游车大钩疲劳性能有限元分析

游车大钩是油田钻修井作业时所需的重要设备,在作业过程中除承受自身重量外,还承受吊环、吊卡、套管、油管、钻杆、抽油杆等设备重量,其主要作用是悬持或起升吊具或遇阻时提拔钻柱,排除井下故障。作业时纵向承受数吨或者几十吨甚至上百吨的拉压弯曲应力,在打捞或者解卡过程中可能会承受超过额定载荷的应力,并且需要经常拆卸,所以极易磨损或损伤。游车大钩主要由钩体、吊耳、中心轴等部位构成,不同部位的承载位置存在差异,并且在钻井作业中可能会承受从空载至最大钻柱重量的反复载荷作用,所以更易出现安全隐患。因此,有必要针对游车大钩的力学性能进行分析,以进一步提高油田吊具在使用过程中的安全性与可靠性。

船用一体化游车大钩研制

为适应船舶摇摆时的偏载工况,实现自动化管子处理作业需求,研制了船用一体化游车大钩。该游车大钩额定载荷达到5850 k N,主要由游车大钩本体、吊环倾斜机构、钩体旋转锁紧机构、滑车总成、双导轨总成、液压电控系统等组成,配置的旋转关节和钩体旋转锁紧机构可自适应船舶横摇和纵摇工况,吊环倾斜机构配合动力猫道和铁钻工实现自动化管子处理作业。经游钩本体的型式试验、联调试验和海上作业验证,该游车大钩自动化程度高,运行可靠,满足船舶自动化管子处理作业要求。

游车大钩断裂原因分析及预防措施

对游车大钩断裂事故进行了调查研究,对其断口形貌进行了宏观和微观分析,发现游车大钩为脆性断裂,断口起源于原始缺陷。对游车大钩使用工况和受力状态进行了分析,认为其断裂位置不在危险截面。对游车大钩的化学成分、机械性能和金相组织进行了全面试验分析,发现游车大钩材质不符合标准要求,且出厂之前存在原始裂纹。依据试验分析结果,最终判定游车大钩断裂主要与游车大钩存在原始缺陷和材料韧性不足有关。为有效地防止类似事故再次发生,建议油田采取预防措施,对钻机提升系统实施驻厂监督,加强钻机系统的到货验收和检查,严格对在用钻机提升系统关键部件定期进行探伤检查和维修。

YG 135型整体式游车大钩的设计

介绍一种新型的具有液力缓冲和自动定位性能的整体式游车大钩的性能参数、结构、工作原理、主要承载件的设计计算、型式试验结果及其使用情况。

YG225游车大钩钩体裂纹在静荷载作用下的断裂性能分析

通过对含表面裂纹的YG225游车大钩的钩体在静荷载作用下的断裂性能进行有限元模拟分析，得到了钩体副钩分别承受较小和最大工作荷载情况下的表面裂纹的应力强度因子(SIF)分布，确定裂纹SIF最大值。将模拟的SIF值与试验测试得到的钩体材料本身断裂韧度值进行比较，判断大钩中的裂纹是否发生扩展，为大钩钩体的受载断裂评估提供分析数据。

游车大钩升沉补偿装置关键技术设计研究

游车大钩升沉补偿装置是浮式钻井平台应用较广泛的设备之一。为了研究新型游车大钩升沉补偿装置的补偿效果,分析了游车大钩升沉补偿装置的工作原理,建立了数学模型。基于AMESim软件建立了仿真模型,分析了两种升沉补偿装置的补偿效果。仿真结果表明,新型游车大钩的升沉补偿装置有良好的补偿效果。

游车大钩材料性能分析

从化学成分、布氏硬度、金相组织、冲击性能、拉伸性能等5个方面对报废游车大钩钩体材料进行测试试验,将试验值与行业标准规范进行对比,对报废大钩钩体材料的机械性能进行分析。该研究对深入了解游车大钩报废原因具有指导意义。

工艺设计对游车大钩用导向键变形量的影响

导向键是游车大钩的重要零件之一,在使用中起到滑动导向和传递扭矩的重要作用。但在实际生产过程中,经常因热处理变形导致装配失败。基于此,通过改变导向键的工艺路线和加工方案,选用不同的热处理方案,以期探索出变形量小且能够保证装配精度和质量的工艺设计方案。

海油固定平台修井机BOP控制装置与游车大钩联控改造

修井机作为井下作业的主要动力设备,是下钻具、吊升设备、驱动转盘等作业过程中不可或缺的一部分。在油田开发生产过程中,修井作业是油田增产、稳产的一个重要手段。而任何钻修井作业都时刻面临着井喷井涌,本方案通过对油田修井机BOP系统、游车大钩控制系统改造,将两套系统的应急关断系统合二为一,进行控制系统简化,有效降低和控制井喷井涌所带来的风险。

整体式游车大钩的振动特性分析研究

游车大钩是石油钻机提升系统的重要组成部分,实际工作情况下受到的循环动载荷作用以及自身在工作过程产生的振动都会影响整个提升系统的性能。该文基于动力学理论,以ZJ40/2250L-1配套的YG225游车大钩为研究对象进行振动特性分析。通过模态分析和谐响应分析,得出前15阶固有频率、振型及最大应力的位移时间历程结果曲线,为游车大钩的动态设计提供有益的分析数据。

小吨位一体化游车大钩静载荷试验

从小吨位一体化游车大钩的结构特点入手,对试验内容进行详细分析后,提出相应试验方案、设计方案所需工装。试验方案和工装设计原则是尽可能模拟一体化游车大钩的现场作业和使用工况,通过试验验证一体化游车大钩受载时各部件的力学性能。

石油钻机大钩高度仪

随着石油行业对钻井安全要求日益严格，钻机游车大钩防碰系统已成为必备的安保装置，其中电子防碰设备是关键部分。该钻机大钩高度仪主要由主处理器模块、人机界面模块LED、传感器处理模块、报警与防碰信号输出模块组成。以西门子S7-224PLC为核心控制部件，人机界面采用西门子TD200，使用Step7-Micro／WIN32集成组态工具，在系统中简单实现系统管理、参数设定、状态显示、系统检测4组用户主菜单编程。

新型半主动倍增程式升沉补偿装置设计与仿真分析

结合半主动式升沉补偿装置的补偿原理,设计了带有双驱动齿轮-双齿面直齿条机构的倍增程式机械驱动游车大钩升沉补偿系统,并对其工作原理和补偿过程进行了分析,再结合AMESim仿真软件建立起了升沉补偿液压缸、大钩载荷、气液蓄能器和驱动齿轮-直齿条等系统组件的倍增程式补偿数学模型。仿真结果表明:新型升沉补偿系统的整体补偿效率可达到95.6%,补偿效果较好,系统能耗曲线因补偿电机的持续运转呈现连续上升趋势。补偿系统中随驱动齿轮半径增加,大钩升沉位移逐渐减小使补偿效果提高,而对系统能耗影响较小;随比例系数增加,大钩升沉位移和系统能耗曲线呈现先增加后趋于缓慢的趋势;随平台升沉周期增加,补偿效果变好,系统能耗降低;随大钩载荷增加,系统能耗呈线性增加。

天车智能防碰装置在渤海油田的推广应用

天车防碰系统是海洋钻修机运行过程中非常重要的安全装置,在钻井、修井作业过程中起着致关重要的作用。普通天车防碰系统只是通过一个简单的过卷阀来控制刹车,一旦管路老化或破裂则不能正常使用,并且普通的天车防碰系统只能防止游车大钩上碰天车,不能防止游车大钩下落砸伤设备和人员。智能型天车防碰系统则采用了过卷阀和电磁阀双重保护,防止大钩上碰下砸,同时具有声光报警功能,防止大钩下落过快的减速装置等安全措施,提高了钻修机在操作过程的安全系数,在渤海油田现场应用中发挥了很好的作用。

天车智能防碰装置在渤海油田的推广应用

天车防碰系统是海洋钻修机运行过程中非常重要的安全装置,在钻井、修井作业过程中起着至关重要的作用。智能型天车防碰系统采用了过卷阀和电磁阀双重保护,防止大钩上碰下砸,同时具有声光报警功能等安全措施,提高了钻修机在操作过程中的安全系数,在渤海油田现场应用中发挥了很好的作用。

违章和设备缺陷致钢丝缠绕死亡

2010年1月9日,河南省煤田地质局一队1401号钻机组在山西省沁水县施工ST—225号煤层气井。早晨5时10分,当钻至井深282m处时,进尺变得非常缓慢,当班班长李林智判断是钻具脱扣,决定起钻检查钻具。在把主动钻杆升上挂在钻塔之后，他发现游车大钩降不下来（自重轻），便暂时停止了起钻作业。这时，

海韵

序幕南海。红日从海平线冉冉升起。海水映着金辉奔涌。天空呈现出绚丽的朝霞和彩云。海面上,海燕在翱翔。太阳跳出海面,自升式海上钻井平台沐浴在朝霞里。钻井平台全景。从各个角度拍摄钻井平台的景物:直插云天的桩柱、起重机舒展的铁臂、耸立的钻塔、旋转的雷达……推出片名:《海韵》旋转的钻盘。(演职员表) 钻塔的游车大钩上升,钻杆拉起。一把大钳横打过来,卡死钻杆……又一把大钳打来。