针对常规绞车体积大、质量大的问题,研制了1500 hp轻型化行星绞车。通过建立绞车关键部件的优化模型,应用Matlab软件编程运算,对较大部件进行优化设计。绞车采用的轻型化设计及浮动箱体等技术,使得绞车体积、质量较常规绞车减小约25%,尤其适用于海洋平台等对设备质量和体积要求严格的场所,具有较好的市场推广价值和发展前景。

应用有限元分析软件ANSYS对钻机中的动力浮动缓冲短节进行了疲劳及稳定性分析,获得了短节各主要零部件的疲劳寿命参数及失稳系数,为短节疲劳强度及稳定性校核提供了必要的依据。并极大地降低了样机试制及试验费用,弥补了手工计算的缺陷,为设计者提供了一种新的计算思路。

为符合探伤检验要求,设计开发了符合API8C PSL2级的超深井钻机配套作业的YC450游动滑车（简称游车）,对常规游车在结构上进行了改进,并通过UG NX7.5建模,应用有限元法进行分析,采用ASME Ⅷ规范进行强度校验.结果表明,此游车在强度上满足ASMEⅧ规范要求,结构上满足API8C PSL2级质量要求.

轨道式铁钻工旋扣钳是一种旋扣工具,其工作原理是能夹持钻杆本体高速旋转,旋转时带动钻杆整体快速旋上或卸开接头螺纹,它和冲扣钳组合在一起构成了井口机械化工具—＂轨道式铁钻工＂。文中对轨道式铁钻工旋扣钳的结构、工作原理、技术参数、液压控制原理、电气控制系统及运动仿真等作了详尽的阐述。并结合现场的试验情况阐明了旋扣钳的结构参数设计合理,整体性能先进,布局紧凑,整体安装、拆卸及维护都很方便。同时也指出了该设计为油田工作者带来的好处。

根据钻井升沉补偿绞车关键参数,在研究国外主动补偿绞车方案、分析国内外现有的各种海洋浮式平台升沉补偿系统的基础上,考虑补偿绞车使用环境、使用工况等要求,并结合常规海洋绞车的设计经验,完成了1000 hp主动式钻井升沉补偿绞车设计,实现了具有自主知识产权的升沉补偿绞车设计。

概述了钻井升沉补偿绞车系统的技术现状，介绍了国内外补偿绞车的发展情况。对主动补偿绞车的特点和补偿原理进行了介绍，研制了一种交流变频电驱动的1000 hp主动钻井升沉补偿绞车，适用于4000 m勘察船。对补偿绞车的补偿原理、设计计算、联合仿真进行了技术分析。补偿绞车的厂内试验表明，补偿绞车的补偿速度、补偿精度达到设计要求，对海洋补偿绞车的发展起到重要指导作用。

为了解决油田现场出现的铁钻工故障排除困难、影响生产效率的问题,设计开发了铁钻工故障诊断系统。在对铁钻工工作原理和液压系统分析的基础上,通过建立铁钻工液压系统故障树,对铁钻工故障进行定性分析,利用VB程序语言和Access数据库技术,设计完成一套具备故障推理能力,以诊断知识库为核心的铁钻工故障诊断系统。通过现场工程实例验证,该系统能帮助现场操作人员快速排除铁钻工在工作过程中出现的故障,缩短故障排除时间,提高故障诊断准确率

井架工用于实现立根在井口和指梁间的排取管传递作业，是钻机管柱处理系统的主要设备之一，为了解决其平行四连杆式移运臂占用空间大、自重大的缺点，该文提出了一种基于同构双缸机构的液压调平的移运臂，文中介绍了移运臂结构、调平原理、控制系统，并对调平效果进行了分析，证实其结构巧妙合理，满足排管设备的作业要求，具有很好的应用前景。