基于AWE的车装钻机桅杆滑移机构设计研究

国产的全液压车装钻机均不具备桅杆滑移功能,因此设计了一种SDC-1500型全液压车装钻机独有的桅杆滑移机构。首先应用简便设计原则,确立了一种不同于国际上流行的Telemast伸缩桅杆形式;然后根据现有桅杆设计形式,确定滑移机构的尺寸与装配关系;最后应用AWE软件对滑移机构进行静力学和模态分析。现场应用结果表明,该滑移机构设计方案能够适用于大提升力、大扭矩的全液压车装钻机,在不大幅增加设计复杂性和钻机整体质量的同时,能够提供足够的强度保证钻机正常施工;滑移机构不会在钻探过程中与动力头和绞车马达产生共振效应,能够保证钻机整体的稳定性;滑移机构设计合理,能够应用于实际生产。

车装式大容量连续管作业机的研制

为了确保连续管在页岩气开发中的高效应用，根据国内油田地域环境特点研制了车载式大容量连续管作业机。整机采用2车装自走式方案，上装设备全液压驱动，主车底盘采用下沉式框架结构，滚筒下沉安装，在满足国内道路运输条件的情况下，尽可能增加连续管容量。该作业机适用连续管外径38．1～50．8mm，注入头最大提升力360kN，最高运行速度75m／min。现场应用结果表明，该设备运行情况良好，取得了良好的经济效益和社会效益，具有广阔的市场应用前景。

SDC-1000车装全液压钻机在煤层气施工中的应用

主要介绍了SDC-1000车装全液压钻机在山西沁水煤层气施工的应用效果。

K650车装钻机液压起升系统

本文介绍了进口K6 5 0车装钻机上起升绞车液压系统的组成及工作原理。该系统采用了液压伺服调排量装置 ,配以手动组合调压换向阀 ,使绞车马达的换向、变速、停止与制动所有控制都集中在一个手动组合阀上 ,可根据需要对绞车马达进行无级调速。提高了钻机的功率利用率和钻井效益。值得在具有同类工况的液压系统中推广。

两车装不卸压洗井车研制

单车装洗井车在使用过程中暴露出因超重影响行驶安全、空间小使得沉降停留时间短而影响污水处理效果、污水箱容积小影响原油分离等问题,为此开发了两车装不卸压洗井车。该洗井车在加大水箱和沉降除油器容积,延长沉降时间情况下,各车质量都小于22 t,各自比单车装的质量轻3~6 t;可靠的自动降压系统方便地将注水井高压返出水降至车上水处理设备的耐压等级1.0 MPa以下,保证水处理系统正常工作,又能使得在三缸泵出口→井筒→降压系统的管道中保持相对平衡的高压状态,实现高压、大排量不卸压洗井作业。现场试验结果表明,两车装不卸压洗井车最大洗井压力达到29.6 MPa,最大排量达到29.7 m3/h,在进口水质含油和悬浮物不超标条件下,出口水质中油和悬浮物质量浓度均小于14 mg/L,不仅洗井质量得到提高,而且完全适合油田井场道路行驶。

结构动力修改在车装钻机井架设计中的应用

运用结构动力修改的基本原理,以ZJ30/1700CZ车装钻机井架为研究对象,分析其动 态特性,进而对影响固有频率的井架几何参数进行灵敏度分析,找出结构振动的薄弱环节,并提 出相应的改进措施:(1)井架第3阶固有频率对应的模态为ZJ30/1700CZ钻机井架的危险模态, 改进该模态对改善井架结构动态特性有显著效果;(2)提高井架的斜杆钢材型号可以使修改后的 井架动态特性得到改善,在工作中能有效地脱离共振危险区;(3)利用有限元分析结果进行结构 动态特性的灵敏度分析及动力修改的最大特点是,在井架结构设计阶段只有有限元模型(设计图 纸)存在,所以修改设计方便。

车装钻机设计应注意的几个问题

针对车装钻机在钻探行业中的应用越来越普遍的现实,重点论述了车装钻机设计中合理选用并改装汽车底盘、精心进行钻机布局、稳定性校核及正确确定动力来源等技术问题。

ZJ40CZ车装钻机的研制

采用液压盘式刹车和顶驱等先进技术而开发设计的ZJ40CZ车装钻机,选用高速柴油发动机为行车系统和作业系统提供动力;绞车和转盘采用液力+机械传动方式驱动,绞车为双滚筒,采用液压盘式刹车作为主刹车;井架采用液压油缸起升和伸缩。ZJ40CZ车装钻机可用于复杂地形地区的油井、气井的钻探施工作业,其优越的底盘越野性、较高的作业效率,特别是高移运性,实现了钻机的快速搬家和组装,降低了钻井成本,大大提高了钻机的整体性能,能够满足中深井原油钻探开发的需要。

车装全液压钻机桅杆模态分析及拓扑优化

车装全液压钻机具有自动化程度高、工艺适用范围广、机动性好及施工效率高等优点,因此被广泛应用于煤层气抽采井、水井等钻井施工。桅杆作为钻机的重要构件,支撑着动力头的回转钻进工作,桅杆工作振动的稳定性对钻机工作的可靠性具有十分重要的影响。通过对桅杆进行模态分析,明确了桅杆的固有频率和模态振型,结果表明桅杆可能发生共振现象;通过对桅杆进行拓扑优化分析,并且根据桅杆的实际功能,得到优化模型,静力分析和模态分析结果均表明优化效果显著,满足结构强度要求且避免了共振的发生。桅杆的有限元分析,为桅杆的结构设计提供了理论支撑,同时提供了一种现代机械结构设计方法,具有一定的参考意义。

3000m车装钻机的开发方案设计

针对辽河油田钻机老化，配置不合理及“大马拉小车”现象严重等问题，该油田于1999年开始与南阳石油机械厂联合开发3000米车装钻机，根据SY／T5609－1999《石油钻机的型式与基本参数》等规范，确定最大钩载为1800KN，绞车最大输入功率为550kW; 钻井绳数为8根，钻台高度为6m，井架高度为36m和38m两种，钻井驱动型式为14×8，采用XD70／14×8底盘，两台CAT3408柴油机采取伞齿轮并车方式，采用钻机绞车设计的经验公式算得滚筒直径560mm，滚筒长度1045mm，刹车轮辋直径1168mm，刹车带面积1．68m2，简要分析了井架，运载车等设备与国外的差距，以及健康，安全与环保问题，认为国产车装钻机欲达到国外先进水平，必须解决好6个方面的技术问题。

油气悬挂技术及其在车装钻机中的应用展望

油气悬挂系统具有优越的非线性弹性特性和良好的减振性能,能大幅度改善悬挂系统的性能。介绍了油气悬挂技术在车装钻机的应用现状,指出了油气悬挂系统的引入对车装钻机等特种工程车辆发展的重要性。

MZJ6型钻机动力水龙头滑车装置研制

煤层气车装钻机的动力水龙头的钻杆连接方式存在劳动强度大及生产效率低的问题。设计了一种动力水龙头滑车装置。该滑车装置利用鼠洞位置进行垂直钻杆连接,采用液压反馈控制技术,大幅降低了劳动强度,提高了钻进效率,满足了国内外用户对煤层气钻机使用性能不断提高的要求。

车装钻机井架结构优化设计

以结构有限元分析为基础 ,利用优化技术 ,以耗用结构型钢最少为目标 ,探讨车装钻机井架的合理结构形式。用ZJ2 0钻机井架为例进行计算 ,结果表明 :井架结构布置方式对型钢耗用有较大的影响 ,采用合理的结构形式 ,可比现有井架节约型钢 4 0 %左右 ;井架前倾角的大小影响到井架的承载能力 ,为满足承载要求 ,前倾角小于6°为宜 ;井架所用型钢较合理的选择是 :腿杆是冷弯矩形空心型钢 ,横斜杆用热轧等边角钢。

基于Solidworks车装钻修机井架设计方法

三维软件设计是现代企业进行产品设计、制造、管理的主要手段和工具,能够缩短产品设计周期、控制项目设计进度、减少设计出错几率.以石油钻井中车装钻修机井架为设计原型,应用Solidworks设计软件,通过对井架进行功能模块划分,建立布局骨架零件和装配布局骨架零件;利用自顶向下与自下而上相结合的方法,采用模块化设计,以优化产品设计流程、规范产品设计方法、提高设计效率、减少设计错误,确保工程设计整体关联性和产品质量.

浅析车装钻修机电一体化系统

文章根据当今车装钻修设备存在的问题,提出了一种机电一体化系统的概念。利用3G通信网络系统将监控中心和车撞钻修设备结合成一个整体。对系统存在的问题能进行实时的维护,大大的节约了维修的成本,保障了施工的顺利进行。系统中的黑匣子功能使得系统中的故障问题能顺利解决掉。

螺杆——活塞复合式车装空压机冷却系统研究

针对螺杆—活塞复合式车装空压机的冷却系统进行研究，选择和设计了几种高效换热器，通过整个系统的试验和分析，掌握了该冷却系统的设计方法。

车装钻机安全监测系统的研究与开发

针对现有钻井参数仪显示参数具有有限性和瞬时性,无法记录工作过程中参数的变化情况,而且缺乏数据保存和超限报警功能,并存在系统分散,不利于对钻机系统进行整体安全评估等问题,选用单片机作为车装钻机监测系统的主要芯片,给出了监测系统总体设计和部分模块设计。选用SD卡存作为存储所有数据的介质,用U盘存储超限数据并具有超限报警功能。GPS模块用于定位,便于及时了解钻机所处的地理位置。系统通过GPRS模块把所监测到的数据发送到后台,便于工作人员进行数据分析,对钻机的安全性进行整体评估。现场试验表明,该车装钻机监测系统具有抗干扰能力强、性能稳定等特点,而且运转良好,各项指标达到了设计要求。

SPC-600型车装水文水井钻机的技术性研究

本文介绍了SPC-600型车装水文水井钻机,并对各部分进行了详细的参数性能介绍,给出了整机配套的明细表,简要分析了车装水井钻机的特点优势。

ZJ30车装钻机并车箱的初步设计与改进

ZJ30车装钻机是一种可作为大型修井机和轻型钻机的两用新型钻机 ,并车箱是其动力传动系统的核心部件。其设计要点 :一是确定并车箱内部各轴间的相对位置 ;二是确定并车箱内部结构 ,保证在同一驱动源下分别驱动起升系统、旋转系统、底盘系统。底盘由角传动箱取力改为从并车箱取力 ,底盘前桥驱动性能改善 ,整机布置简化 ,这是设计创新点。针对在载荷试验中暴露出的问题做了改进 :(1)并车箱第 2输出轴与结合器输出轴的滚针轴承易损坏 ,改用 6 2 0 6角接触球轴承后 ,连续钻 3口井仍完好 ;(2 )并车箱左、中、右箱体的接合面均渗润滑油 ,将法兰加工面粗糙度由 12 5 μm改为 6 3μm ,接合面上涂抹密封胶 ,消除了接合面渗漏现象 ;(3)润滑油泵在钻井倒挡时不工作 ,改用可正反转的 3KNB— 12 5B摆线齿轮油泵 ,钻机运转良好。

3000m车装钻机折叠式钻台立柱断裂研究

中国石化集团江汉石油管理局第四石油机械厂生产的ZJ30型车装钻机在中东某国作业时,钻台后侧2根立柱出现大尺寸开裂,经焊接修复仍有裂纹产生,直接威胁到使用安全。对立柱强度进行了理论校核;并到事故现场切取样品,做理化性能和冲击韧性试验,结果均满足材料性能要求。经现场观察和断口特征分析,未拔连接销而在顶部起吊是产生裂纹的力学因素。进行该工况下的有限元力学分析和模拟起吊试验,计算及应力测试结果均证实了现场的判断。国际权威鉴定机构Modu Spec通过对钻台制造全过程的检查,认为用户不正确的吊装方式是立柱产生裂纹的根本原因。