩阻、钻井液上顶力、旋扣扭矩和上卸扣装置执行机构的力学模型,并选取常用钻井参数对主要负载阻力和技术参数进行计算。计算结果表明:上半封摩阻为179 kN,钻井液上顶力为537 kN,旋扣扭矩为376 N·m;为满足上卸扣操作要求,上卸扣装置夹紧油缸最小输出力为188 kN,紧崩扣油缸最小输出力为96 kN,定位油缸最小输出力为48 kN,旋扣马达最小输出扭矩为411 N·m,平衡油缸最小输出力为147 kN,背钳油缸最小输出力为1 054 kN。分析计算结果为上卸扣装置设计提供了理论依据。

油管螺纹件上卸扣装置综述

按照螺纹件的形状特点及外观要求等状况,以新颖性和实用性为前提,分别介绍了与各种螺纹件对应的上卸扣装置的动力头的结构、工作原理和特点,以及动力系统的参数选择等。

一种新型的液压卸扣管钳

针对大型定向穿越设备在施工中部分钻具螺纹卸扣难的问题,研制了液压卸扣管钳。介绍了该装置的结构、工作原理及特点。该装置采用中心浮动设计,适应性强,使用灵活方便,可降低工人劳动强度,提高施工效率。

煤矿坑道钻机后部加卸钻杆装置设计

根据长钻杆体积大、重量重、钻进过程中使用数量多等特点,研制了煤矿坑道钻机自动加卸长钻杆装置。介绍了长钻杆加卸装置的方案制定,叙述了上卸扣装置、托举装置的设计过程,并简述了上杆过程和卸杆过程。现场工业性试验过程中,长钻杆加卸装置累计上卸钻杆4 340根,动作稳定,性能可靠,满足了煤矿坑道钻机加卸长钻杆的使用需求。

新型油管拧扣机

介绍一种实现油管螺纹最佳拧紧度的判定原则和用此判定原则为基础设计的油管拧扣机。此拧扣机采用机械主传动、液压夹紧和微机电器控制。可实现边拧扣边判断拧扣质量，功能齐全。

大直径钻孔用煤矿车载钻机研制及应用

为满足地面电缆孔和矿山地面救援孔等大直径深孔钻进的施工需要,对现有MDY-60型车载钻机结构进行分析研究,针对大直径深孔钻进对车载钻机的功能性要求,设计了大转矩回转器总成、大转矩卸扣装置和大开口孔口装置,最终形成了MDY-60A新型钻机及配套装置,并完成了性能测试及工业性试验。试验结果表明,改型后的钻机转矩大,上、卸扣效率高,孔口大直径钻具通过性好,可适用于空气潜孔锤钻进、气举反循环钻进和定向钻进等多种钻探工艺,为高效安全钻孔施工提供了设备保障。

钻柱极限扫转圈数的确定

通过对倒扣解卡时钻柱的受力分析，并根据强度理论推导出倒扣解卡工艺中，钻枉极限扭转圈数的计算公式。利用此公式可以避免钻柱扭变形或扭断事故的发生。

极限扭转圈数曲线的分析及应用

通过对扭转圈数公式的分析和计算，绘制出了管柱极限扭转圈数与管柱长度的对应值表和关系曲线，并对关系曲线做了分析，以分析结果为依据，对曲线的应用提出了三种方法，针对不同的情况对三种使用方法做了介绍，以便于现场操作人员的使用。

油管旋塞阀快速上扣装置的研制与应用

油管旋塞较重外壁又比较光洁,旋塞安装起来特易偏扣且非常缓慢,旋塞的安装速度大大制约和延迟了整套关井程序的进行,增大了井喷失控的危险。经过研制成功的新装置,结构合理,操作也方便,创新点在于给旋塞装上扶手和方向盘,可随意快速上卸扣。