一种新型防喷器移送装置的设计与分析

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防喷器是油田常用的防止井喷的安全密封井口装置,具有结构简单,质量大,耐压高等特点,防喷器组安装的常规做法是利用钻机设备和辅助的气动、液动设备以及吊车先将防喷器移送到井口,再利用钻机游动系统和气动、液动系统吊装连接组成。其在水平面内只能沿着一个方向移动,使得防喷器安装部位与井口安装部位难以对中,操作困难。为改进这种状况,本文设计一种专门用于防喷器安装的移送装置,确保能可靠地实现防喷器组的起升、与井口对中、对接,从而更准确地安装。这种专门用于防喷器移送的创新结构装置,可以取消现场防喷器的分组安装环节,仅需几分钟就可以完成过去花几小时甚至更长的时间才能完成的工作,工人只需要手工操纵液压系统,即可使笨重的防喷器组在套管渔头上准确、安全、高效地就位。其设计构思来自于日常使用的液压起重设备,并根据防喷器移送装置的预设功能设计出了相应的机械运动系统,该装置的运行过程主要有以下步骤:起升时,液压泵运行为起升液压缸提供液压油,液压杆伸长支架起升,防喷器组随托架支架运动起升,当起升达竖直状态,两组液压缸伸长到最长,起升液压缸保持背压维持支架平衡;水平液压缸供油调整防喷器组位置,与井口对中;竖直液压缸泄压缓缓下放防喷器组,配合高压快速接头完成与井口的对接;松开装夹托架,液压控制下放支架到水平位置,安装完成。这种新型移送装置的设计包括了对机械系统运动方案的力学分析和选优,根据移送装置的外负载性质、工况及使用要求,综合平衡回路和调速回路设计出液压系统;在结构设计中根据装置的运行环境,研究了底座、支架、托架等部件的结构形式,提出了系统主要技术参数的计算理论和设计准则;最后,对照理论研究和仿真分析对比结果,证实装置设计的功能性与合理性。该新型装置对有效降低钻井成本,提高钻井整体经济效益,具有非常重要的意义。
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