石油修井机械设备故障类别与检修探讨

随着世界石油工业的不断发展与变化,油田钻井工作的挖掘与施工机械设备的操作条件也在日益改善。就油田企业而言,油田钻井工具与装置的维修作业有助于降低生产成本,减小机械故障的风险,从而提升油田企业总体的产出效益。设备维修工作者要主动掌握前沿的设备维修知识与技术,不断提升自身的设备维修能力,合理进行相关操作。增强进度和维修操作的规范化与科学性。从这个方面来看,本文重点研究了怎样进行油气钻采设备的维修操作。

油水井管杆一体化带压作业机的研发与应用

根据油气田带压作业对施工过程高效、节能环保和可靠性等需求的逐步提升,研发了一套高集成度的油水井管杆一体化带压作业机。该带压作业机分为基础模块和功能模块两部分,修井过程中,只需在基础模块上更换3~5个功能零件,即可实现抽油杆带压作业功能和油管带压作业功能的双向切换。此外,对作业机的井口结构形式、防喷系统、夹持系统和油路系统等进行了结构改进,使得抽油杆带压作业机和油管带压作业机实现了有机融合,避免了在油井检泵过程中频繁带压调换井口所带来的安全风险,降低了设备成本。该作业机已在江苏油田应用15井次,单井次的施工总时间缩短了6 h以上,缩短占井周期1 d,综合时效提高了40%以上,指标完成率达到100%,单井次的施工总成本降低了27.5%。作业机可同时满足21 MPa以内水井和14 MPa以内油井的带压作业需求,在油田环保作业和修井领域具有较高的推应用价值。

基于MPSO的电液举升伺服系统自适应模糊PID控制

为提高电液举升伺服系统位置控制精度,提出一种基于改进的粒子群算法(MPSO)优化的自适应模糊PID控制策略。根据流体动力学原理,建立伺服阀控非对称缸系统数学模型,分析系统动态运动特性。综合考虑多种不确定扰动影响,设计自适应模糊PID(AF-PID)控制器,并通过MPSO算法对AF-PID控制器中的量化因子和比例因子进行迭代寻优。利用MATLAB/Simulink和AMESim仿真软件,搭建系统的联合仿真模型,并对所设计控制器的控制性能进行仿真验证。结果表明:相同工况下,相较于常规PID和AF-PID控制器,MPSO-AF-PID控制器作用下系统的轨迹跟踪性能最优,能更好地满足起下管柱作业需求。

PDC钻头异形切削齿研究进展

为满足不同硬度、强研磨性及非均质地层岩石的需要,提高钻井效率,国外一些公司在PDC钻头常规圆柱状切削齿的基础上持续创新,研发了一系列创新型几何设计的新型PDC钻头异形切削齿。介绍了脊形切削齿、楔(V)形切削齿、凿形切削齿和其他异形齿的结构和性能。个性化异形切削齿是未来发展的主要方向,深入开展常规圆柱状切削齿和各种异形切削齿混合式个性化PDC钻头的研发,对钻头的切削结构进行优化,合理布置各种切削齿,充分发挥各自的优势,以解决深部地层可钻性差导致的机械钻速慢、钻井效率低的难题。

带压起下抽油杆作业装置的研制与应用

针对油井的特点,设计了万能抽油杆液动防喷器和万能抽油杆液动夹持装置,结合防喷伸缩管、接箍位置探测等全方位解决了带压起下抽油杆的各个难题,为完全意义上的油井带压作业提供了可靠的技术装备,并在现场实际运用中取得了较满意的作业效果。

浅谈智能控制及其在石油工程方面的应用

智能系统作为一门新兴学科,一直都是控制方向的研究焦点,大量的学者都对智能控制有研究。本文对智能控制的发展史进行了阐述,从它的产生缘由再到它的发展过程,其次,本文还阐述了它的主要方法和它在石油工程中的应用,最后,本文还简述了它所面临的问题。

TRIZ理论在抽油杆夹持装置设计中的应用

针对目前抽油杆规格多所引起的抽油杆夹持装置不通用的缺陷,将TRIZ理论应用到抽油杆夹持装置的改进设计中,在对实际问题分析的基础上,确定了技术矛盾,并运用TRIZ理论的创新原理设计了一种万能抽油杆夹持装置,改进后的抽油杆夹持装置结构更加合理。通过试验对比了改进后夹持装置更换Φ19、Φ22、Φ25三种型号的抽油杆效率,结果表明,万能抽油杆夹持装置能够在避免井场污染的情况下提高排检的工作效率,现场实际运用中取得了较满意的效果。该研究为石油机械领域设计人员使用TRIZ理论提供了参考。

配水器外密封装置研制与应用

针对注水井带压作业过程中,配水器水嘴密封难度大等问题,研制了一套能够与带压作业机协同使用的高性能配水器外密封装置。对装置的结构组成、工作原理及主要技术参数进行研究,并根据配水器上注水嘴位置的不同,分别设计了结构相近的外密封装置,以提高密封装置的通用性。阐述了装置中的单向自锁式防窜卡瓦组件结构原理,并对其力学性能进行分析,进一步提升防窜卡瓦的夹持性能,从而避免配水器离开带压作业机防喷腔后,因管内压力过大,造成外密封装置窜飞事故的发生,为注水井实现全程带压作业提供了全新的解决方案。现场应用表明,该装置具有良好的密封性能,推广应用价值高。