井架校正仪在作业施工中的应用
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井位校正的名词解释在钻井工程领域中,井位校正是指通过一系列测量和校正措施,使得井筒的位置和方向能够与计划中的井位保持一致。
井位校正是钻井过程中的重要环节,其目的是保证井孔在地下能够准确地沿着预定路径钻探,以达到设计的目标,如定位矿层、建设水井或者钻探地震勘探等。
井位校正的过程主要包括测量井位、计算误差、确定校正方法和进行校正等步骤。
首先,在钻井前,工程师需要使用测量仪器进行井位测量。
这些仪器包括全站仪、方位仪、测深仪等,通过测量井口位置的经纬度以及孔深,可以初步确定井孔的实际位置。
然后,比对井位数据和计划中的井位数据,可以计算出实际位置与计划位置之间的误差。
计算误差是井位校正的关键步骤,它能够帮助工程师判断井位的准确性和测量的可靠性。
根据计算误差的结果,工程师可以选择合适的校正方法。
井位校正的方法主要有三种:机械校正、导航校正和地磁校正。
机械校正是通过调整钻井设备的位置和方向来纠正井位误差,比如调整井架和钻具。
导航校正主要利用导航系统,如全球卫星定位系统(GNSS)和惯性导航系统(INS),通过测量井设备的位置和方向,来纠正井位误差。
地磁校正则是利用地磁传感器,通过地磁场的测量来校正井位的误差。
选择合适的校正方法后,工程师就可以进行井位校正。
校正的步骤包括确定校正量和方向、调整钻井设备的位置和方向等。
在校正过程中,需要注意校正的精度和稳定性。
井位校正的精度表示校正结果与实际井位之间的偏差,而稳定性则表示校正的结果是否能够持续保持在一定范围内。
只有确保了井位校正的精度和稳定性,才能保证后续钻井操作的准确性和安全性。
井位校正不仅在传统的钻井工程中具有重要意义,也在新的领域得到了广泛应用。
例如,在海洋石油勘探中,井位校正是确保钻孔能够准确穿越油气储层的关键。
在地震勘探中,井位校正能够帮助确定地震仪器的位置和方向,以提高地震勘探的准确性和分辨率。
此外,在建设水井和地下工程中,井位校正也是确保施工质量和安全的重要环节。
JJ450/45-K井架设计校核及优化的开题报告
题目:JJ450/45-K井架设计校核及优化
一、课题背景
井架作为石油工程中不可或缺的设备之一,其在井口的作用非常重要。
JJ450/45-K井架是一种广泛使用的井架类型,具有承载能力强、稳定性好等特点,但是其设计仍然存在一些问题,需要进行进一步的校核和优化。
二、研究目的
本研究旨在通过对JJ450/45-K井架的设计进行校核和优化,提高其承载能力和稳定性,进一步保障石油工程的安全生产。
三、研究内容及思路
1.相关标准和规范的调研
了解国内外井架相关标准和规范,包括美国API、德国DIN、中国石化等标准和规范,明确JJ450/45-K井架的设计依据和技术要求。
2.井架结构分析和校核
通过对JJ450/45-K井架结构进行有限元分析和强度计算,验证其承载能力和稳定性,发现设计中存在的问题,对问题进行优化。
3.井架结构优化设计
综合考虑各方面因素,结合实际施工情况和使用需求,对JJ450/45-K井架进行结构优化设计,提高其承载能力和稳定性。
四、预期成果
1.对JJ450/45-K井架相关标准和规范的调研报告
2.JJ450/45-K井架的结构分析和校核报告
3.JJ450/45-K井架的结构优化设计方案
五、研究工作计划
1月份:完成相关标准和规范的调研和文献资料的收集与整理;
2月份:进行有限元分析和强度计算;
3月份:对井架结构进行优化设计和方案的制定;4月份:写出论文的结论与总结,撰写论文。
六、研究团队
指导教师:××教授
研究生:××、××、××。
野外条件下井架型钢的矫正摘要:在中东地区施工的钻机普遍采用整体搬迁运输方式。
搬迁过程中难免会产生前后牵引的拉伸作用和上下颠簸的弯扭作用积压,从而造成井架主型钢产生变形。
通过利用有限的施工资源,对井架结构上局部加热,使结构的某些部位被塑性压缩,冷却以后由残留的局部收缩而获得矫正使构件的形状和功能进行恢复,使得实施达到预期的效果。
关键词:扭曲变形矫正火焰加热加强一、前言目前,因钻井工艺的需要,石油钻井用井架全长均超过43米。
由于中东地区的施工环境空旷,钻机普遍采用整体搬迁运输方式。
但因现场工作环境恶劣及搬迁地形崎岖不平,搬迁过程中难免产生前后牵引的拉伸作用和上下颠簸的弯扭作用积压,从而造成井架主型钢产生变形。
该变形将严重影响设备安全使用性能,使钻井工作的无法正常运转,给公司带来极大的损失。
在野外环境下,由于没有专用工装夹具不能对工件进行刚性固定,型钢的矫正问题是现场施工人员重要的质量控制点之一。
二、井架主型钢变形原因分析井架在搬运过程中,主型钢通常会因外力原因发生弯曲变形、扭曲变形等问题。
根据钻采设备质量检验标准规定:井架总装后,应保证井架主型钢在全长范围内直线度公差值小于全长的0.3/1000;主型钢翼缘板扭曲值h/250≤1.0。
如果结构变形量超过了允许的数值必须进行矫正以恢复其使用功能。
1.弯曲变形型钢构件在外力作用下实际中心线偏离设计中心线,产生一定的挠度,腹板在膨胀力作用下产生压缩塑性变形,使腹板与翼板构成的T型梁弯曲。
2.扭曲变形由于固定位置不合理或安装质量不好,造成型钢构件实际中心线绕设计中心线发生转动,腹板与翼板成螺旋状态。
三、型钢矫正的方法1.机械施压机械施压为强制矫正方法,此种方法针对截面较小的工件有效。
施工前需准备临时操作平台并找平上平面,平面度小于3.0mm。
针对井架主型钢弯曲或扭曲变形,准备正反丝杠等、紧链器等工具。
用粉线把工件主型钢两侧绷直找到弯曲和扭曲变形的中心轴线,从梁的两侧测量出变形的最高点,两点的连线即为弯曲或扭曲变形的轴线。
钻\修井井架高空检测的现状及存在的技术问题摘要在钻、修井石油井架都是比较复杂的大型金属钢架的结构,对油田和石油的生产有着很重要的作用。
本文介绍了钻、修井井架高空检测的现状和其技术存在的问题,并且提出了对钻、修井井架高空检测的工作建议。
关键词钻、修井井架;高空检测;安全;现状;技术问题在钻、修井石油井架都是比较复杂的大型金属钢架的结构,对油田和石油的生产有着很重要的作用,井架承载比价重,形体也较大,加上比较复杂恶劣的工作环境,同时在井架的安装和搬迁以及其作业的特性等因素造成了很多井架产生了不同程度的结构锈蚀、损伤和变形,这些都让井架不能够按照原设计的承载负荷,而且有些井架的一些检修、使用和档案记录是没有进行记载的,因此有些井架純粹是感觉状态在进行使用,无法让钻井作业中得到安全保护和正常运行,这样很容易产生事故并使得人员的安全和国家财产无法得到保证。
1 钻、修井井架高空检测国内现状分析根据标准SY/T 6326-1997,目前最为普遍的对井架选截面进行应力检测的测试这种检测方法,是为了让钻机井架在钻井作业时得到正常使用。
我国现在已经有中原油田设备监测站、大庆石油学院和中石化胜利设备监测站等一些机构进行井架检测的工作,有很多种对石油井架的承载能力和强度的检测,但是一般都是使用应变片电测法进行,而这种方法我国的石油行业也是非常推荐的。
2 现今存在的技术问题首先对井架进行检测,之后再进行评估是采用选截面的部位应力测点,可是在现场进行测试,无法把井架的每个杆件都布置测点进行测试,因此试验的条件有限。
而且测点和选截面也不能够完全反映井架中比较危险的测点和截面,因此,在评估和检测的时候,除了对外观进行检查之外,还需要结合一些其他的辅助测试,来全面的进行评价。
像这样的综合性安全评价里都有一定的经验成分,并且在现场的加载试验中,风载对井架的承载能力无法考虑其影响。
除了技术问题,其实钻、修井井架高空检测中也存在其他一些问题。
油田井下小修作业校正BJ18米井架操作规程4.2.7.1主要风险提示坍塌:主要指井架倒塌伤害4.2.7.2作业前准备(1)BJ-18米井架一部;(2)游动系统一套;(3)直径73毫米油管一根、吊卡一只、防跳吊卡销子(磁性吊卡一只)2个、撬杠2根、600毫米管钳2把、300毫米活动扳手2把。
4.2.7.3作业程序(1)各岗位密切配合,吊起一根油管,使油管下端在井口以上10厘米左右。
(2)如果油管下端向井口正前方偏离,说明井架倾斜度过大。
校正方法:①先松井架前两道绷绳;②紧井架后四道绷绳;③油管对正井口中心后,再调整前两道绷绳。
(3)如果油管下端向井口正后方偏离,说明井架倾斜度过小。
校正方法:①先松井架后四道绷绳;②紧前两道绷绳,直至油管对正井口中心为止。
(4)如果油管下端向井口正左方偏离,校正方法:①先松井架左侧前绷绳;②松井架左侧后绷绳;③紧井架右侧前绷绳;④紧井架右侧后绷绳,直至油管对正井口中心为止。
(5)如果油管下端向井口正右方偏离,校正方法:①先松井架右侧前绷绳;②松井架右侧后绷绳;③紧井架左侧前绷绳;④紧井架左侧后绷绳,直至油管对正井口中心为止。
(6)如果油管下端向井口左前方偏离,校正方法:①先松井架左侧前绷绳;②紧井架右侧后绷绳,直至油管对正井口中心为止。
(7)如果油管下端向井口右前方偏离,校正方法:①先松井架右侧前绷绳;②紧井架左侧后绷绳,直至油管对正井口中心为止。
(8)如果油管下端向井口左后方偏离,校正方法:①先松井架左侧后绷绳;②紧井架右侧前绷绳,直至油管对正井口中心为止。
(9)如果油管下端向井口右后方偏离,校正方法:①先松井架右侧后绷绳;②紧井架左侧前绷绳,直至油管对正井口中心为止。
(10)松紧绷绳方法:一人将撬杠插入花蓝螺栓上绳环,另一人将撬杠插入花蓝螺栓母套中心眼,通过旋调花蓝螺栓来调整绷绳。
旋调花蓝螺栓时两人应同时用力,防止用力不均,撬杠伤人。
(11)井架校正完毕后,每条绷绳吃力要均匀,垂度符合标准,花蓝螺栓余扣不少于10扣,在花蓝螺栓上涂抹黄油,并采取防尘措施,防止花蓝螺螺栓生锈。
训练工程六校正井架校正井架是指为保证井架施工平安,通过调整绷绳,使井架与井口之间的位置到达规定要求的过程。
大绳穿好后提起游动滑车,天车、游动滑车、井口三点应该在一条直线上,如果三点不在一条直线上,就应该通过校正井架来调整游动滑车的位置。
一、使用工具修井起重设备1套〔包括作业机和穿好提升大绳的游动系统〕、吊卡2只、吊环2只、油管1根、撬杠2根、250mm30mm 活动扳手3把。
二、操作步骤安装单位将井架安装合格后,在施工过程中井架出现位移较小的偏移,可按照下面步骤进行校正。
1.用作业机将油管上提至油管下端距井口10cm左右〔注意:无风情况下〕,观察油管是否正对井口中心。
2.如果油管下端向井口正前偏离,说明井架倾斜度过大;校正方法是可先松井架前二道绷绳,紧后四道绷绳,使之对正井口中心为止。
3.如油管下端向井口正前方偏离,说明井架倾斜度过小;校正方法是可先松后四道绷绳,紧井架前两道绷绳,使之对正井口中心为止。
4.假设油管下端向正左方偏离井口〔在偏离位移较小的情况下〕,校正方法是可先松井架左侧前、后绷绳,紧井架右侧前、后绷绳,直到对正为止。
5.假设油管下端向正右方偏离井口〔在偏离位移较小的情况下〕,校正方法是可先松井口右侧前、后绷绳,紧左侧前、后绷绳,直到对正为止。
6.假设井架向斜侧方偏离〔在偏离位移较小的情况下〕,可按照下面方法进行井架的校正:1〕假设油管下端向左前方偏离井口〔在偏离位移较小的情况下〕,校正方法是可先松前左绷绳,紧后右绷绳,直到对正为止。
2〕假设油管下端向右前方偏离井口〔在偏离位移较小的情况下〕,校正方法是可先松前右绷绳,紧后左绷绳,直到对正为止。
3〕假设油管下端向左前方偏离井口〔在偏离位移较小的情况下〕,校正方法是可先松左后绷绳,紧前右绷绳,直到对正为止。
4〕假设油管下端向右前方偏离井口〔在偏离位移较小的情况下〕,校正方法是可先松右后绷绳,紧前左绷绳,直到对正为止。
7.假设因井架底座根底不平而导致井架偏斜严重,作业队应与安装单位联系,由安装单位校正。
摘要三维激光扫描仪作为一项高新技术近年来在各种工程应用领域展现了自动化程度高、作业强度低等优点。
该技术作为获取空间数据的有效手段,以其快速、精确、无接触测量等优势在众多领域发挥着越来越重要的作用。
本文首先详细介绍了三维激光扫描仪的系统组成、工作原理以及误差来源和观测精度。
最后结合实际探讨了使用三维激光扫描仪进行井架变形监测的方法。
在这一部分详细介绍了使用三维激光扫描仪的整个过程,包括结合井架形状安置监测球形标志、设置激光扫描仪控制点、数据采集、后期数据处理等。
其中激光扫描仪反射体坐标的获取仍然使用传统测量方法,在控制点建立后便可以使用激光扫描仪定期进行监测。
关键词:三维激光扫描仪、井架、变形监测AbstractThree-dimensional laser scanner as a high-tech in recent years in various engineering applications show a high degree of automation, operations and low intensity. The technology as an effective means of access to spatial data, with its fast, accurate, non-contact measurement in many fields, such advantages are playing an increasingly important role. This paper introduces three-dimensional laser scanner system, working principle and sources of error and observation precision. Finally, the article discusses the use of three-dimensional laser scanner for deformation monitoring methods derrick. In this part of the detailed three-dimensional laser scanner using the entire process, including settlement monitoring spherical shape combined with flag mast, set the control point laser scanner, data acquisition, data processing and so late. One laser scanner to obtain the coordinates of reflectors are still using traditional survey methods, After the control points can be used to establish regular monitoring of laser scanner.Keywords: 3D laser scanner,Well shelf, Deformation Monitoring目录 (1) (1) (2) (3) (3)GS200三维激光扫描测量系统 (9) (11)3. 三维激光扫描仪误差及精度分析 (13) (13) (18) (20) (20) (20) (20) (21) (23) (33) (35)........................................................................................... 错误!未定义书签。
井架校正仪在作业施工中的应用
【摘要】立井架是射孔作业施工的头道工序,井架立的标准与否直接影响整个射孔作业施工过程。
同时,射孔作业各项工艺都是以井架为载体进行的,因此保证每部井架的标准安装尤为重要。
为保证作业施工安全及施工质量,研制了井架校正仪,并在作业施工中进行了成功应用。
【关键词】作业施工井架校正仪问题措施
立校井架是作业施工的前提条件,井架立的标准与否直接影响整个射孔作业施工过程。
同时,井架作为作业各道工序施工的载体,井架立校质量是确保施工安全及施工质量的关键因素,因此保证每部井架的标准立校显得尤为重要。
1 传统校井架方法简介
传统校井架的方法:先将大绳活绳头经过井架底部销子后固定在打桩车尾部,随着打桩车的运行,将游动滑车拉起后并调整在距离井口较近位置,通过肉眼观察判断偏差程度之后用调节反正螺丝的方法对井架位置进行调整。
为保证管柱起下过程中井架满足施工要求,标准要求井架的天车、游动滑车、井口三点成一线,标准规定游动滑车与井口前后偏差不得大于10cm,左右偏差不得大于5cm。
传统校井架的方法存在的缺点:
(1)存在人为误差,对后续作业造成影响;
(2)受井场条件限制,作业30×40m场地范围无法满足需要;
(3)校井架的过程耗时长,施工效率低下;
(4)占用车辆等设备,影响施工效率;
(5)造成大绳和井架的磨损,减少了井架和大绳的使用寿命。
2 井架校正仪简介
井架校正仪简介:该仪器主要由直角望远镜系统、磁罗盘组、水平测角机构和安平机构组成,根据光学原理设计,可直接在井口校正天车的位置。
在校井架时,调整调焦旋钮使目标清晰,观察目标中心距望远镜中心线的位置,分化线每格之间的距离为物镜到目标之间距离的百分之一,根据偏移量大小和前后左右偏差,相应调整井架,使井架中心位于望远镜中心线上,此时井架即校好。
井架校正仪操作步骤:(1)用三脚架将仪器固定在井口上方;
(2)利用铅锤,将仪器调整在井口的正上方;
(3)调整水平机构,使仪器处于水平;
(4)调整竖直机构,使仪器竖直向上;
(5)仪器与井口处于竖直向上的一条直线上;
(6)通过目镜进行观察
3 井架校正仪应用中的常见问题3.1 不按要求应用井架校正仪
部分班组人员平均年龄较大,由于多年的施工经验和施工习惯,对于井架校正仪的学习和应用存在畏惧心理,由于年龄大、文化程度低的原因,一方面担心无法学会及正确应用该仪器进行现场操作,另一方面担心由于操作不当导致返工情况的出现。
因此,班组员工依然沿用传统校井架的方法,加之部分班组不按标准进行施工,依靠经验判断“三点一线”的情况时有发生,大大影响了立校井架的合格率。
3.2 不按标准丈量距井口距离
部分班组虽然应用了井架校正仪,并且对仪器进行了正确操作,但井架立校质量依然未能达到标准,经过现场调查得知,出现上述问题的主要原因:操作员工未按要求丈量井架底座中心距离,而是单纯的依靠臂展的方法“估计”距离,标准明确要求:需用钢卷尺进行丈量,井架中心距井口距离应在1.68—1.85米。
虽然依靠井架校正仪将天车、游动滑车和井口调整至一条直线,但当井架中心距离井口过近时,存在起下油管挂井架的情况;当井架中心距离井口过远时,存在较大的安全隐患。
3.3 未按标准调整井架校正仪
井架校正仪在使用过程中,部分员工由于追求施工速度,一方面未按要求调整仪器的水平机构和竖直机构,未能使仪器处于水平和竖直状态,在此种条件下
进行井架调整,会将误差进行放大,导致井架偏离;另一方面,员工虽然将仪器按标准进行了前期调试,但在立校井架过程中,通过观察目镜中天车偏差不大便断定不影响施工,而不进行调整,殊不知目镜的影像是按比例进行显示,小小的视觉误差会导致较大的实际偏离,进而影响立校井架质量。
3.4 未按要求检定井架校正仪
井架校正仪是光学测量仪器,在使用的过程中,会由与磕碰、挤压等情况造成仪器测量不准确,存在误差,部分班组在井架校正仪出现故障或偏差时,未能及时发现而是继续使用,会导致井架立校过程中出现偏差,影响施工质量。
4 现场应用常见问题的解决措施
4.1 加强井架校正仪器的使用维护知识培训
在井架校正仪全面推广前,尽管厂家和技术人员做了操作演示,但部分没有立即进行反复操作训练,并未能掌握仪器的特性及使用技巧,待正式使用时却不知从何下手。
尽管有使用说明书,也很难短时间内掌握其操作要领。
针对这一现状,大队编制了井架校正仪动画说明,通过这种教学录像,使初学者能很快掌握操作要领及操作注意事项。
动画内容中不但涉及仪器操作中的内容,而且将操作前仪器调验及操作后仪器的维护保养都进行了详尽的描述,不仅保证了仪器的正确现场使用,还有助于延长仪器的使用寿命。
4.2 建立以大学生为主的仪器使用研发队伍
虽然井架校正仪器可基本满足作业施工需要,但还有很多地方需要不断的改进和完善,因此,需要建立一支立以大学生为主的仪器使用研发队伍。
大学生作为仪器使用的高频者,理论知识全、学习能力强等特点都决定了仪器的使用效率和使用寿命,因此无论从大学生的科研素质,还是从仪器的应用效果,培养以他们为主体的仪器使用和维护队伍都十分必要。
4.3 建立完善井架校正仪的使用管理办法
建立完善包括井架校正仪的使用、维护、检定等一系列配套管理办法和具体措施,将管理人员、维护人员、操作人员都纳入责任考核范围。
并建立井架校正仪的管理激励机制,对于仪器使用率高、应用效果好、维护保养到位的班组及个人予以奖励,对于仪器使用率低、应用效果差、频繁损害的班组及个人予以考核,以激励仪器操作人员和班组规范井架校正仪的使用和管理。
5 结论及认识
(1)井架校正仪在作业施工中的全面应用,大幅提高了立校井架的一次合格率,将立校井架一次合格率从86%提高到96%,在提高施工质量的同时,有效确保了施工安全和作业施工进度。
(2)立校井架施工人员在使用井架校正仪之前,需要对该仪器的操作方法和应用技巧进行全面的学习,确保在现场施工时正确操作,将科研成果转化为生产力。
(3)在井架校正仪使用过程中,不可忽略对仪器水平及垂直位置的准确调试,确保仪器使用条件符合标准,否则会造成较大的偏差。
参考文献
[1] 周鉴恒.复式光学显微镜演示教具的设计与制作[J].物理与工程,2012
[2] 罗英俊,万仁溥.采油技术手册[M].石油工业出版社出版,2005。