齿轮齿条钻机相似样机研制

齿轮齿条钻机取消了传统钻机的绞车、钢丝绳和大钩等结构,而利用齿轮与齿条的相互啮合带动顶驱上下运动,进行钻进作业,是更先进的钻机。论文对齿轮齿条钻机的相似模型样机的设计方法进行了研究,按照功能和动力相似的相似理论建立了相似准则,并研制了齿轮齿条钻机的相似模型样机。该相似样机具有完整的控制和检测系统,通过该相似模型样机仿真平台,对钻井作业进行了模拟仿真,实现了自动送钻等现代化钻井作业工艺的控制方法研究,为以后研发齿轮齿条钻机提供了理论基础和确切的实验数据。     

煤矿坑道钻机状态监测与故障诊断技术研究现状及展望

煤矿坑道钻机自动化和智能化程度的提高、作业范围和应用场景的扩展,使其系统复杂性和工作环境恶劣程度随之增加,对煤矿坑道钻机可靠性提出新的挑战。为有效降低因钻机故障带来的安全风险,提升钻机全寿命周期的任务品质,煤矿坑道钻机状态监测与故障诊断技术应运而生。首先从钻机状态参数采集、数据处理、诊断方法、系统应用等四个方面对煤矿坑道钻机关键系统状态监测和故障诊断技术研究现状进行总结分析,然后在故障预测与健康管理(prognostics and health management, PHM)技术基本概念的基础上根据集中式与分布式结合的方式提出了坑道钻机PHM技术框架,最后对煤矿坑道钻机PHM技术发展趋势进行展望,旨在为新一代煤矿坑道钻机及相关煤矿机械装备PHM技术的研究开展提供参考和借鉴。     

在超深井中使用自动化钻机研究

在深井钻进中应用自动化钻井技术意义重大.一方面可以提高钻井技术水平,同时也可增强在国际市场的竞争能力.对自动化钻机在使用方面的必要性和可行性进行了分析,为相关人员提供了参考.     

立轴式与全液压动力头式地质岩心钻机使用比较

通过对立轴式钻机和全液压动力头钻机的构造、使用和技术经济情况及维修性情况对比。结果表明,动力头钻机不仅在搬迁和使用方面要优于立轴式钻机,而且在钻进施工的效率和经济效果方面也要优于立轴式钻机。     

液压模块钻机的结构设计特点及其在南海油田的应用

中国南海某油田块液压模块钻机是中海油第一台自行设计并应用的海洋液压模块钻机,具有轻量化、自动化程度高、作业安全性高等特点。对海洋液压模块钻机的钻井设备模块、泥浆模块、固控模块进行结构有限元分析,从3方面总结了海洋液压模块钻机的结构特点,并与常规模块钻机从重量方面进行对比分析。结果表明,海洋液压模块钻机结构强度满足要求,同时重量得到了大幅降低,可以满足各个工况下平台的结构强度和桩基承载力要求,项目最终得以顺利实施。     

半潜式钻井平台双联钻机钻台布局设计

为建造具有自主产权第六代深水半潜式钻井平台,对双联井架钻机钻台总体布局和钻台自动化处理装备的布置进行了设计分析.双联井架钻机钻台采用中心布局,分析了与钻台直接关联设备设施不同配置方案的优缺点,优选钻台在平台的布局方案;对主、辅钻井中心采用偏心布置,兼顾作业顺畅和平台动力性能;制定钻台自动化装备布局原则,按双联井架钻台作业工艺流程及设备设施作业衔接关系进行钻台布局,同时基于人因学原则,合理布置转盘、大小鼠洞、顶驱、铁钻工、排管机、多功能机械臂等钻台自动化装备;钻井控制室布局采用集中式布局,实现了基于工艺流程的控制方式,改变基于设备功能集成方式.在系统分析基础上,完成适合半潜式双联井架钻机钻台布局方案.结果表明,合理的钻台布局设计不但确保双联钻机钻台自动化作业流程,提高了作业功效和安全性,而且为整个平台布局规划提供了良好基础.     

钻机系统故障智能诊断方法

由于地层的复杂性和隐蔽性，很难用精确的数学模型模拟钻机的工作过程。目前钻机故障只能凭人的经验进行识别和处理，不能充分利用检测数据对设备运行优劣的趋势、故障发生的原因、部位及程度进行预估，也不能给出相应专家治理意见。在对钻机故障进行研究的基础上，将人工智能和专家系统应用于石油钻井中，研究钻机系统故障智能诊断的理论和方法，建立了钻机常见故障图形化模糊神经网络专家知识库，提出了由专家规则、模糊逻辑、神经网络有机结合构成的智能推理机，使钻机故障诊断系统适用于多变量、多参数、多过程的复杂系统。     

国内外石油钻机新技术及发展趋势

本文重点介绍了国内外钻机的先进技术：意大利全液压钻机和小井眼、顶部驱动钻机、套管钻机及宝鸡石油机械有限责任公司研制成功的12000米特深井石油钻机等,如代表了石油钻机的最新技术。最后介绍石油钻机的发展趋势。     

MZ—150型锚杆钻机变角机构的力学分析

锚杆钻机是基础工程施工中的一种十分重要的钻孔设备。其变角机构关系到钻机的整体性能，对ＭＺ－５０型锚杆钻机的变角机构进行了运动学和力学分析，提出了合理的设计参数，为钻机设计提供了理论依据。     

ZJ20B7型钻机改造设计方案

通过对在用ZJ20B7型钻机的分析,结合现场使用需要,研究并应用目前钻井装备比较成熟的经验和技术,,进行合理改造,提高了该类钻机的经济性、适用性和安全性,降低了操作者的劳动强度,在同类钻机的改造上具有很好的参考价值。     

柴油机台架自动测探系统的建立

分析了柴油机台架普通试验存在的问题,提出了解决问题的办法──利用原来的柴油机台架和部分仪器,更换一些新的测控仪器,建立柴油机台架自动测控系统。对比试验结果表明该系统与原来的相比在试验过程中具有操作方便、测量精确、缩短时间,减少人员、节约能源和改善试验环境等优点。这种方法用于改组与利用旧仪器设备具有良好的推广前景。     

深井钻机K型井架动力模型模态试验与分析

深井钻机井架的动力特性极大影响着钻机钻进效率及结构安全,以缩尺比为1∶10的深井钻机井架动力模型为研究对象,采用数值分析的方法完成了模型井架的动力特性分析,应用冲击激励法对模型井架进行了动态特性测试。对比分析结果表明:仿真计算与实测的前5阶模态频率的相对误差均在10%以内且振型曲线大致相同,说明简化的有限元数学模型能够有效的反映出结构在低频段的频率与振型曲线特性,同时也验证了井架动力模型有效性,实测与仿真结果均表明转盘是引起结构低阶共振的主要原因。研究结果可为深井钻机K型井架的动态设计和结构动力修改提供理论依据。     

石油钻机综合性测试实验装置研制

为更新改造石油机械实验室的旧设备,研制了新的石油钻机加载装置及自动送钻控制装置和配套测试仪器;设计和开发了一系列与机械工程测试技术、电液自动控制技术、交流变频技术、可编程控制器、传感器应用技术及信号处理技术相关的实验项目;为实验教学和科研创造了良好的工作条件和试验平台,并在实验教学和科研工作的实际使用中取得了较好的效果。     

煤矿钻机自动防卡钻电液控制系统研究

由于松软煤层地质条件复杂多变,钻机在钻孔施工时,经常发生卡钻事故,这极大降低了工作效率,并严重威胁到工人人身安全。为解决以上问题,分析了引起卡钻的各影响因素,采用钻机回转压力表示卡钻状态,并设置回转压力卡钻阈值。根据钻机工作原理与卡钻机理,建立基于负载流量独立分配系统(LUDV)的防卡钻液压回路;采用PID与信号选择器建立自动防卡钻控制器,并采用人群搜索算法(SOA)整定PID参数。采用AMESim进行系统仿真试验,结果表明：回转压力达到20 MPa时,钻机自动回退;达到22 MPa时,钻机回转压力维持稳定,保持较大的回转动力克服外负载阻力,避免发生卡钻事故,验证了自动防卡钻电液控制系统的有效性。     

自升式钻井平台穿刺分析

 自升式钻井平台是近海石油和边际油田开发的重要设备。据统计,穿刺事故占自升式钻井平台总事故的比例超过了50%,造成平台严重损坏和人员伤亡。以Arab drill 19自升式钻井平台和中国某自升式钻井平台的穿刺事故为例,分析穿刺事故发生的原因,说明穿刺事故的危害。采用投影面积法,分析了中国某自升式钻井平台在渤海某井位发生穿刺事故的可能性,结果表明,该平台存在较大的穿刺风险,并预测了穿刺后的插桩深度。对比平台实际插桩深度,预测结果存在较大误差。结合穿刺研究的最新成果,分析两者存在误差的原因：实际插桩过程中,桩靴底部将形成砂土塞,该砂土塞会极大地提高土体的极限承载能力,导致实际插桩深度比预测插桩深度浅。     

基于AQWA的半潜式深水钻井平台运动响应与锚泊系统张力响应分析

根据南海海域海洋981半潜式深水钻井平台的实际工况,分析了该钻井平台与锚泊系统的风、浪、流等环境载荷;以海洋石油981半潜式深水钻井平台作为锚泊定位系统研究的对象,应用AQWA进行模拟仿真,建立了平台的三维模型,并分析了钻井装置在波浪载荷作用下的运动响应;鉴于该深水钻井装置采用12点对称布锚方式被固定在海平面上,通过改变顶部预张力倾角,分析在不同环境载荷下,顶部预张力倾角对锚泊系统的张力响应和钻井装置运动响应的影响。     

自升式平台地基承载力,抗倾稳性及桩腿插深分析

由于地质原因的不明，自升式平台桩腿突然刺破持力层而导致平台桩腿及结构破坏的事故时有发生．自升式平台作业时桩腿的地基承载力及抗倾稳性，对保证平台在各种海况下的作业安全是非常重要的．通过对某一自升式平台地基承载力及抗倾稳性的分析计算，探讨了平台抗倾稳性与海底土层地基承载力及桩腿插深之间的关系．对今后该类平台的设计具有一定的参考价值．     

齿轮齿条钻机起升系统多体动力学建模与分析

齿轮齿条钻机可以利用齿条齿轮技术带动顶部驱动装置直接起下钻具,是目前国内较为先进的新型石油钻机。建立了井架的等效模型和起升系统的等效模型,利用能量法,建立拉格朗日方程,对齿轮齿条钻机的起升系统进行多体动力学分析。利用ADAMS建立虚拟样机,对数学模型的分析结果进行验证。由于井架刚度很大,研究齿轮齿条钻机起升系统的动力学特性时,可忽略其柔性的影响。考虑钻柱运动所受阻尼作用,开钻初始时刻钻头有较为明显的振动,但不影响向下钻进的速度,且逐渐趋于平稳钻进。     

电动钻机步进式平移结构应力监测及强度分析

步进式平移可实现钻机前后左右整体移动,具有移动快速、操作便捷的特点,在丛式井组中应用广泛。针对 在役电动钻机加装步进式平移装置后,能否满足满立根情况下钻机整体平移的问题,开展了钻机平移结构应力监测试 验研究,以川庆钻探公司一台ZJ50DBS 钻机为研究对象,通过有限元分析找出钻机平移时结构受力较大部位的应力 监测点,在钻机无立根工况下进行钻机平移应力监测,再在试验数据分析结果基础上,以强度校核结果为目标值,对钻 机结构有限元模型进行修正,最后在修正模型上施加满立根载荷进行钻机整体平移受力分析。分析结果表明,该钻机 在底座安装步进式平移装置后,能够满足在满立根情况下的安全平移。     

Redrawing Frescoes of Dunhuang Grottoes and Their Application in Costume History Research

This paper explores the relationship between costume history research and the redraw/rig of frescoes of Dunhuang Grottoes. Redrawing frescoes could provide evidences for costume history research, and the research can correspondingly help the redrawing. Redrawing frescoes, for the purpose of costume history study, must comply with some specific rules, which are different from those of other studies. The present study also discusses the methods to distinguish the original fresco colors that have faded or changed after more than one thousand years.