钻杆输送.docVIP

一种水平定向钻机的钻杆输送夹持装置包括挂钩（１）、一端与挂钩（１）相连的弹簧（４）、梭臂（８），所述的挂钩（１）可绕固定在梭臂（８）上的销轴（３）转动，其特征在于：该装置还包括由油缸（７）、推杆（６）、导向块（５）构成的钻杆夹持装置，油缸（７）缸体末端固定在钻机梭臂（８）后部、导向块（５）固定在钻机梭臂中部，推杆（６）穿过导向块（５）并能沿导向块（５）内的滑槽作纵向移动，其一端与油缸活塞杆通过转轴活动连接，另一端在推杆（６）伸出时直达挂钩（１）上部、限制挂钩（１）的转动，所述与挂钩（１）相连的弹簧（４）之另一端与固定在导向块（５）底部的弯钩相连。基于机器视觉技术的钻杆磨损检测方法的研究 在油田钻井过程中，钻杆具有传递扭矩，输送泥浆，连接、增长钻柱等作用。为了减少由于钻杆磨损引起的钻井事故，同时也为了节约钻井成本，提高钻杆使用寿命，对于从钻井现场回收的钻杆，需要对其进行磨损状况分析，得出磨损结论：究竟是可以再次使用还是送维修车间维修或者报废。 目前，对钻杆的磨损分析的方法是在检测车间里进行的，检测工人使用传统的测量工具如卡尺等有选择的测量钻杆磨损处的直径，然后根据测得直径值计算钻杆的磨损量并得出磨损结论。由于钻杆很长，同时钻杆磨损的位置具有不确定性，因此采用目前的分析方法存在着效率低、人为误差大等缺点。 为提高钻杆磨损分析工作的效率，本论文将机器视觉技术引进钻杆磨损分析领域，研制了一套钻杆磨损检测装置。该装置通过CCD摄像机对钻杆磨损图像进行采集，由配套的图像软件对磨损图像进行处理分析，计算出钻杆磨损处的直径值，然后再根据直径值计算出钻杆磨损量，得到磨损程度结论。通过试验表明，该钻杆磨损检测装置实现了对钻杆磨损的快速分析，提高了工作效率。石油钻杆接头的疲劳分析 钻杆是开采石油和天然气工程中的主要设备之一，钻杆接头是连接各段钻杆的部件。由于钻杆接头的截面形式变化较大，不可避免的出现应力集中现象，并且在钻井过程中大多在循环荷载下工作，所以很容易发生疲劳破坏。因此，关于钻杆接头的疲劳问题越来越受到国内外有关研究人员的关注。　　 为了研究钻杆接头的疲劳性能，本文分别对拉压、扭转、弯曲和复合拉扭荷载下钻杆接头的疲劳寿命进行计算。首先，在ANSYS软件中建立钻杆接头的有限元模型并进行应力分析，然后利用FE-SAFEWORKS软件对应力场结果进行疲劳寿命计算。材料选用近似高强度钢材，应用Miner线性累积损伤理论法则，采用雨流计数法处理荷载信号，采用单轴应力分析算法计算疲劳寿命。　　 由计算出的疲劳寿命结果绘出钻杆接头疲劳寿命随台阶根部圆角半径变化的影响曲线。当圆角半径增大时，构件的疲劳寿命显著地增大，和应力集中系数变化的趋势相一致。因此，工程中可以选择合适的圆角半径使得构件既满足疲劳强度要求又能满足接头处紧密连接的要求。另外，拉伸荷载下疲劳寿命受圆角半径的影响大于弯矩荷载，验证了构件疲劳性能受荷载形式的影响。还验证了钻杆接头在扭转时，受压缩荷载比拉伸荷载有利。　　 将有限元法和FE-SAFEWORKS结合起来分析钻杆接头疲劳寿命的方法可以推广适用于工程上的复杂构件的疲劳分析，为工程设计提供参考。 一、钻杆传输测井工艺流程简介 1．钻杆传输测井工艺流程简介 钻杆传输测井是目前大斜度和水平井最普遍采用的测井采集工艺技术。其原理 是：将测井仪器连接在钻杆上，以起下钻具作为动力，推动测井仪在目的层段中运行，进而完成测井采集任务。 施工作业有三个主要步骤： (1)用钻具将测井仪器送入目的层段的上方，即对接点。 (2)电缆穿过旁通在钻杆中通过湿接头实现井下测井仪器与测井地面设备之间的连接。 (3)起下钻具，进行测井采集作业。 2．塔里木超深超长裸眼井身结构及其给测井工艺带来的技术难题 塔里木油田油藏普遍埋藏超过5000m，且大部分水平井表套下深仅500m左右，裸眼井 段长超过5000m，但很多井的水平井段长度超过500m，这种井身结构条件给传输测井采集施工带来了一系列的安全问题和技术难题，造成作业事故频频发生，最高时达到70％，总结起来最主要有以下问题： (1)旁通出套管鞋后的作业安全问题； (2)长裸眼条件下，湿接头的堵塞问题； (3)大斜度状态下的对接问题； (4)井口电缆保护的问题等。 3．超深超长裸眼井水平井钻杆传输测井工艺技术 1)旁通出套管鞋技术 从钻杆传输测井示意图中我们可以看出(图1)，钻杆传输测井过程中，旁通以上的电缆是裸露在钻杆与井壁之间的。传统的工艺技术，电缆出现在裸眼井段，将会带来极大的安全隐患，所以测井工艺技术规程中明确规定：“禁止旁通出套管鞋”，也就是说规定每次传输测井的测量井段只能小于套管的长度。但塔里木有很多水平井的水平段长度超过套管，如果每个系列测井作业都采取分段作业，不仅大大降低了生产时效，而且第一次以后作业还