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石油工程用丢手机构的分析与研究作者简介:吴姬昊(1960-),男,浙江宁波人,高级工程师,总工程师,1983年毕业于华东石油学院机械系矿机专业,从事固井工具的研发工作。
文章编号:1001-3482(20XX)02-0063-03石油工程用丢手机构的分析与研究吴姬昊(德州大陆架油气高科技有限公司,山东德州253034)摘要:丢手机构是石油工程中常用的一种井下工具,其结构和特点各不相同。
文中详细分析了各种类型丢手机构的结构特点、工作原理和优缺点,并设计了几种新结构的丢手机构,供丢手工具的设计者和广大用户参考。
关键词:丢手机构;工作原理;结构分析;设计中图分类号:te931.205,te925.205 文献标识码:banalysisandresearchofreleasinggadgetforpetroleumengine eringwuji-hao(dezhoushelfoiltoolsco.,ltd,dezhou253034,china)abstract:thereleasinggadgetisanoiltoolusedfordrillingcem entingandproduction.itsstructureandfunctionaredifferentfromeachother.inthispaper,thestructur e,principleandfunctionofvarioustypesofreleasinggadaetsareanalyzedindetail.afewnewstructurer eleasinggadgetaredesignedforthereferenceofdesignersand customers.keywords:releasinggadget;workingprinciple;structureanalysis;design石油工程用丢手机构是一种常用的井下工具,在钻井上通常以安全接头的形式出现,在固井和采油等方面通常叫做丢手工具或自动脱挂结构。
培训资料新型Assel轧管机新型 Assel 轧管机1937年，美国⼯程师W.J.Assel在俄亥俄洲Wooster市Wayne Co.钢管⼚对伍斯特尔轧机（Wooster Mill）重新进⾏了改造设计，他将这种改造设计后的斜轧管机以其名字命名为阿塞尔轧管机（ASSEL Mill）。
由于这种斜轧管机采⽤了三个轧辊，因此⼀般称之三辊轧管机，⽽欧美各国则习惯于称它为阿塞尔轧管机（ASSEL Mill）。
阿塞尔轧管机（ASSEL Mill）的三个轧辊在机架中呈120度⾓布置，与长芯棒构成⼀个相对封闭的环状孔型。
轧辊轴线相对于轧制中⼼线垂直⽅向和⽔平⽅向均倾斜于⼀定⾓度，分别叫喂⼊⾓和辗轧⾓。
轧辊形状呈锥形，中间段有⼀个凸起叫做辊肩，轧制时与长芯棒完成集中变形，实现较⼤的压下量，延伸系数可达2左右。
第⼀部分主要⼯艺设备阿塞尔（ASSEL）轧管机主要包括四部分，即：⼀、前台⼊⼝端：它包括⽑管移送系统，由⼀个杠杆式移送臂将⽑管送⼊插芯棒位置；芯棒移送系统，芯棒通过法兰盘与⼩车联接，带有预旋转装置的芯棒⼩车在底座导轨上⽔平往返移动，芯棒⼩车的往返⽔平移动由双链轮传动系统驱动；为保证轧制时芯棒移动速度处于控制状态，由安装在导轨底座上的两个液压缸来限制芯棒⼩车在轧制过程中的前进速度，芯棒的冷却由配制在⼩车上的⽔管接头从⼩车尾部插⼊芯棒进⾏内⽔冷；在芯棒⼩车导轨中间的芯棒托辊托住芯棒，确保芯棒平稳插⼊⽑管，在芯棒⼩车前进和后退过程中四个芯棒托辊依次抬起或依次落下，避免与⼩车相撞。
可调式三辊定⼼装置，分布在芯棒移送系统和轧机之间，它的作⽤⼀是抱⽑管，⼆是抱芯棒，三是打开接受⽑管；芯棒润滑系统，在芯棒⼩车⽌推器与最末可调式三辊定⼼装置之间，在芯棒插⼊⽑管的过程中对芯棒⼯作带进⾏轧制前的润滑；升降输送辊、轧机前调整辊和夹送辊，确保⽑管准确送⼊轧辊；挡管器，它是确保芯棒插⼊⽑管的⼀个装置。
⼆、主机机架，由牌坊底座和旋转顶盖组成。
70化肥工业第39卷第4期3措施（1）缝包机发生断线时，先检查钩针的外观情况，如安装不当，应重新安装；如钩针受损伤，更换钩针；再检查线是否安装正确以及线的松紧度，穿线方法必须正确。
（2）出现跳针、散边和编不起花时，先检查直针是否安装正确及外观情况，再检查穿线是否正确；如果全部正常，需检查直针与弯针之间的间隙是否＜0．3mm。
（3）缝包机发生断针时，需将板带机与缝包机的速度调至相同，防止尿素袋被卡，避免断针。
（4）缝包机出现不剪线或剪不断线时，应查看压力是否正常（应在0．3MPa以上），再检查内、外置刀片的上端口之间的间隙（必须为零）。
（5）出现送料齿不送料时，应调节压脚压力调节螺杆。
（6）当出现缝边不平整或宽度不一致而有折皱时，应检查板带机与缝包机速度。
一般板带机速度为18m/min、缝包机变频器为50Hz时，两者基本同步。
（7）缝包机在运行过程中出现振动大时，应先检查缝包机固定螺丝是否有松动或脱落现象，再检查电机皮带轮与缝包机皮带轮的位置是否在同一直线上。
（重庆建峰化工股份有限公司化肥分公司重庆408601富雅美蒋于明陆兵权）HP-Nb+M薄壁转化管在合成转化炉中的应用1一段炉转化管改造的原因和目的一段炉是合成氨装置的核心设备之一，其因故障停车，将导致合成氨装置全系统停车，每天直接经济损失达170万元左右。
原一段炉竖琴管排于2001年9月开始投运，曾于2002年5月5日发生超温爆管事故，虽更换了损坏的炉管，但其他在用炉管也受到高温损伤，存在安全隐患。
在KBR公司的设计软件包中，所设计的一段炉炉管壁厚为10．9mm。
本套装置在设计时，考虑到国内转化管制造水平而增加了壁厚安全系数，其设计的一段炉转化管规格为Ф114．0mmˑ13．9mm，但炉管生产企业为了确保验收合格，在制造时将炉管壁厚增加至15．0mm以上（表1）。
表1部分炉管测量数据/mm炉管编号内径部位1部位2外径部位1部位2 19#83．3883．43115．35115．4620#83．4183．37115．52115．077#83．3383．34115．24115．0117#83．0683．05115．30115．256#83．1683．42115．41115．1515#83．3083．32115．20115．10在安全的前提下，减薄炉管壁厚具有以下优点：减少温差应力，增加催化剂的装填量，同等负荷下可增加产量或降低操作温度，延长炉管的使用寿命，节省投资。
新型 Assel 轧管机1937年，美国工程师W.J.Assel在俄亥俄洲Wooster市Wayne Co.钢管厂对伍斯特尔轧机（Wooster Mill）重新进行了改造设计，他将这种改造设计后的斜轧管机以其名字命名为阿塞尔轧管机（ASSEL Mill）。
由于这种斜轧管机采用了三个轧辊，因此一般称之三辊轧管机，而欧美各国则习惯于称它为阿塞尔轧管机（ASSEL Mill）。
阿塞尔轧管机（ASSEL Mill）的三个轧辊在机架中呈120度角布置，与长芯棒构成一个相对封闭的环状孔型。
轧辊轴线相对于轧制中心线垂直方向和水平方向均倾斜于一定角度，分别叫喂入角和辗轧角。
轧辊形状呈锥形，中间段有一个凸起叫做辊肩，轧制时与长芯棒完成集中变形，实现较大的压下量，延伸系数可达2左右。
第一部分主要工艺设备阿塞尔（ASSEL）轧管机主要包括四部分，即：一、前台入口端：它包括毛管移送系统，由一个杠杆式移送臂将毛管送入插芯棒位置；芯棒移送系统，芯棒通过法兰盘与小车联接，带有预旋转装置的芯棒小车在底座导轨上水平往返移动，芯棒小车的往返水平移动由双链轮传动系统驱动；为保证轧制时芯棒移动速度处于控制状态，由安装在导轨底座上的两个液压缸来限制芯棒小车在轧制过程中的前进速度，芯棒的冷却由配制在小车上的水管接头从小车尾部插入芯棒进行内水冷；在芯棒小车导轨中间的芯棒托辊托住芯棒，确保芯棒平稳插入毛管，在芯棒小车前进和后退过程中四个芯棒托辊依次抬起或依次落下，避免与小车相撞。
可调式三辊定心装置，分布在芯棒移送系统和轧机之间，它的作用一是抱毛管，二是抱芯棒，三是打开接受毛管；芯棒润滑系统，在芯棒小车止推器与最末可调式三辊定心装置之间，在芯棒插入毛管的过程中对芯棒工作带进行轧制前的润滑；升降输送辊、轧机前调整辊和夹送辊，确保毛管准确送入轧辊；挡管器，它是确保芯棒插入毛管的一个装置。
二、主机机架，由牌坊底座和旋转顶盖组成。
轧辊总成轧辊调整系统更换轧辊是，机架上盖通过两个液压缸打开，落在一个撑接支架上，以便三个轧辊通过吊车和换辊装置进行更换。
迈步式自移机尾的运动规划及液压控制系统设计
张西洋;王成军;任东海;赵其所
【期刊名称】《煤矿机械》
【年(卷),期】2024(45)6
【摘要】为适应现代煤矿安全高效快速掘进的发展需要,研发了迈步式自移机尾。
对迈步式自移机尾的运动进行了规划,采用调高液压缸、推移液压缸、侧移液压缸
实现其调高、前移、侧移、调平和调偏。
完成了迈步式自移机尾的液压控制系统设计,以高压乳化液为工作动力,选用BRW125系列乳化液泵和XR125/10型乳化液
箱组成乳化液泵站系统。
每个液压缸都装有液压锁,确保迈步式自移机尾不会因自
重自行滑落。
迈步式自移机尾结构合理、适用性强,液压控制系统具备就地、遥控、远控3种模式,提高了其使用安全性能和煤矿开采效率。
【总页数】3页(P1-3)
【作者】张西洋;王成军;任东海;赵其所
【作者单位】安徽理工大学人工智能学院;淮北市众泰机电工程有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TD528.1
【相关文献】
1.迈步自移式皮带机尾的研制与应用
2.可调偏迈步式胶带自移机尾的研究
3.迈步式自移机尾自移技术研究
4.综掘巷道迈步式自移机尾智能控制技术研究
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采油工高级工理论知识试题一、单项选择题（共250小题，每小题2分，共500分）1、群、组、段、层四个单位则主要是根据地层岩性和地层（）关系来划分的。
A、时间B、沉积C、接触D、相互正确答案（C）2、在油田开发过程中，随着油、水井生产情况的变化，应及时进行增产增注（）井作业。
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A、音标B、表形码C、区位码D、五笔字型正确答案（C）6、使用千分尺测量时应测取三个不同方位的数据，取（）作为测试结果。
A、最大值B、最小值C、合计值D、平均值正确答案（C）7、单相交流电路是交流电路中最简单的电路，电路中有（）。
A、三根火线B、三根火线与一根零线C、两根火线与一根零线D、一根火线与一根零线正确答案（C）8、由于异相型游梁式抽油机减速器背离支架后移，形成较大的极位夹角，因此（）。
A、光杆加速度大B、增加了悬点载荷C、降低了冲速D、且右节能效果正确答案（C）9、管子台虎钳也称压力钳，其型号是按（）划分的。
A、大小B、重量C、夹持管子的最大承受压力D、夹持管子的最大外径正确答案（C）10、抽油机扭矩利用率是（）扭矩的利用程度。
A、变速箱输入B、变速箱输出C、铭牌D、曲柄轴最大正确答案（C）11、智能拼音输入方法是按（）的拼音输入。
A、规范B、简写C、特殊D、习惯正确答案（C）12、抽油机井在（）后，沉没度上升。
A、换大泵生产B、冲程调大C、注水见效D、冲速调快正确答案（C）13、可分为蒸汽吞吐法和蒸汽驱法的采油方式叫（）采油。
A、热力B、注热流体C、单井吞吐D、注蒸汽正确答案（C）14、射流泵主要由打捞头、胶皮碗、出油孔、（）、喉管、喷嘴和尾管组成。
第20卷 第6期2008年12月中国海上油气CHINA OFFSHORE OIL AND GASVol.20 No.6Dec.20083研究成果获得“可钻进薄壁尾管应急机械脱手装置(200620025233.8)、可钻进薄壁尾管液压脱水装置及其操作方法(200610013100.3)、可钻进薄壁尾管液压脱手装置(200620025234.2)、可钻进薄壁尾管液压脱手装置(200620025235.7)”等多项国家实用新型专利。
第一作者简介:邵明仁,男,高级工程师,1998年毕业于石油大学(华东)石油工程专业,现主要从事深水钻完井技术的研究工作。
地址:天津塘沽501信箱(邮编:300452)。
电话:0755226022038。
薄壁尾管液压脱手装置的研制及应用3邵明仁1 范白涛2 魏 刚1 李 刚1 王玉山1 王春鹏1 董 蕾2(11中海油能源发展股份有限公司监督监理技术公司; 21中海石油(中国)有限公司天津分公司)摘 要 根据油气田勘探开发中钻深井、复杂结构井、大斜度井、大位移井等复杂井尾管固井作业的需要,研制了薄壁尾管液压脱手装置。
装有薄壁尾管液压脱手装置的尾管串,可循环和承受旋转扭矩,脱手完成后即可进行尾管注水泥固井和对尾管重叠段早期挤水泥作业。
薄壁尾管液压脱手装置的外筒壁厚与常规尾管壁厚相近,易于套铣沟通多底分支井眼与下部主井眼。
应用结果表明,所研制的薄壁尾管液压脱手装置安全可靠、灵活实用,有利于提高尾管固井的质量和效率,并可以降低作业风险。
关键词 薄壁尾管液压脱手装置 复杂井 尾管固井 液压脱手 旋转 薄壁 油气田勘探开发钻深井、复杂结构井、大斜度井及大位移井时经常需要使用尾管。
在进行尾管固井作业时,现有尾管脱手技术[126]存在管柱下入过程中遇阻不能旋转,管柱经常下不到位,尾管作业中会发生正转脱手失败,留在井筒下的工具壁厚通常在20mm 以上,尾管重叠段附近固井质量往往不理想等问题。
为了解决上述问题,研制出了一套结构简单、性能可靠的薄壁尾管液压脱手装置。
此装置在尾管固井作业过程中可旋转、上提下放钻柱和循环钻井液,提高了脱手的可靠性,装置外筒壁厚与尾管壁厚相近(薄壁设计),使得井眼变得更易套铣,降低了尾管作业的风险,有利于提高尾管固井质量。
1 装置结构薄壁尾管液压脱手装置主要包括外筒、外筒延伸筒、中心轴。
外筒下端通过外筒延伸筒与尾管连接,外筒及其延伸筒壁厚与尾管壁厚相近,在外筒顶部通过螺纹安装有扶正套。
外筒内装有中心轴,外筒顶端的扭矩传递槽与中心轴上部棘爪楔合并限位。
中心轴上端与送入工具通过接头连接,在下端螺纹连接中心轴变径接头,变径接头通过螺纹连接中心延伸管和尾管胶塞。
在中心轴本体内固装有锁定解锁机构,锁定解锁机构的中部设有大球座,下端通过螺纹连接导球套,在锁定解锁机构止回销钉孔内装有止回销钉。
外筒和中心轴通过锁定球锁定,锁定球的球心设置在中心轴本体上,锁定解锁机构的外壁顶住锁定球。
送入工具顶部接头靠近下部还设置了卡簧槽和密封圈,卡簧压紧于该卡簧槽内。
薄壁尾管液压脱手装置结构见图1。
图1 薄壁尾管液压脱手装置示意图396 中国海上油气2008年 2 配套设计当使用薄壁尾管液压脱手装置进行尾管固井作业时还应进行配套设计,其配套装置如图2所示。
薄壁尾管液压脱手装置采用特殊设计的锁定解锁机构来悬挂并锁定尾管串,中心轴与外筒在生产车间组装锁定,中心轴中心延伸管通过螺纹连接抛光管,抛光管穿过套管单向密封阀总成通过销钉连接尾管胶塞,抛光管通过与单向密封阀的配合实现与套管单向阀总成密封,阀板安装在单向阀密封的顶端并处于开启状态,外筒延伸筒依次连接尾管、送球器短节、尾管、承托座短节、尾管、浮箍、尾管、浮鞋,在球座短节内固装有小球座,承托座短节内螺纹固定有承托环,浮箍顶端设置有带孔挡板。
图2 薄壁尾管液压脱手装置配套装置示意图 薄壁尾管液压脱手装置与配套装置组成尾管串实现常规尾管注水泥固井。
尾管固井结束拔出中心轴后套管单向阀关闭,通过注平衡水泥塞关防喷器还可完成固井后对尾管重叠段和上层套管窗口早期挤水泥作业或环空憋压候凝,有利于提高全尾管段固井质量。
3 技术特点(1)薄壁尾管液压脱手装置的外筒与<178mm尾管具有相同壁厚(仅为其它公司同类产品壁厚的一半,但抗拉强度安全系数超过310),薄壁特性使得多底井分支尾管更易于套铣和回收。
(2)加工设计的<178mm 薄壁尾管液压脱手装置可传递大于20kN ・m 的正向扭矩,脱手前可上下活动钻柱、旋转钻柱和循环钻井液,遇阻正向旋转,可处理大斜度井段尾管下入过程中的复杂情况;与常规的尾管挂相比,该特性有利于降低大斜度井尾管下入的难度。
(3)设计了两种液压脱手方式,一种为投小球脱手,另一种为投备用大球脱手。
两种脱手方式可依照作业井具体情况灵活选择,均不影响正常尾管固井。
(4)针对尾管遇阻卡不能到位的情况,在两种液压脱手方式实施均没有成功的情况下,设计了反转倒扣的机械脱手方式作为应急脱手机制。
反转钻柱与尾管串脱开,就可进行固井作业。
(5)薄壁尾管液压脱手装置与配套装置组成的尾管串可实现水泥浆初凝期环空加压,提高固井质量,改善油水层间封隔;同时同一管柱还可实现就地对尾管重叠段和上层套管窗口早期挤水泥,提高尾管重叠段及套管窗口附近的封固质量。
4 操作注意事项(1)在正常情况下,从钻杆内投入小解锁球并低泵速泵送至小解锁球座处,钻杆憋压至6～8M Pa ,剪断锁定解锁机构销钉,解锁机构上行,解除送入工具与外筒的锁定,同时止回机构可防止解锁机构二次移动,实现尾管串脱手。
上提确认脱手成功,继续憋压至10～12M Pa ,剪切小球座,尾管内部与尾管外筒、井筒的环空形成循环通道,进行尾管注水泥固井作业以及起出钻杆和送入工具等操作。
(2)当小解锁球无法正常到位或无法憋压时,从钻杆内投入大球解锁并泵送入大球座内,憋压至4～5M Pa ,剪断销钉,解锁机构下行,解除中心轴与外筒的锁定,止回机构可防止锁定解锁机构二次移动,实现尾管串脱手。
上提送入工具确认脱手成功,反循环出大球,下压送入工具使钻杆、尾管内部与尾管外筒、井筒的环空形成循环通道,进行尾管注水泥固井作业以及起出钻杆和送入工具等操作。
(3)当发生尾管卡钻时,将送入工具置于中和点,反转钻具,从送入工具顶部安全螺纹处倒开,缓慢上提钻具使中心轴卡簧槽内的卡簧弹出并挂住解锁机构,继续上提钻杆剪断销钉,解锁机构上行,解 第20卷 第6期邵明仁等:薄壁尾管液压脱手装置的研制及应用397除中心轴与外筒的锁定,止回机构可防止解锁机构二次移动,实现尾管串脱手。
钻杆、尾管内部与尾管外筒、井筒的环空形成循环通道,然后进行注水泥固井作业以及起出钻杆和送入工具操作。
5 现场应用为充分利用储层特性,提高单井产能,南堡3522油田实施了一口多底水平分支井NB35222A6mh井(4级完井)。
NB35222A6mh井油藏埋深浅、井斜大、地层疏松易垮塌、尾管作业困难。
采用薄壁尾管液压脱手装置进行了可旋转尾管液压脱手、尾管固井及套管窗口挤水泥作业。
现场应用表明,该装置脱手安全可靠,整个尾管下入、脱手及尾管固井及尾管重叠段挤水泥作业顺利,含尾管重叠段在内的整个井段固井质量CBL2VDL合格,后续井段钻完井正常。
NB35222A6mh井主支水平分支井段钻完井作业后,进行了套铣尾管及斜向器沟通下部主井眼作业,尾管脱手工具顺利进入套铣筒。
6 结论(1)薄壁尾管液压脱手装置的液压脱手功能,提高了脱手的可靠性。
(2)薄壁尾管液压脱手装置与配套装置组成的尾管串解决了常规尾管悬挂器大斜度井段不能实现原管柱对尾管重叠段早期加压和挤水泥等问题,有利于提高尾管固井质量。
(3)薄壁尾管液压脱手装置的薄壁设计,为套铣沟通主井眼和工具串安全可靠地下入到设计位置提供了保障。
参考文献[1] 马兰荣.用于大斜度井及水平井的特殊尾管悬挂装置[J].石油机械,1999,27(2):35237.[2] 马兰荣,张燕.液压2机械双作用尾管悬挂器的研制与应用[J].石油钻采工艺,2002,24(3):32234.[3] 郭建国.深井、大斜度井尾管悬挂固井工艺[J].石油钻采工艺,2005,27(2):9211.[4] 马开华,马兰荣,姜向东,等.国内特殊尾管悬挂器研制现状与发展趋势[J].石油钻采工艺,2004,26(4):16219.[5] 张庆豫,张绍先,郑殿富,等.旋转尾管固井工艺技术现状[J].钻采工艺,2007,30(4):35237.[6] 龙祥晖.液缸活塞一体式液压尾管悬挂器的研制与应用[J].钻采工艺,2001,24(3):56258.收稿日期:2008206217 改回日期:2008210209(编辑:叶秋敏)Development and application of thin w alledliner hydraulic releasing deviceShao Mingren1 Fan Baitao2Wei Gang1 Li Gang1 Wang Yushan1Wang Chunpeng1 Dong Lei2( OOC Energ y Technology&Services2S upervision&Technolog y Co.,Tianj in,300452;2.Tianj in B ranch ofCN OOC L t d.,Tianj in,300452)Abstract:The t hin walled liner hydraulic releasing device was developed according to t he request of liner cementing operation of drilling deep well, complex well,high angle hole and extended reach well in exploration and develop ment of oil and gas field.The liner st ring fitted wit h t hin walled slick liner hydraulic releasing device could cycle and stand rotary torque.Liner cementing and early stage cementing squeeze work in liner overlay seg2 ment were took place as hydraulic releasing.The outer barrel t hickness of t hin walled liner hydraulic releasing device was similar wit h conventional liner wall t hickness,which made mill to link up multi branch hole wit h lower original hole easy.The ap2 plication result s showed t he t hin walled liner hy2 draulic releasing device developed was safe and reli2 able,flexible and applicable,which were in favor of raising quality and efficiency of liner cementing and declining operating risk.K ey w ords:t hin walled liner hydraulic releasing de2 vice;complex wells;liner cementing;hydraulic re2 leasing;rotate;t hin wall。
