电液复合式二层台排管装置电控系统研制

为满足油田现场对自动化设备在效率、安全、环保等方面不断提升的要求,研制了一套二层台排管装置电控系统。该系统采用以太网将PLC、伺服、视频监控、司钻终端进行互联,实现数据传输与访问;将运动控制系统和伺服驱动系统进行分离设计,以保证系统在良好散热的基础上安全运行;基于钻井工艺,通过TIA平台,用模块化编程方法开发了运动控制软件。现场应用结果表明:电控系统硬件设计合理,在司钻操作、信息显示、故障追踪及安全保护等方面功能完善;系统响应时间短于1 s,定位精度小于1 mm,排管手从待命位到达井口完成管柱交接并返回,用时不超过34 s。配套该电控系统的二层台排管装置,可满足油田现场起、下钻使用要求,适用于二层台无人化、自动化作业。

海洋钻井平台立柱式排管机设计

排管机用于在钻台排放架与井口之间往返自动抓取与排放钻杆,是海洋钻井平台钻杆自动排放中最为繁忙的装置。介绍了立柱式排管机总体机械结构组成及主要技术参数、液压系统原理及控制方式。设计的排管机适合于双联井架钻机,具有操作灵活可靠、运动稳定、操作空间大等优势,适合深水半潜式钻井平台及钻井船钻台立根自动排放操作。

陆地钻机钻杆自动化处理系统方案设计

钻杆自动化处理在提高钻井效率,降低钻井工人劳动强度方面效果明显。介绍了国内外陆地钻机钻杆处理的发展现状。提出一种适用于陆地钻机的钻杆自动化处理系统总体设计方案,能对钻杆进行地面到钻台的传送、上卸扣操作、钻台区立根传送,实现自动化操作。

油田修井作业自动化装备研制

针对油田修井作业过程中劳动强度大、工作环境差、工作风险大等现状,研制了油田修井作业自动化装备。该装备由管杆输送装置、自动吊卡装置、井口多功能卡座装置、大钩导向装置、液压及自动化控制系统组成,解决了修井作业中管柱的自动抓取与排放、自动定位与对中、自动上卸扣以及废液防喷溅与回收等技术难题。在胜利油田4口井的试验结果表明,该装备完全实现了井口作业的无人化操作,降低了工人的劳动强度及人身伤害风险,减少井口周边环境污染。

海洋钻机钻杆自动排放系统控制方案设计

对钻杆自动排放系统驱动装置的液压及电气控制方法进行了设计和分析,绘制了电气及液压控制原理图,并合理选择了主要电气和液压元件。

海洋钻机钻杆自动排放驱动装置方案设计

海洋钻机起下钻需要井架工爬上二层台进行手工操作,危险性高,时间长,效率低。在总结国内外钻杆自动排放系统的基础上,提出一种行走式驱动装置方案,驱动方式简单,易于自动化控制,能够大幅增加操作的安全性,降低劳动强度,提高钻机的工作效率,具有较好的发展前景。

基于蒙特卡罗的立根排放系统可靠性分析

立根排放装置是一种多分布类型的复杂系统,运用蒙特卡罗法对其运行可靠性进行分析。对服从指数分布和威布尔分布的系统单元进行随机抽样,运用K-S检验法得出各回路所服从的寿命分布类型。根据所得各回路的分布类型,运用相同的抽样方法得出总系统的寿命分布类型以及分布类型参数,并给出立根排放装置的运行可靠性趋势。求得立根排放装置在运行500 h时的可靠度为0.74。

滑车式管子移运装置研究

基于油气开采的自动化生产要求和安全生产需要,为了满足石油钻井平台对技术升级的需求,本文提出了滑车式管子移运装置。该装置由滑车、滑车轨道、猫道、管架及钻杆构成。该移运装置通过有限元进行了动力学分析,结构合理,满足使用需求。该移运装置结构不同于传统移运装置产品,具有结构新颖、运行可靠、自动化程度高、重量轻等特点,可以大大减轻工人的劳动强度,将会在石油钻井领域得到广泛应用。

可调管架支撑装置结构改进

分析了钢管横向运输机中管道支撑装置在使用过程中存在的位置精度问题,采取相应的措施进行结构优化改造,提高位置调整精度,此装置非常实用方便。

天然气集输站场放空立管设计

围绕热辐射、噪声和扩散详述了天然气放空立管的基本设计原则和方法。按照放空气体管口流速为０．５倍音速设计放空立管直径，根据火炬热辐射强度对不同环境的影响设计放空立管高度。放空火炬噪声内喷注噪声和燃烧噪声组成，其总声反对环境的影响与放空立管直径和高度有关。放空气体在大气中的稀释速度和可燃气体浓度边界也与放空立管直径和高度有关。针对上述问题，推荐３０个计算公式和若干图表供工程设计人员参考。

不锈钢管下料线料架防护装置的设计与研究

本文针对某不锈钢管下料线机械加工不锈钢管的过程中出现的管材碰撞变形、不锈钢管材与碳钢长时间接触问题,对原有不锈钢管下料线料架结构进行防护改进,设计出了一种新型料架防护装置,进而提高了产品质量。

多分布类型下立根排放装置的可靠度分析

立根排放装置是石油井场输送钻杆到井口的自动化输送设备,是"机电液"一体的复杂系统,其组成元件的寿命服从多种分布类型,因此以立根排放装置为例,对多分布类型下的复杂系统进行了运行可靠性的分析。分析了立根排放装置工作原理及动作流程,并分别就元件寿命服从指数分布、正态分布和威布尔分布时,可靠性的计算参数进行了分析,并给出相应的计算公式。在置信度0.99下求出了立根排放装置在考虑相关性和不考虑相关性时的系统可靠度,并运用蒙特卡罗法对立根排放装置进行随机抽样仿真,从而验证出考虑相关性时的系统可靠度计算方法具有更高的精度。