一种液压驱动顶驱下套管装置的研制与应用 被引量：1

1

作者 刘士岩 张宁 +2 位作者 王坤青 李慎奎 吴春勇 《内蒙古石油化工》 CAS 2024年第3期116-119,共4页

随着顶驱技术的发展和广泛应用,我公司研制了一种液压驱动的顶驱下套管装置,该装置顶端与顶驱主轴连接,通过驱动油缸驱动楔形卡瓦卡紧套管,结合顶驱的旋转和起下功能,完成下套管作业。下套管装置设计有芯轴密封结构,该结构能够与套管内... 随着顶驱技术的发展和广泛应用,我公司研制了一种液压驱动的顶驱下套管装置,该装置顶端与顶驱主轴连接,通过驱动油缸驱动楔形卡瓦卡紧套管,结合顶驱的旋转和起下功能,完成下套管作业。下套管装置设计有芯轴密封结构,该结构能够与套管内孔形成密封,可在下套管同时进行泥浆循环,减少了下套管作业时井内事故的发生。该装置目前已完成42口井下套管作业,作业成功率100%,下套管装置应用降低了工人劳动强度、提升了下套管作业效率和下套管作业成功率。 展开更多

关键词 下套管装置 顶驱 液压驱动

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外夹式顶驱下套管装置的研制及应用 被引量：1

2

作者 邓荣 董毅军 +3 位作者 王德贵 阎永宏 张宏桥 王文超 《机械工程师》 2024年第4期105-108,共4页

下套管质量的好坏直接影响固井工艺和井筒质量,为提高大位移水平井的下套管质量和作业效率,研制了新一代外夹式顶驱下套管装置。通过对结构的优化设计、轴承的优化选型、指针系统设计以及监测系统与司钻房顶驱控制的结合,解决了原有顶... 下套管质量的好坏直接影响固井工艺和井筒质量,为提高大位移水平井的下套管质量和作业效率,研制了新一代外夹式顶驱下套管装置。通过对结构的优化设计、轴承的优化选型、指针系统设计以及监测系统与司钻房顶驱控制的结合,解决了原有顶驱下套管装置作业时易损坏套管、长时间旋转本体发热、灌浆或循环泥浆易漏失、无法由司钻统一控制等问题。通过厂内试验证实了该外夹式顶驱下套管装置研制成功,经在辽河油田现场应用,证实了该装置在大位移水平井下套作业中能高效、高质量地完成水平段下套管。 展开更多

关键词 下套管装置 顶驱 外夹式 应用

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基于有限元的顶驱下套管装置密封胶筒设计

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作者 张庆斌 豆乔 +3 位作者 梁海青 刘付贵 蒲亚昭 张欣 《石油矿场机械》 CAS 2024年第6期49-55,共7页

密封胶筒是顶驱下套管装置实现套管密封、泥浆循环等作业功能的关键部件。为探究密封胶筒工作原理并为其研发提供理论依据,通过有限元分析软件建立了数值仿真模型,采用自适应网格技术模拟了密封胶筒插入套管及密封高压泥浆的动态过程。... 密封胶筒是顶驱下套管装置实现套管密封、泥浆循环等作业功能的关键部件。为探究密封胶筒工作原理并为其研发提供理论依据,通过有限元分析软件建立了数值仿真模型,采用自适应网格技术模拟了密封胶筒插入套管及密封高压泥浆的动态过程。分析了密封胶筒的密封原理,研究了动态过程中密封胶筒几何形态及应力状态的变化特性。并对密封胶筒进行了力学分析和强度校核,结果表明:当密封最大泥浆压力时,胶杯最大应力为15.77 MPa,骨架最大应力为370.3 MPa,表明密封胶筒强度满足设计要求。最后通过应用试验检验密封胶筒的密封效果,验证了仿真计算各项数据的准确性,表明此密封胶筒性能满足现场使用要求。 展开更多

关键词 顶驱下套管装置 密封胶筒 有限元分析 应力分析 试验验证

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旋转下套管装置卡瓦牙结构优化

4

作者 谢帅 罗乙凯 +3 位作者 朱祥龙 邹鑫 曾国恩 彭佳辉 《重庆科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第4期105-112,共8页

旋转下套管装置中的卡瓦牙设计不合理,易造成卡瓦牙磨损、套管受损等问题。针对上述问题,建立卡瓦板夹持套管数值计算模型,研究卡瓦牙型和卡瓦牙结构参数对卡瓦牙与套管力学性能的影响规律。结果表明:首先,选用不同的卡瓦牙型,卡瓦板与... 旋转下套管装置中的卡瓦牙设计不合理,易造成卡瓦牙磨损、套管受损等问题。针对上述问题,建立卡瓦板夹持套管数值计算模型,研究卡瓦牙型和卡瓦牙结构参数对卡瓦牙与套管力学性能的影响规律。结果表明:首先,选用不同的卡瓦牙型,卡瓦板与套管的最大应力均位于各自的两端,且平顶牙型最为合理;此外,接触压力、卡瓦牙应力和套管应力随着卡瓦牙前角、后角和齿距的增大而增大,随着齿顶宽的增加而减小;最后,以接触压力、卡瓦牙应力和套管应力为优化目标,以卡瓦牙结构参数为设计变量,应用正交实验法优化出的卡瓦牙结构参数为卡瓦牙前角为20°、后角为45°、齿高为1.2 mm、齿距为3 mm。卡瓦牙优化后可大幅提高旋转下套管装置的使用寿命。 展开更多

关键词 旋转下套管装置 卡瓦牙 有限元分析 优化设计

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机械式顶驱旋转下套管装置的研制 被引量：2

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作者 孟令峰 石坚 +2 位作者 窦金永 于成龙 马晓伟 《石油和化工设备》 CAS 2023年第4期20-23,共4页

为了解决长水平段水平井套管下放困难、处理井下异常不及时以及常规下套管方式的轴向冲击载荷对套管造成损伤等问题,研制了一种机械式顶驱旋转下套管装置,该系统采用独特的机械式设计,方便安装及运移、不受低温影响,比传统的液压驱动型... 为了解决长水平段水平井套管下放困难、处理井下异常不及时以及常规下套管方式的轴向冲击载荷对套管造成损伤等问题,研制了一种机械式顶驱旋转下套管装置,该系统采用独特的机械式设计,方便安装及运移、不受低温影响,比传统的液压驱动型可靠性高。阐述了该装置的组成、工作原理及技术关键。对同类设备的研发具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 机械式 顶驱下套管装置 水平井

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顶驱下套管装置的研制 被引量：24

6

作者 张国田 邹连阳 +2 位作者 黄衍福 张宏英 周家齐 《石油机械》 北大核心 2008年第9期82-84,11,共3页

鉴于常规下套管作业的局限性,通过对国内外相关技术的调研,根据国内油田的需要,研制开发了顶驱下套管装置。该装置是一种基于顶部驱动钻井系统,用于下套管作业的集机械、液压于一体的装置。根据套管尺寸的不同,分为内部驱动和外部驱动2... 鉴于常规下套管作业的局限性,通过对国内外相关技术的调研,根据国内油田的需要,研制开发了顶驱下套管装置。该装置是一种基于顶部驱动钻井系统,用于下套管作业的集机械、液压于一体的装置。根据套管尺寸的不同,分为内部驱动和外部驱动2种结构。重点介绍了该装置的结构、工作原理、技术参数及功能试验情况。样机的一系列原理试验表明,各项试验结果满足设计及使用要求。该装置的应用,将使下套管作业变得更为简单和高效,钻井综合成本将大大减少。 展开更多

关键词 下套管装置 顶驱 结构 原理 试验

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新型顶驱下套管装置传动缸优化设计 被引量：7

7

作者 李征 朱宏武 +2 位作者 孔祥领 范效礼 郝健生 《石油机械》 北大核心 2013年第2期41-44,49,共5页

利用Ansys Workbench软件对新型顶驱下套管装置的传动缸进行了拓扑优化和尺寸优化设计。基于变密度法和中心复合设计法,分别建立拓扑优化设计和尺寸优化设计数学模型,并给出了拓扑优化和尺寸优化流程。按照建立的数学模型和设计流程对... 利用Ansys Workbench软件对新型顶驱下套管装置的传动缸进行了拓扑优化和尺寸优化设计。基于变密度法和中心复合设计法,分别建立拓扑优化设计和尺寸优化设计数学模型,并给出了拓扑优化和尺寸优化流程。按照建立的数学模型和设计流程对顶驱下套管装置传动缸进行结构优化,得到其最优尺寸组合。分析结果表明,优化后的传动缸在满足应力要求的条件下质量减轻了20%,节省了制造材料。 展开更多

关键词 顶驱下套管装置 传动缸 拓扑优化 尺寸优化 ANSYS WORKBENCH

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循环下套管装置卡瓦牙型选取及有限元分析 被引量：4

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作者 刘嘉玮 张杨 +1 位作者 邓宇丰 聂云飞 《石油机械》 北大核心 2019年第5期31-37,共7页

为了使循环下套管装置能承受较大的工作载荷,并保证装置能够平稳进行下套管作业,对卡瓦上布置的A、B、C这3种类型卡瓦牙进行了对比分析,应用ANSYS Workbench有限元软件,对这3种牙型在拉力和扭矩作用下的应力进行仿真分析计算。计算结果... 为了使循环下套管装置能承受较大的工作载荷,并保证装置能够平稳进行下套管作业,对卡瓦上布置的A、B、C这3种类型卡瓦牙进行了对比分析,应用ANSYS Workbench有限元软件,对这3种牙型在拉力和扭矩作用下的应力进行仿真分析计算。计算结果表明:卡瓦只承受拉力作用时,A型牙应力集中,且最大应力超过其屈服极限,因此易被破坏,B型和C型牙所受应力比A型牙小;只承受扭矩作用时,A型牙应力最小,C型牙应力最大;在相同扭矩作用下,卡瓦数量越多,单个卡瓦承受的应力越小。因此,确定循环下套管装置最优卡瓦牙型为B型。根据不同卡瓦牙排列形式,找出卡瓦牙最先失效的位置在卡瓦两侧最下端,并规定B型牙所能承受的最大拉力应小于1 500 kN,这样才能保证整套装置的安全性。研究结果可为卡瓦牙型设计及优选提供参考。 展开更多

关键词 循环下套管装置 卡瓦牙 拉力 扭矩 失效位置 有限元分析

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顶驱下套管装置的技术现状及发展趋势 被引量：24

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作者 韩飞 纪友哲 +3 位作者 贾涛 马汝涛 朱英杰 杨磊 《石油机械》 北大核心 2012年第1期84-86,共3页

随着顶驱装置在全球的广泛应用,顶驱下套管装置以其作业的高成功率和高效率等优点,已经成为国内外石油公司争相研发的热点。介绍了国内外顶驱下套管装置的产品型号、结构原理、技术参数以及性能特点等技术现状,指出顶驱下套管装置的主... 随着顶驱装置在全球的广泛应用,顶驱下套管装置以其作业的高成功率和高效率等优点,已经成为国内外石油公司争相研发的热点。介绍了国内外顶驱下套管装置的产品型号、结构原理、技术参数以及性能特点等技术现状,指出顶驱下套管装置的主要发展趋势为:机械驱动、微痕夹持、工具集成化及智能化方向发展。 展开更多

关键词 顶驱 下套管装置 技术现状 发展趋势

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旋转下套管技术在沈273-H1井的应用

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作者 李鹏 《石油石化物资采购》 2021年第14期59-60,共2页

以辽河油田沈阳采油厂区块水平井旋转下套管的成功作业为例,通过分析水平井长裸眼井段套管下入过程中面临井斜大、裸眼段长、易掉块、井壁磨阻大等问题及难点,阐述了旋转下套管技术的必要性,介绍了该技术的工作原理和主要设备,分析了该... 以辽河油田沈阳采油厂区块水平井旋转下套管的成功作业为例,通过分析水平井长裸眼井段套管下入过程中面临井斜大、裸眼段长、易掉块、井壁磨阻大等问题及难点,阐述了旋转下套管技术的必要性,介绍了该技术的工作原理和主要设备,分析了该技术的作业特点及应用效果。结果表明:旋转下入套管柱时,能够有效通过遇阻井段,安全平稳过“大肚子”,未发生卡钻等复杂情况,长裸眼井段套管全部成功下至设计深度,对水平井长裸眼井段套管下入技术的提高有指导作用。 展开更多

关键词 沙河街组泥岩 高强度套管 下套管装置

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旋转下套管技术在钻井现场的实践应用

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作者 雷齐松 李佳 +2 位作者 左文彬 张萌 刘成 《中国科技期刊数据库 工业A》 2021年第6期102-103,共2页

为解决大位移井和水平井下套管遇阻问题,引进和消化旋转下套管装置。本文主要介绍旋转下套管装置的工作原理和结构及其在官东1701H和官东1702H的现场应用。旋转下套管技术先进,安全可靠,自动化程度高,满足普通API螺纹和气密封螺纹的上... 为解决大位移井和水平井下套管遇阻问题,引进和消化旋转下套管装置。本文主要介绍旋转下套管装置的工作原理和结构及其在官东1701H和官东1702H的现场应用。旋转下套管技术先进,安全可靠,自动化程度高,满足普通API螺纹和气密封螺纹的上扣需要,可为水平井和大位移井安全下套管提供技术支持。 展开更多

关键词 旋转下套管装置 气密封螺纹 遇阻 循环

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