长年公司预扭矩液压拧管机结构分析

长年公司研制成功的预扭矩液压拧管机,在结构上具有其独特性:①它可用于无切口钻杆的拧卸.②在卸开钻杆丝扣时,被卸开的上一节钻杆随着丝扣的卸开,也跟随升高,避免了丝扣的磨损.③在上紧钻杆丝扣时,以一定扭矩施加于被拧紧的钻杆,避免过去以人力上扣时拧得过松,预紧力不足而形成的丝扣疲劳破坏,延长了钻杆丝扣寿命.大尺寸钻杆的预紧扭矩,如在Q/CQ     

一种保护绳钻钻杆丝扣的简易方法

与普通钻杆相比,绳索取心钻杆价高、易损、寿命低.保护好钻杆丝扣,对延长钻杆使用寿命,减少钻探事故,降低钻探成本,提高钻进效率是十分重要的.钻进回次终了,打捞内管总成时.往往注意了钢丝绳对钻杆丝扣的磨损,却忽视了机上钻杆对钻杆丝扣的磨损.受主动钻杆弯曲、深斜孔等因素影响,主动钻杆与钻杆的同轴度较低,拧卸时直接磨损着钻杆母扣,开车拧卸磨损更为严重.为此,采     

深海底钻机动力头的钻杆自行抛弃和冲击卸扣机构

文章介绍了深海岩心取样钻机的主要部件动力头的结构及特点。根据深海钻进的特殊情况,专门在动力头上设计了钻杆自行抛弃机构和冲击卸扣机构。这两种机构可在发生卡钻事故钻机无法回收已经深入孔内的钻杆串时,可将其自行抛弃,或由于动力头扭矩液压马达出现故障不能拧卸钻杆时,冲击卸扣机构将对钻杆丝扣进行冲击使其松动而卸扣。文章重点介绍了钻杆自行抛弃机构和冲击卸扣机构的结构及工作原理。     

高可靠性铝合金钻杆及其在超深井和水平井中的应用

在我国颁布铝合金钻杆国家标准的前提下,归纳了铝合金钻杆用于超深井和水平井钻井的众多优点;分析了新标准铝合金钻杆与钢接头的连接方式:梯形丝扣连接、设置内支撑端面和锥形配合面、通过高温装配工艺实现过盈配合;介绍了在超深井和水平井中应用高可靠性铝合金钻杆可显著减少大钩载荷、转盘扭矩和泵压损失以及提高钻杆强度储备的效果。     

外丝钻杆丝扣部位的折断与丝扣的结构改革

钻杆的折断会给钻探施工带来严重的影响。如果地层复杂，危害更大。因此，如何减少和消灭钻杆在孔内的折断是钻探生产中的重要课题。钻杆在钻孔的断裂情况按断裂位置分为两种：一种是属于中部断裂，一种为头部丝扣部位的断裂。钻杆丝扣部位的断裂，当热镦粗的工艺正常，其断裂的原因主要是原丝扣部位的结构不合理所造成。但是原丝扣结构有那些不足？如何改革？装配检验技术条件要达到什么样的要求？如果这些问题不搞清楚，就会造成加工上的困难，实际使用中不易收到理想的效果，为此，本文作一些分析和介绍。     

厌氧胶对粘结套管及绳索取心钻杆丝扣的应用效果

大连红卫化工厂生产的 Y—82型及 GY—340型的厌氧胶(全称为厌氧性密封粘合剂),在小口径金刚石钻进中,用来粘结套管及绳索钻杆丝扣,对提高丝扣部位连接强度及保护丝扣,防止脱扣及丝扣部位折断事故具有明显效果。在板石沟矿区117孔中,孔深290m 以上为大理岩层,破碎坍塌严重,下入φ73套管298m 后,仅钻进30m 就发生套管反扣事故。采用厌氧胶后钻进至500m 而没有发生这类事故。金斗矿区715孔用绳索     

金刚石绳索取心钻杆接头上扣扭矩的有限元分析

在分析S71绳索取心钻杆接头结构参数的基础上,建立了其上扣扭矩计算公式。给出了利用ANSYS对钻杆接头进行上扣扭矩影响分析的实现方法。所得结果与实际情况相符,可用于最佳上扣扭矩的计算及钻杆接头螺纹参数的优化研究。      

基于ANSYS绳索取心钻杆和连接接头的应力分析

对绳索取心钻探施工的工况进行了分析,利用ANSYS软件对绳索取心钻杆以及连接接头的应力状态进行了三维模拟,提出了不同工况条件下,钻杆柱最大应力出现的位置。所得的结论对预防钻杆折断事故、优化接头螺纹设计、确定合理钻进参数有一定的参考意义。     

大口径反钻杆事故接头

华北有色地质517队水井钻机配用φ114钻杆.一旦发生井内严重坍塌和挤夹钻事故,处理井内钻杆往往需花费许多时间. 后来,我队钻探技师孙殿友同志设计了反事故安全接头(见图).这种接头安在粗径钻具上头.它的传动顺序是:钻杆接头→上接头7→花键轴4→联结箍3→下接头2→粗径钻具.其工作动作是:上接头7的上头与钻杆接头相连接,下部丝扣是反扣与联接箍3连接一起,下端内孔是花键与花键轴4套在一起.平时钻进时,由于弹簧1的作用力,促使花键轴     

钻探管材用丝扣油简介

自从发现丝扣油和上扣系数（COEFFICIENTS OFMAKEUP）是钻杆接头强度、螺纹耐磨性和产生断裂的重要因素，近些年来在石油和地质矿产钻探工作中，人们开始重视并研究了钻探管材（包括钻杆、钻铤和套管）用丝扣油类型。如美国石油协会（API）     

煤矿用钻杆螺纹的研究现状及展望

钻杆是煤层瓦斯抽采、探放水和地质勘探等钻孔施工的主要装备之一。由于钻杆受力情况及使用环境复杂，使得因钻杆螺纹失效而导致钻孔孔内事故屡见不鲜。按不同结构分类方式，详细介绍当前煤矿用钻杆螺纹结构特点；总结螺纹应力分布和螺纹失效原因分析的研究现状，螺纹应力分布的研究方法主要有解析法、有限元法和试验法，螺纹失效主要原因包括疲劳破坏、脆断和粘扣等。同时分析了钻杆螺纹在设计、生产过程中存在的问题，包括基础研究不到位、制造技术滞后和钻探新技术对螺纹结构提出更高需求。并结合石油钻杆API螺纹和特殊螺纹的技术现状，探讨煤矿用钻杆螺纹的发展方向，包括开展大直径钻杆螺纹研究、开发煤矿用特殊螺纹、优化螺纹牙受力分布、研究动态循环复合载荷试验方法评判钻杆螺纹的性能等。      

绳索取心钻杆负角度螺纹扭矩计算分析和测试研究

分析了绳索取心钻杆负角度螺纹受力状态,以静力学和材料力学为基础计算了用于深孔绳索取心钻探的CNHT绳索取心钻杆螺纹应力情况和抗扭能力。同时,针对不同锥度和牙高的负角度螺纹进行了理论计算和静扭测试比对,理论计算结果与测试结果非常接近,确定了该计算方法的准确性,优化总结出抗扭能力较强的负角度螺纹参数。     

金刚石绳索取心钻杆接头螺纹的优化研究

金刚石绳索取心是一种高效优质、快速经济、应用广泛的钻探技术。我国绳索取心钻杆螺纹强度低,使用寿命短,钻杆折断事故时有发生,不能满足深孔钻进的需要。以接触非线性有限元理论为基础,运用大型通用有限元分析软件研究了钻杆接头螺纹螺距及螺纹长度等参数对螺纹强度的影响规律,并实现了对螺距和螺纹长度等的优化。研究结果表明,适当增大螺距及螺纹总长度,可以有效改善接头螺纹内部的应力分布状态,优化后的接头螺纹整体强度提高约15.4%。     

深海底钻机自动接杆卸杆储管机构

本文介绍了一种深海底使用的钻杆钻具储管机构的工作原理和结构特点。按照深海底钻孔工艺,设计了自动接杆、卸杆、存储机构。这一种机构采用两个单排转笼式储管架,分别存放钻杆和钻具管组件。每一个储管架各配备一双机械手,用于夹持钻杆和钻具在孔口位和储管架管口位之间的移送和卡紧定位。该机构可靠性高,取心率高,结构简单,方便操作。     

基于Ansys Workbench通地1井的绳索取心钻杆接头疲劳分析

通过分析通化盆地地质调查井工程钻探施工工况、钻杆折断事故及折断部位,基于钻杆和钻进工艺参数对井内钻杆接头螺纹受力进行理论计算,采用SolidWorks对钻杆接头螺纹连接处进行建模然后将模型导入Ansys Workbench中进行应力和疲劳仿真分析,预测钻杆接头的疲劳寿命。通过分析仿真结果,再结合地质岩心编录和测井资料,探讨涌水伴随大量气体钻探施工的钻杆折断原因,优化钻进工艺参数,从而减少孔内钻杆折断事故的发生。     

基于模糊粒子群算法的钻杆运移装置控制系统研究

在大直径救援井施工起下钻作业中,钻杆运移装置用于大直径钻具输送及钻柱接续。针对钻杆运移装置定位过程中钻杆易产生振动,难以快速、准确地将钻杆举升至动力头翘起角度进行对扣的问题。首先分析了钻杆运移装置的结构特点和工作原理,利用结构关系推导了钻杆举升时的运动学模型,得出钻杆末端接头与举升油缸和运移小车运动规律的映射关系,并采用有限元方法建立了钻杆举升时的动载受力模型,得出了钻杆末端接头的振动加速度主要由举升油缸和运移小车的工作速度所决定,且各部件的工作速度主要由各自的输入流量所确定;其次引入了基于模糊粒子群优化算法的综合误差评价函数,将钻杆末端接头的转角误差和位姿误差作为输入信号,采用加权法进行计算出综合误差和加速度误差,利用梯形隶属度函数构造了模糊控制规则,得出综合误差、加速度误差与比例参数、积分参数、微分参数之间关系,完成PID的控制参数调节,实现了对钻杆末端接头的主动抑振控制;最后利用MATLAB软件搭建了数值仿真模型,以某次钻杆运移装置工作时测量数据信号为例进行仿真研究,系统综合误差只需0.9 s可将振幅衰减至峰值的10%以下,同时加速度误差仅为0.05 mm/s²     

冲击倾向性煤层注水对钻进中吸钻卡钻的影响及试验

应用螺旋钻杆局部预测和评价冲击地压等动力灾害时易发生吸钻、卡钻等钻孔动力现象。为研究具有冲击倾向性煤层注水对吸钻、卡钻的影响规律，通过建立钻杆力学模型分析吸钻、卡钻动力现象产生机理，探明煤体应力和钻屑量是影响吸钻、卡钻发生的重要影响因素，推导了注水煤体的钻杆推力、钻杆扭矩等钻削力学参数计算公式，分析煤层注水后煤体应力重分布规律与钻屑量变化规律，并利用钻孔多参量测试系统，在井下对不同含水率煤体进行钻孔试验，从而研究钻杆推力、钻杆扭矩及钻屑量随煤体含水率的变化规律，并结合现场观测到的吸钻、卡钻动力现象，深入研究冲击倾向性煤层注水对煤体力学性质及吸钻、卡钻力学特性的影响。研究结果表明:吸钻时，钻杆推力值明显降低，卡钻时，钻杆扭矩值急剧升高；钻杆推力、钻杆扭矩均值增大幅度和钻屑量均值减小幅度随煤体含水率增大呈现先增大后减小的变化趋势；吸钻、卡钻点随煤体含水率的增大逐渐向煤壁深部转移；井下钻杆推力、钻杆扭矩及钻屑量的数据变化特征与煤体应力分布具有较好的对应关系。研究结果可为冲击地压预测和井下钻孔安全作业提供一定理论借鉴和工程指导。      

铝合金钻杆与钢接头可靠连接过盈量的计算及组装工艺

铝合金钻杆具有密度小、比强度高、耐腐蚀性强等优点,但其耐磨性较低。实际使用时,将铝合金钻杆杆体与钢接头组装在一起形成钻杆柱,由钢接头来承受拧卸操作。由于铝合金与钢在弹性模量、热膨胀系数、屈服强度等方面的差异,经常出现连接不可靠的情况。针对饱147 mm ×13 mm的内加厚铝合金钻杆进行过盈量的理论计算,得出满足传递载荷及材料不产生塑性变形的过盈量范围是0.712～1.009 mm。同时对钻杆杆体及钢接头的组装工艺进行介绍。     

高钢级绳索取心钻杆管材残余应力的初步研究

有观点认为管材的残余应力是绳索取心钻杆非正常损坏的诱因之一。据此采用环切法对不同热处理和矫直工艺的冷拔绳索取心管材制造过程中的残余应力进行了检测比对,认为冷拔管材制造环节产生的残余应力是存在的,也是可控的。只要制造工艺措施得当,可以将高钢级合金管材的残余应力控制在可接受范围内;合格管材出厂时存在较高残余应力造成的钻杆折断等事故较为罕见。应从管材制造、钻杆加工、现场使用等方面入手,努力降低钻杆断裂事故。     

一种新型割管器的设计与应用

在岩心钻探工程施工中,发生孔内事故在所难免,钻杆、钻具、套管被抱死或卡死的情况时有发生。通常用反丝钻杆进行处理,但无法保证在理想的位置脱开。为了继续施上的需要或从减少经济损失的角度,要使管材在需要的位置断开,使用割管器足常见的处理方法。通过工程实践,设计了一种新型割管器,不仅工作性能可靠,而且与以往使用过的其它类型割管器相比,具有结构简单、操作方便、使用范围广（最小可割内径为φ60mm的管材）、工作效率高等特点,其结构和原理具有通用性,值得推广应用。