钻机整体移运系统的研究

论文摘要

钻井技术与装备的发展为降低油气生产成本提供了很大的技术支持,钻井成本已成为影响原油开采成本的关键因素之一,开发钻机整体搬移系统是降低钻井成本的有效途径。在当今激烈竞争的石油行业中,设计开发缩短搬迁时间短的钻机整体移运系统,提高钻机整体移运性能,对于提高我国钻机在国际石油装备市场的竞争力具有重要意义。本文研制开发了用于钻机底座整体移运的杠杆式拖车和鞍座式拖车,用于井架及其游动系统整体移运的井架拖车。将上述拖车与钻机底座和井架有机的组合作为运动系,用大马力牵引车作为动力源,从而实现了钻机整体快速移运。通过对钻机整体移运系统整体布置研究,分析了钻机各种结构,研究设计不同的移运方案,研究开发了两车整体移运钻机底座结构和单车整体移运钻机底座技术,并运用三维造型对零部件进行仿真设计,运用有限元软件对零部件进行了校核和运动仿真。仿真分析了钻机底座整体移运;建立稳定性模型,推导移运系统稳定性条件;对井架拖车水平移运钻机井架进行了研究,首次使用巨型轮胎井架拖车进行钻机井架的整体移运,对移运系统轮胎结构、花纹、材料进行分析,提出了高温环境下,巨型轮胎降温方案。对钻机整体移运系统进行了测试,试验结果表明,该系统可满足设计要求。在苏丹的应用表明,该系统性能先进、配置合理、结构紧凑,提高了整套钻机的整体移运性能,大大减少钻机搬迁所用的车次与时间,提高了钻机搬迁的效率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的研究意义
• 1.2 国内外现状分析
• 1.2.1 国外移运钻机现状
• 1.2.2 国内移运钻机现状
• 1.3 课题主要研究内容
• 第2章 整体布置的研究
• 2.1 钻机底座及上部设备整体移运的研究
• 2.2 钻机井架及其游动系统水平整体移运的研究
• 第3章 钻机底座与井架承载拖车的研究
• 3.1 钻机底座承载拖车的研究
• 3.2 钻机井架承载拖车的研究
• 第4章 移运安全性和稳定性的研究
• 4.1 安全性分析
• 4.1.1 钻机底座起升状态
• 4.1.2 钻机底座整体移运状态
• 4.1.3 轮胎安全性研究
• 4.2 稳定性分析
• 4.2.1 纵向稳定性
• 4.2.2 横向稳定性
• 第5章 钻机整体移运系统试制、试验及检测
• 5.1 钻机整体移运系统试制
• 5.1.1 钻机底座承载轮轴的制造
• 5.1.2 钻机井架承载轮轴的制造
• 5.1.3 承载鹅颈的制造
• 5.1.4 液压元件试验
• 5.1.5 装配
• 5.1.6 采用先进的生产工艺及组织管理模式
• 5.2 钻机整体移运系统试验与检测
• 5.2.1 厂内自检
• 5.2.2 中国石油化工股份有限公司·中原油田分公司装备监测总站检测
• 5.3 成果使用情况
• 第6章 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢