在简单介绍现有的投球滑套式压裂工具所受限制的基础上,给出了解决办法——采用可变径球座代替原有的固定球座,并介绍了工作原理。同时,结合设计出来的可变径球座建立了物理模型以及力学模型,再利用ANSYS软件的求解功能对模型进行了求解。通过对模型的应力分析,确定了可变径球座的可靠性与安全性,从而在理论上验证了利用可变径球座代替原有的固定球座的可行性。

为了提高生产效率,降低作业人员劳动强度,保障其作业安全,研制了3000 m超长单根自动化钻机。该钻机采用抓举式管柱自动化系统及智能化司钻控制平台,实现了管柱的自动化输送及上卸扣作业;成功应用了设备远程监测及故障诊断技术,实现了石油钻机的预防性维护及故障预警;两节伸缩式井架能携带顶驱及游吊系统实现整体运输及起放,垂直升举式底座,低速大转矩电动机直驱绞车、顶驱及钻井泵,提高了钻机效率。现场试验结果表明,该钻机使用性能良好,作业环境得到明显改善,验证了技术的合理性和先进性。

针对石油钻机固控系统体积大、占地广及重量重的特点,为减少固控系统搬迁移运车次,节省拆卸安装时间,满足快速搬家要求,固控系统移运技术应用而生。文中介绍了目前国内常用的几种固控系统的移运技术,对比分析了各个移运技术的布局方案、移运性能、优缺点及适用范围,最后依据不同的使用环境,提出了可优先采用的固控系统移运技术的建议,对不同移运钻机配置最佳的固控系统移运方案提供参考。

针对贵州地区研制的ZJ20DB山地模块钻机采用套装式直立起升井架和箱叠式底座、单轴齿轮传动绞车、单电动机皮带传动泥浆泵及转盘传动装置,结构紧凑,减小了安装占地面积及运输尺寸,能适应丘陵、山区等安装场地紧张、运输条件差的地区使用;同时应用交流变频电驱动技术,采用400V可分离交流母线,可以根据电网容量,有选择性的部分或者全部使用网电及柴油发电机组,提高了工业电网使用效率,减少了设备投入及环境污染,降低了生产成本。

轮胎是拖挂钻机移运系统的主要部件,正确选择轮胎可延长使用寿命,也是移运操作安全性的重要保障。文中结合拖挂钻机的转运作业特点、使用路况环境及轮胎承载负荷等因素,分析讨论了移运系统在轮胎类型、规格、层级和花纹选择的基本原则和要求,并针对拖挂钻机移运轮胎载荷计算的8种工况,给出了轮胎载荷的计算公式、载荷变化特点、轮胎接地比压的计算公式,最后通过5000 m全拖挂钻机移运系统的设计实例,说明了轮胎选择和载荷分析的具体过程,为其它拖挂钻机移运系统的设计提供了参考。

研究了用于深井钻井的大功率链条并车传动方案及关键技术。该传动方案通过设置两挡齿轮传动箱,实现泵冲的单独调节;采用与大箱体分离设置并可实现三个状态切换的翻转链条箱,解决了运输超限问题;采用传动轴轴端的自回油式润滑回路以及箱盖的密封结构,满足了环保要求。

常规的连续管作业机张紧力通过手动控制滚筒与注入头之间速度匹配控制实现，由于人为因素难以实现滚筒与注入头之间稳定的张紧力控制。该文设计的连续管作业机张紧力电液控制系统引入PLC控制技术，采用电液负荷传感控制模式，实现了滚筒与注入头之间连续管张紧力的自适应控制。应用实践表明：该系统运行平稳，操作简单，性能可靠，延长了连续管的使用寿命。