JGZ97型万米超深井钻机死绳固定器研制与安全性研究

针对死绳固定器绳轮强度、安全裕度不足和结构失稳等安全问题,根据JZG97型万米超深井钻机死绳固定器绳轮受力及结构特点,提出采用增加腹板的方法来解决死绳固定器绳轮存在的问题。采用有限元法数值模拟,分析了不同腹板绳轮的结构力学性能,三腹板绳轮的强度、安全裕度均满足钻井作业时的安全要求,确定采用三腹板绳轮。实物测试试验中,三腹板绳轮仿真结果与试验结果的最大相对误差为12.95%,综合分析仿真结果与实验结果基本吻合;线性屈曲分析表明,最大死绳拉力作用下的三腹板绳轮临界屈曲载荷为绳轮实际受载的48.8倍,满足结构稳定性要求。研究表明,三腹板绳轮可以解决死绳固定器绳轮存在的问题,可以为万米超深井钻机结构设计提供支持。

JZG18型死绳固定器支臂总成的力学性能分析

现有研究缺乏死绳拉力对死绳固定器力学性能影响的分析。鉴于此,基于JZG18型死绳固定器支臂总成静力学分析,利用有限元分析软件,针对其原始模型受力薄弱位置,提取影响其强度的主要结构参数进行正交优化,确定最优结构参数为:绳轮肋板厚度25~35 mm、绳轮壁厚度42~52 mm、传感器支臂过渡圆角半径120~140 mm、传感器支臂厚度40~50 mm。采用四因素三水平正交试验方法,分析了最大死绳拉力下死绳固定器支臂总成的力学性能,分析结果表明:影响支臂总成结构强度的主因素顺序是绳轮肋板厚度、绳轮壁厚、传感器支臂过渡圆角半径、传感器支臂厚度;死绳固定器受力薄弱位置正交优化组合结构参数为绳轮肋板厚度35 mm,绳轮壁厚52 mm,传感器支臂过渡圆角半径120 mm,传感器支臂厚度50 mm;优化后死绳固定器支臂总成最大等效应力为148.82 MPa,小于其材料许用应力156.67 MPa,正交优化后力学性能增强效果明显。研究结果可为死绳固定器支臂总成的合理设计和使用提供参考。

死绳固定器安装方式对指重表读数的影响

在钻机提升过程中，刹车前后指重表读数存在差值，而死绳固定器的安装方式直接影响这一些值，若通过指重表的读数来确定是否刹车，将存在事故隐患。为此，通过建立死绳固定器的力学模型，分析计算了其水平安装和垂直安装时指重表传感器所受的拉力。死绳固定器水平安装时传感器的拉力小于垂直安装时的拉力，大钩实际载荷与指重表读数的差值在其水平安装时亦较小，因此建议死绳固定器采用水平安装方式，并保持绳轮轴孔润滑良好。

JZG72型偏心式死绳固定器绳轮的力学特性分析

死绳固定器是石油钻机和修井机测量实际大钩载荷信息的基础部件,用于井下钻柱工作状态的监测和诊断。针对死绳固定器在钻井生产实际使用中,绳轮部位易出现损伤和失效的问题,以JZG72型死绳固定器为例,运用工程力学和ANSYS Workbench软件对其进行分析计算,发现轴孔偏心距对绳轮强度的影响较大。采用调整轴孔偏心距的方法,提高绳轮的强度储备和安全性,具有不增加材料的几何尺寸和质量、不需要选用高等级钢材、降低成本等优点。当轴孔偏心距在0~160 mm之间变化,120 mm时绳轮所受最大等效应力最小(239.89 MPa),小于材料Q345E的许用应力,符合安全系数ns取1.4的强度要求。分析发现,当绳轮轴孔偏心距改变时,死绳固定器传感器支臂和绳卡支臂的最大等效应力整体处于安全状态。

死绳固定器轴上摩擦阻力对指重表精度的影响

通过建立指重表死绳固定器的力学模型 ,分析计算死绳固定器在垂直安装和水平安装方式下传感器的受力及误差 ,得出 :死绳固定器轴上摩擦阻力对指重表的精度影响很小 ,可以忽略 ;轴上的摩擦阻力属于仪器系统内部因素 。

指重表滑轮系统和死绳固定器对测量结果的影响及校准方法研究

指重表是指在石油钻、修井过程中,用来实时监测钻具重量和钻压的装置。现行的校准方法 SY/T 7075—2016《石油钻修井指重表校准方法》规定了实验室关于死绳传感器和重量指示仪的校准方法。然而,在现场对钻具重量和钻压的测量过程中,整个悬吊系统的滑轮和死绳固定器的机械性能会使测量结果产生误差。针对这个问题,分析了指重表系统中可能产生误差的因素和影响,并研制了液压测力接头和使用张力传感器对滑轮系统和死绳固定器进行校准,并制定了相应的现场校准方法。

死绳固定器限位块对悬重表读数的影响

在钻井作业中,悬重是一项非常重要的参数。司钻人员通过悬重的变化,再加上其他参数,就可以综合判断井下的状况以及钻具的情况。如果悬重值不准,或有大范围偏离,就会对司钻人员造成判断上的失误,从而可能导致钻井事故或更严重的后果。对悬重表读数的来源进行研究,其直接取决于死绳固定器上的传感器受力。通过受力分析,可知死绳固定器限位块的状况,会对传感器受力造成影响,从而影响悬重表读数,使得读数会比实际值小。

基于名义应力法与局部应力-应变法的绳轮寿命评估

死绳固定器绳轮在钻井生产实际使用中承受着高强度交变载荷,极易发生疲劳破坏。为准确评估绳轮的疲劳寿命,以JZG18C型死绳固定器为研究对象,结合Goodman等寿命曲线修正的名义应力法和Morrow弹性应力修正的局部应力-应变法,估算死绳固定器绳轮在最大死绳拉力下的疲劳寿命。结果表明:JZG18C型死绳固定器绳轮寿命薄弱位置为传感器支臂过渡圆角处(疲劳寿命安全系数n 1=0.4351),在名义应力法及局部应力-应变法下绳轮薄弱位置处的最小疲劳寿命分别为38194次(3.5年)、37120次(3.4年),2种疲劳寿命评估的理论计算结果与有限元分析得到的疲劳寿命结果分别相差0.38%、2.51%,验证了以名义应力法与局部应力-应变法评估死绳固定器疲劳寿命的可靠性与准确性。

海洋井架钻井钢丝绳导向轮布置的设计与应用

油田钻修井作业现场指重系统测量经验表明,钻机指重系统往往因死绳固定器安装设计不合理而影响其测量精度,为了提高自举式井架指重系统的测量精度并确保指重表的读数能真实反映钻井钢丝绳死绳端的拉力,文章以某海洋自举式井架为例,通过分析钻井钢丝绳的走向、死绳固定器的安装角度,总结了死绳固定器总成布置的基本原则,并运用C语言程序优化了导向轮的安装角度,合理解决了由于导向轮安装角度不合理而引起死绳拉力损失的问题,从而提高了钻机指重系统的测量精度。

黏滑检测和摩擦因数测定技术研究进展

黏滑振动和井眼摩阻是复杂结构井和长水平段水平井钻井面临的主要难题。为降低施工风险,提高钻井效率,使用自动化和实时模型进行分析,但需要高质量的地面传感器测量数据。为此,对地面扭矩和张力测量工具的精确测量值诊断井下条件进行研究。霍恩河盆地4口水平井的研究结果表明:位于顶驱之下的扭矩和张力测量工具能够提供关于钻柱的有价值信息,特别是扭矩信号可用于估计井下黏滑严重程度,减小了对井下动力学工具的需求,而且张力信号可用于井眼摩擦因数的精确测量,并可与扭矩/摩阻分析获得的理论值进行对比。利用合适的软件可实时进行对比分析,这有助于作业人员对黏滑和摩阻快速做出反应。

JZ500型指重表的误差分析

本文介绍了指重表死绳固定器的工作原理和标定时出现误差偏大的问题。通过分析影响精度的各个因素,得出了这样的结论:标定钢丝绳直径偏差和材料试验机存在的检定误差是主要原因。

海洋修井机提升系统问题原因分析及优化措施

某海洋修井机提升系统钢丝绳在一次振击作业时发生断裂,更换新钻井钢丝绳后,在作业后进行滑移钢丝绳更换作业检查时,再次发现钢丝绳出现多处不同位置、不同程度的变形情况。经对同规格、同类型天车海洋修井机进行提升系统检查,发现同样存在钢丝绳变形问题。针对钢丝绳断裂、变形情况频现的状况,对天车滑轮系统、井架结构、死绳固定器等进行了全面检查,分析出导致钢丝绳出现问题的本质原因,优化了天车滑轮系统的设计,并对天车滑轮系统进行了现场改制。改制后天车滑轮系统未再出现过钢丝绳断裂、变形等问题,改进效果良好,消除了海洋修井机提升系统设计不足,提高了提升系统作业安全性能。

JZ系列指重表在南阳二机石油装备（集团）有限公司开发成功

近日，南阳二机石油装备（集团）有限公司研制的JZ系列指重表（死绳固定器），正式取得了中华人民共和国制造计量器具许可证。从即日起可投入批量生产，从而打破了国内独家生产局面，成为国内第二家JZ系列指重表（死绳固定器）正规生产厂家，同时也是国内唯一一家能够提供符合API 8c《钻井和采油提升设备规范》要求的死绳固定器的生产厂家。这标志着该集团公司在死绳固定器的研制开发上已处于国内领先地位。

胜利三号钻井平台性能简介和试钻概况

胜利三号钻井平台是由中国船舶工业总公司第七○八研究所设计、烟台造船厂和中华造船厂联合建造的,是我国第一座符合中国船检局《海上移动式钻井船入级与建造规范》的钻井平台,也是在国内外同类平台中具有一定先进水平的坐底式钻井平台。胜利三号钻井平台是胜利油田为了开发渤海湾浅海石油资源而建造的。

JZ系列指重表开发成功

近日，南阳二机石油装备（集团）有限公司研制的JZ系列指重表（死绳固定器），正式取得了中华人民共和国制造计量器具许可证，从即日起可投入批量生产，从而打破了国内独家生产局面，成为国内第2家JZ系列指重表（死绳固定器）正规生产厂，同时也是国内唯一一家能够提供符合API8c《钻井和采油提升设备规范》要求的死绳固定器生产厂，标志着该集团公司在死绳固定器的研制开发上处于国内领先地位。

激励学生扬帆起航

一、案例背景 小杰是个特别有个性的学生,任性、调皮、好动、倔强、不服管教,对老师的话经常置若罔闻,软硬不吃,很少在课上不被特别关注。他的运动能力处在良好状态,有些项目拿优秀也不在话下,当然,这还要看他是否乐意展示出他的能力。印象最深的是有一次素质测评,当他知道一分钟跳短绳的优秀成绩是150个之后,测试时,他跳到142个就不再继续跳下去。

南阳二机集团成功开发JZ系列指重表

南阳二机石油装备（集团）有限公司研制的JZ系列指重表（死绳固定器）．近日．正式取得了中华人民共和国制造计量器具许可证，从即日起可投入批量生产．从而打破了国内独家生产局面．成为国内第二家JZ系列指重表（死绳固定器）正规生产厂家．同时也是国内惟一一家能够提供符合API8c《钻井和采油提升设备规范》要求的死绳固定器的生产厂家，标志着这个集团公司在死绳固定器的研制开发上处于国内领先地位。

活绳死套

张狗是田家湾一带的劁猪匠。这天，猴儿山杜老八来找他进山劁猪。走着走着，张狗觉得肚子有点疼，他要老八停停，等他拉屎。

石油钻修井指重表现场校准方法的完善研究

一、现场校准装置测试装置包括指重显示表、液压传感器、钢丝绳张力测试仪和钻具净重力测量装置。指重显示表和液压传感器在实验室校准方法中已经得到应用,不再描述。钢丝绳张力测试仪和钻具重力测量装置是现场校准方法中应用的新增装置,其结构和测量原理如下：1.钢丝绳张力测量装置钢丝绳张力测试仪包括钢丝绳张力传感器和数字显示仪两个部分。