ZJ50D钻机钻杆地面自动传送系统的研究.pdfVIP

ZJ50D钻机钻杆地面 自动传送 系统 的研 究 口 张洪生 口 路立勋 口 邵 兵 兰州理工大学 机 电工程学院 兰州 730050 摘 要 ：介绍 了ZJ50D钻机钻杆 自动传送系统总体机械结构组成、工作原理、主要技术参数和液压系统原理，并对液 压 系统特点进行 了分析 。所设计的ZJ50D钻机钻杆 自动传送系统用-t-zk~L面到钻井平 台的钻杆传送 ，具有操作灵活、结构 紧凑、适合国内钻机应用等优点。 关键词 ：钻井平 台 钻杆传送系统 机械结构 液压系统 中图分类号：TH122；TE928 文献标识码：A 文章编号：1000—4998(2013)08—0032—03 钻 杆 自动 传 送 系统 是 重 要 的井 口机 械 化 设 备 之 1 钻杆传送方案 一 ． 该 系统承 担~~-di杆 进行夹 持 、提升 、下 放 、平 移 和 回 转 等操作 。钻 杆 自动传 送系统 降低 了安全 风 险和 工人 此 系统运 用 可编 程逻 辑控 制器 PLC，根据 不 同 的 劳 动强度 ．提 高 了钻柱 排放 的 自动化水 平 和工 作效 率 ， 工序要 求 ，对 执行 机构进 行 控制 。PLC普 遍适 用 于工业 是 实 现 HSE管理 的有效 途 径 ¨】]。 自20世 纪 40年 代 ， 控制 现场 较 为恶 劣 的环 境 ，其抗 干 扰 能 力较 其 它 控制 钻 杆 自动传 送 系统 就在 国外 开始 了研 究 ，90年 代 形成 设 备更 为显 著 。钻 杆 (包 括普 通钻 杆 、钻 铤与 套管 )传送 了成熟 的钻 杆 自动传 送系统 ，产 品也 呈现 出机 械手 式 、 方案分 自动 化和半 自动化两 种 ，在石 油钻 探过 程 中 ，传 立 柱式 、桥 架 式 、起 竖式 等 多形式 ，水平 型 、垂 直 型 、水 送 普通 钻杆 的工作 量 最为 巨大 ，所 以系 统传 送普 通钻 平 垂 直 混 合 型等 多类 型 的发 展态 势 E23，钻 杆 自动 传 送 杆时选 用 自动化模 式 。 当系统传 送钻 铤 、套 管 等钻具 系统 主要 面 向海 洋钻 井平 台 、钻井 船和 高端 陆地 钻机 时 ，需 要对 系统 机械 手 的位 置 、机械 手 的夹持 爪 进行 调 而 开 发 ，普 通 陆地 钻机 应 用较 少 3¨]。在 国 内 ，对 钻 杆传 整 ，又 因钻 铤与套 管 的传送 量相 对较 少 ，所 以传送 此类 送 系统 的研 究还 处 于初步 阶段 ，直 到最 近几 年才 陆续 钻具 时适 宜采用 半 自动工作 模 式 。机械 系统 在 两种 方 有 部 分产 品投产 ．且全 自动模式 较少 …。与 国外 相似 ，国 案 中所 进行 的基 本动作 是相 同的 ．与控制 方式 无 关 ，具 内钻杆 自动 传送 系统 仍然 主要 针对 环境 恶劣 的海 洋 钻 体方 案和 主要参 数 如 图 2与表 1所示 。 井 ，陆地钻 井 的钻杆 自动 传送 系统 的研究 较少 _5]。 在 国内外 的钻杆 传送 机构 中 ，国民油 井设 计 的 自 ZJ5OD钻 机是 国内主流钻 机 ，但 该钻 机 的钻 杆 传 动猫 道 机 (如 图 3所 示 )．是 一 种 比较 典 型 的钻 杆 传 送 送工 作还 是传 统 的人 工传 送方 式 。传统人 工钻杆 传 送 机 构 ．起重 臂 与桅杆 尺 寸均 大 于或 等 于单 根钻 杆 长 度 ， 是一 种 困难 和重 复性 的工作 ，并伴 随着 多发 的安 全 事 整 体尺 寸较 为庞 大 。Z．J50D钻机钻 杆 地 面 自动 传送 系 故 。笔者 结合 陆地 石油 钻机 的结构 特 点和使 用形 式，提 统 中的起重 臂 与桅杆 均在 6．5rn左右 ，所 以结 构更 紧 出 ZJ50D 钻 机 钻