XY系列钻机吊臂式钻塔的设计应用

根据XY系列钻机的结构特点,设计了吊臂式钻塔,以满足不同倾角斜孔施工对钻塔的要求,重点介绍了该钻塔的设计应用及在60°斜孔施工中的适应性。     

A形塔结构矩阵分析与应力测试

以有限元结构矩阵分析为理论基础，结合应力应变测试和现场实际使用情况，利用计算机结构分析程序，对ＺＴ－Ａ系列三个不同高度钻塔的天梁、塔腿和绷绳做了结构应力分析，弄清了Ａ形塔在承受垂直荷载、水平荷载以及偏载条件下，组成钻塔的各构件的荷载及应力分布；对钻塔设计提出了改进意见；并从整体角度分析了绷绳的作用；对在不同荷载条件下有无绷绳时钻塔的结构应力从量上做了对比；最后提出了应当如何布置提升系统才会使钻塔处     

关于钻塔的几个问题的探讨

给出了钻塔的定义,对各种钻塔进行了分类,详细分析了钻塔设计的基本参数,系统总结了各种钻塔特点和统一编号问题,简要介绍了钻塔设计计算和优化以及新型的钻塔发展趋势。     

独脚钻塔

经过较长时间的生产实践，我们对两脚塔的结构、强度、搬迁、安装、使用等方面都积累了不少经验。近年来，为了满足人造金刚石钻进工艺的要求，冶金部地质局决定定型推广YL型油压钻机系列。为此，我们在两脚钻塔的基础上，专为YL型钻机设计了“独脚钻塔”，其重量只有两脚钻塔的二分之一，去年一季度在中南冶勘公司六○四队加工并在丰山矿区作生产性试验。试验表明，达到了设计目的，满足了YL型钻机施工直斜钻孔的需要。     

两脚轻便钻塔系列问世

为了更新煤田钻探设备,改变现用四脚钻塔重量大、结构复杂、高空安装不便而且安全性差的状况,中国矿业大学钻探设备研究室与安徽煤田地质勘探公司一队合作,研制成功 ZT-A 型两脚轻便钻塔。这种钻塔包括由低、中、高3种高度钻塔组成的一个系列。该项成果已于1988年10月通过了局级技术鉴定。经进一步完善,其主要技术性能如下:     

ZT—A型钻塔的研制

安徽煤田地勘公司与中国矿业大学钻探设备研究室合作试制了22.5m、18m、13.5m系列化ZT—A型轻便钻塔。设计最大允许载荷分别为32t、23t、18t。初步使用效果良好。22.5m钻塔在钻场提拉检验中,经受了20t的载荷,并具有重量轻、结构合理、操作安全、加工工艺较简单、易于推广的特点。     

轻便人字钻塔

多年来，我队一直使用四角管子钻塔，重量大，杆件多，特别是高空作业不安全，为了适应我队浅孔多、搬迁频繁的特点，我队设计并试制了一部轻便人字钻塔。以达到快速搬迁、快速安装的目的。     

地质钻塔拆装机及机装可逆式钻塔

指出了目前钻塔拆装存在的缺点，提出了解决的新途径，研制成功了四腿钻塔拆装机及机装可逆式四腿管子钻塔，认为这是地质钻塔发展的新方向。     

不用钢材也能制造钻塔

在目前大跃进形势下,客观上迫切需要广泛采用木钻塔。现在介绍两种新设计的木钻塔,一种是18公尺木钻塔（图1）,另一种是17公尺斜木钻塔（图2）。这两种钻塔的结构特点是采     

新型两脚钻塔

为了钻探施工轻便化，实现立放钻塔机械化，达到快速搬迁、快速安装的目的，我队曾设计和试制了四种轻便钻塔。通过试验改进，认为新型两脚钻塔最为理想。到目前共加工九部，并都在生产中正常使用。新型两脚钻塔可与北京800型、600型、500型、200型等转盘钻机配套使用。用这种钻塔打过40米浅孔和600米的深孔，在处理孔内事故强力起拔时，从未发生过变形。     

车载修井机井架静强度有限元分析

车载修井机井架静强度分析中,通常略去绷绳和风载的影响,这与井架的实际工况不符。以ABAQUS软件为工具,对某车载修井机井架进行了有限元分析。在不同的静钩载及风载作用下,得出了井架所能承受的最大静钩载以及确定了井架薄弱点所处的位置。并通过计算合理地缩短了绷绳的斜拉范围。     

K45米钻机井架额载工况下的受力与模态分析

利用solidworks2013建立井架模型,导入ansys14．5对大风额载工况与模态进行了有限元分析。分析表明,井架在8级风速额定载荷下强度刚度均满足安全使用要求,关键部位焊缝强度储备充足。此外,通过对井架的固有频率与钻机工作频率的比较,并对各阶模态主振型的分析,得出该钻机井架结构设计合理的结论。     

K型石油钻机井架瞬态研究

根据钻机井架实际工作情况建立井架振动模型,通过测试实验得到动态载荷,应用ANSYS软件对K型钻机井架进行瞬态响应分析。研究结果表明：在动载荷作用下,钻机井架各部分变化具有同时性,而达到最大值的时刻不同,说明井架响应具有滞后性;井架以上下振动为主,同时具有一定程度的扭振;位移变化主要发生在井架顶部,而扭转振幅从顶端向下逐渐减弱;最大振动位移、最大弯矩、最大应力分别为108.33 mm、80990.8 N·m、-0.16354E 09 Pa,均满足设计要求。在瞬态振动过程中,振动衰减最快的是扭转,而X向、Y向、Z向振动位移中X向衰减最快,这与实际情况一致。因此,运用实际动载荷对井架进行瞬态分析为井架结构设计以及安全评估提供了参考依据。     

一种新型双缸互助折叠钻塔的设计思路及要点

介绍了一种新型双缸互助折叠钻塔的设计思路及要点。双缸互助折叠钻塔是为履带立轴式塔机一体岩心钻机配置的一组部件。钻塔折叠后满足运输长度,展开后满足施工高度。用双缸互助,将塔的上段翻转180?,实现塔的展开或塔的折叠。打钻前的展开、插销、起塔、塔的滑移着地,进入打钻状态,打钻结束后,塔的拆销,折叠,滑移,收、落塔,全过程的动作均为全液压驱动。达到整机方便移孔、方便运输、减少劳动力及辅助成本的目的。     

便捷式SPT-1500型拖车钻机的研制与应用

拖车钻机具有搬迁转场方便快捷、钻机调平起塔操作简单、可大幅缩短辅助时间等优点,在水井、盐井等施工中得到较广泛的应用。针对原有的拖车钻机存在的问题,研制了便捷式SPT-1500型拖车钻机。该钻机采用可伸缩钻塔解决了原有钻机两节式钻塔现场安装不方便、花费时间长的问题;可移动的天轮组解决了双卷扬提吊时的滑车对中问题,提高了工作效率,使拖车钻机真正实现搬迁转场方便快捷,省时省力,可大幅缩短辅助时间。介绍了该钻机的结构特点及工作原理,重点阐述了其创新点。     

钻塔喷砂除锈及防腐措施

概述了钻塔喷砂除锈及防腐措施的主要类型、工艺流程、验收评价标准,分析了钻塔喷砂除锈及防腐措施中重要程序和注意事项,对常见的问题给出了处理方案。根据美国石油学会API验收规范标准,结合生产工作实际,对钻塔除锈、喷涂防腐和质量检验进行了分析总结和详细阐述。     

钻探用四角管塔地面安拆技术研究

四角管塔地面安拆装置可实现在地面完成安装、拆卸四角钻塔的工作。从塔架顶层开始安装,顶层安装好后用升降机顶起一定高度,再安装下面一层。由上而下一层一层安装,工人可在地面完成安拆工作,避免工人高空安装、拆卸,提高安装效率,减少安装成本,降低安拆风险。     

平衡倾角法防斜技术探讨

在煤层气钻井施工中,选择合理防斜技术手段是防止井内质量事故以及提高钻井效率的关键。平衡倾角法是依据钻井区地层倾角及岩层的发育情况,利用木板、铁板和枕木等材料来垫高塔角,从而使转盘面与地层倾角部分平衡,进而控制井斜的一种防斜技术方法。介绍了近几年在煤层气钻井中总结出来的塔角所垫高度的经验公式。应用实践表明,该方法具有防斜效果好,钻井效率高的特点,同时认为它适用于地层倾角10°～40°、软硬相间的地层。