【摘 要】
：
目前,国内大部分的排管系统适用于二层台,对于地面的一些辅助排管系统还不够成熟,且存在占地面积大、结构复杂、不便运输等问题。动力猫道是应用较广的钻井设备,猫道排管架的一侧放置着管桥架,管桥架上铺满了钻具,需要用钻时,工人将钻具推移至排管架。这种方式效率较低,工作强度大,工人的安全得不到保证。针对上述问题,设计一种地面自动排管系统,使其结构简单,成本可控,便于运输和维护,实用性强,从而实现以自动化的方
【基金项目】
：
西安石油大学与新疆塔林石油科技有限公司合作的动力猫道项目；
论文部分内容阅读
目前,国内大部分的排管系统适用于二层台,对于地面的一些辅助排管系统还不够成熟,且存在占地面积大、结构复杂、不便运输等问题。动力猫道是应用较广的钻井设备,猫道排管架的一侧放置着管桥架,管桥架上铺满了钻具,需要用钻时,工人将钻具推移至排管架。这种方式效率较低,工作强度大,工人的安全得不到保证。针对上述问题,设计一种地面自动排管系统,使其结构简单,成本可控,便于运输和维护,实用性强,从而实现以自动化的方式将钻具排入或排出动力猫道,不仅提高工作效率,也减少劳动力。本课题结合ZJ70钻机的现场实际情况,提出了地面自动排管系统的方案。在确定系统的工作流程和结构功能后,对管桥架、举升装置和传送装置三部分的结构进行详细介绍,分析计算结构参数。通过对主要部件进行静力学分析和运动学分析,验证了设计的合理性,其结构强度在安全范围内,运动过程无干涉。另外,根据系统的功能要求,制定了电液集成化的控制方案,完成液压系统的设计。本系统采用PLC控制技术,以无线遥控的方式进行操作,通过数字量和模拟量的输出,电磁阀、比例阀和变频电机接收电信号,使得各机构运动。根据I/O点数需求选择合适的控制器以及电气元件,系统使用MODBUS RTU的通讯方式,实现了无线遥控接收器与PLC之间的数据传输。最后,对整个电气系统进行电路设计,并使用STEP 7-Micro WIN SMART软件编写系统的控制程序。系统经过仿真分析与控制系统的设计,实现了地面自动排管系统的自动化控制,提高了钻井效率,单周期工作时长小于45s,符合工作要求。
其他文献
BBZQ为哈萨克斯坦某地区底水油田,储层孔隙度分布在25%-35%,渗透率分布在1.02-11100×10-3μm2,胶结疏松,层间非均质性较强;该油田开发目前最大的问题是水窜严重,水驱采收率低,为此采用了聚合物+预交联凝胶颗粒驱油,实践中发现预交联凝胶颗粒在使用中效果不稳定,使用类型、用量、使用浓度、工艺过程等不能很好针对地层确定,而对预交联凝胶颗粒运移堵塞机理的认识是解决这些问题的基础。本文在
自升式平台是近海油气田开发中最常使用的钻井平台,其在海洋油气开采中发挥了重要作用。由于海底地质条件复杂,平台在上硬下软的层状地基中进行插桩作业时极易发生穿刺事故,其严重威胁着平台和非穿刺桩腿的结构安全。当平台发生穿刺时,穿刺程度的差异对平台的结构损伤存在不同影响。目前对于穿刺时平台结构响应的问题关注较多,关于桩土耦合作用对于平台及非穿刺桩腿的结构损伤的深入研究涉及较少,对其相关规律尚不十分清楚。基
受井下恶劣环境影响,潜油电泵的绝缘性能在其运行过程中会逐渐劣化,造成电流泄漏,对潜油电泵设备造成破坏性伤害。另外,潜油电泵机组在运行过程中容易出现故障,导致系统瘫痪,造成较大的经济损失。针对上述问题,本文设计了基于互感原理的潜油电泵泄漏电流实时监测系统,解决了现有潜油电泵绝缘检测方案不能实时监测、操作复杂、需要频繁启停潜油电泵系统的局限性。另外,完成了潜油电泵机组多点振动及温度实时监测系统方案设计
电磁随钻测量(Electromagnetic Measurement with Drilling,EM-MWD)系统是解决空气、泡沫和雾化等钻井信息传输的重要技术手段,是钻井信息化、智能化的重要技术支撑。井下电磁发射机是其核心子系统,它能够将传感器的测量数据以极低频电磁波作为载波信号通过地层和钻杆传输至地面。然而,这种信息传输方式受地层电导率、钻杆电导率、发射源的激励方式、激励信号频率和数字调制方
在石油的收采过程中,小管径的流量测量也是提高收采率的重要部分,因此井下小管径的流量测量将作为重点研究方向。测量系统需考虑井下复杂的工况以及被测流体的成分。针对小管径流量测量问题,以超声波频差法井下流量测量系统为研究对象,开展了超声波流量检测方法、超声波特点和分类以及传输特性、超声波换能器、流体特性分析、井下硬件电路、软件开发等工作。根据井下的复杂工况和流体分布特性,从理论上进行了相关的分析研究,采
伴随着工业化的飞速发展,人们生产活动对于石油的需求量很大,对于浅层油井的开发基本告一段落,已经被开发的旧油井的产量基本己实现稳定,所以人们将目光放在了难动用油气储量,但是利用采油方式进行增产的措施已经不能从根本上解决需求问题。因此,井下智能化与自动化是将来的发展趋势。随着现代化仪器功能的增多,并且趋于复杂化和精确化,随之带来的是仪器中传感器及执行机构数量也增加。在仪器工作的过程中,大部分的井下电子
油气井出砂是石油开采过程中常遇的难题之一,过量出砂会造成管道损坏,影响油田的开采效率。出砂监测利用传感器将砂粒撞击管壁产生的振动信号转化为电信号,根据振动信号的强弱来判断出砂量的多少,然而管道的振动会严重影响出砂监测的准确性。针对这一问题,本文主要对引起管道振动的干扰源进行分析,研究了基于超声阵列的出砂监测干扰抑制方法。本文首先分析了出砂现象的产生以及信号特征,为减小管道振动对出砂监测的影响,对井
流量作为智能分层采油系统中的一个核心测量参数直接影响分层采油的调配效果,对调整油气开采策略和优化生产工艺具有重要意义。根据井下多相流的特点,结合多普勒测量技术优势,研究多相流频差法流量检测技术,可为智能分层采油工艺提供实时准确的流量信息。本文以超声波传播衰减理论为基础,研究超声波工作频率与传播衰减关系;通过仿真分析超声波遇到流体中不同尺寸、浓度、位置和材料的悬浮粒子对散射声场以及回波接收信号振幅的
目前油气勘探方向已经由常规的浅层、大储量勘探转向岩性勘探和深部勘探。现阶段采用的动圈式速度检波器检测带宽较窄,高频信号的检测灵敏度不高,容易受到外界电磁干扰影响,并且数据采集系统为24位分辨率,对小信号分辨能力有限。提高地震波采集系统的检测分辨率,降低环境干扰对信号的影响是地震波勘探研究的重点之一。为了满足当前地震波勘探对设备的新要求,论文提出使用高分辨率、高灵敏度、抗干扰能力强的压电式加速度检波
高压高产油气井在试油—完井一体化作业过程中,高速携砂液体会对封隔器内部中心管造成冲蚀,严重的冲蚀磨损可能导致管壁厚度减薄,出现穿孔、泄漏事件。针对液体含砂导致封隔器内部中心管冲蚀磨损问题,本文采用理论分析与数值模拟相结合的方法,对液固两相流封隔器中心管中颗粒冲蚀机理进行了研究,同时分析了砂粒碰撞角、砂粒粒径、液体流速等因素对冲蚀速率的影响,还采用灰色关联分析法对影响因素进行关联度分析。在实际生产过