頁巖氣、煤層氣、油砂等非常規(guī)能源逐漸進入人們的視野,這類能源氣藏深度低,開采周期短。采用常規(guī)的中深井鉆機,運營成本高、利潤低并且搬家比較麻煩。因此,這類能源的開采設備,必須自動化程度高、鉆井時間短、搬家方便。本文通過對市場的深度分析,在現(xiàn)代鉆井技術的基礎上,研發(fā)了液壓單根拖掛鉆機。液壓單根拖掛鉆機將底座和拖車一體化設計,安裝更加方便。新型井架的設計,大大減輕了鉆機自重,并且配套提升油缸,取消了傳統(tǒng)的絞車、游車等設備。根據(jù)鉆機自身特點,配套設計了滑軌式鐵鉆工、液壓直驅(qū)頂驅(qū)等設備。鉆機自動化程度大大提高,同時也極大地保證了作業(yè)人員的安全。對井架強度、穩(wěn)定性進行了計算分析,同時進行了液壓系統(tǒng)的設計計算和系統(tǒng)功率的計算。設計完成的液壓單根拖掛鉆機由四川宏華石油設備有限公司生產(chǎn),并于2011年8月進行了廠內(nèi)鉆井試驗。根據(jù)試驗結果對鉆機進行了改進,并于2012年10月再次進行鉆井試驗。試驗結果表明：液壓單根拖掛鉆機井場占地面積小、安裝時間短、操作簡單、技術含量高、液壓系統(tǒng)運行平穩(wěn)、各部件均到達了設計要求。本文研發(fā)的液壓單根拖掛鉆機是具有自主知識產(chǎn)權的國內(nèi)首臺以全液壓驅(qū)動的單根拖掛鉆機,鉆機配置性能已達到當今國際同類產(chǎn)品的先進水平,具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
【學位單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：TE922
【部分圖文】：

第２章單根鉆機結構原理及設計要點??本章根據(jù)前文對國內(nèi)外淺井鉆機的分析及相關規(guī)范和標準，經(jīng)過公司內(nèi)部評審確??定了單根鉆機的總體方案，下圖２－１為單根鉆機平面布置情況。然后，對單根鉆機整??體結構及原理進行了介紹，并對主要部件如拖車、井架、液壓頂驅(qū)、鐵鉆工的工作原??理進行了詳細分析。最后，分析了單根鉆機的主要設計要點，包括總體設計參數(shù)、主??要設計內(nèi)容、設計原則。??．園?Ｉ??窗，?■?：?１丨“丨？??Ｊａｎ＾?１?ＭＦ＾?ｗ?酵??■ｉ？ｆ?Ｉ；醒??Ｉ?：??Ｊ０？?．，?顯?．．??？?５３４９３?＿??圖２－１單根鉆機平面布置圖??從上圖２－１可以看出，本套鉆機配套了常規(guī)鉆井設備，包括２臺泥裝菜，固控罐、??發(fā)電房、ＶＦＤ房、電纜槽、油罐、水罐、貓道等，設備布局滿足相關規(guī)范和標準。所??有設備均可通過拖掛的方式進行平移，井場占地面積５４００（）Ｘ３５０００ｍｍ＝１８９０ｉｎ２，鉆機??整體布局滿足設計要求。??２．１整體結構原理??下圖２－２單根鉆機主機結構圖

第２章單根鉆機結構原理及設計要點??本章根據(jù)前文對國內(nèi)外淺井鉆機的分析及相關規(guī)范和標準，經(jīng)過公司內(nèi)部評審確??定了單根鉆機的總體方案，下圖２－１為單根鉆機平面布置情況。然后，對單根鉆機整??體結構及原理進行了介紹，并對主要部件如拖車、井架、液壓頂驅(qū)、鐵鉆工的工作原??理進行了詳細分析。最后，分析了單根鉆機的主要設計要點，包括總體設計參數(shù)、主??要設計內(nèi)容、設計原則。??．園?Ｉ??窗，?■?：?１丨“丨？??Ｊａｎ＾?１?ＭＦ＾?ｗ?酵??■ｉ？ｆ?Ｉ；醒??Ｉ?：??Ｊ０？?．，?顯?．．??？?５３４９３?＿??圖２－１單根鉆機平面布置圖??從上圖２－１可以看出，本套鉆機配套了常規(guī)鉆井設備，包括２臺泥裝菜，固控罐、??發(fā)電房、ＶＦＤ房、電纜槽、油罐、水罐、貓道等，設備布局滿足相關規(guī)范和標準。所??有設備均可通過拖掛的方式進行平移，井場占地面積５４００（）Ｘ３５０００ｍｍ＝１８９０ｉｎ２，鉆機??整體布局滿足設計要求。??２．１整體結構原理??下圖２－２單根鉆機主機結構圖

圖２－４鐵鉆工操作顯示界面??從上圖可以看出，鉆機操作界面簡潔、操作方便。多個控制模塊集成化設計，可??現(xiàn)不同部件控制的快速切換。此外，控制面板上設參數(shù)顯示區(qū)，可實時顯示鉆壓、??等參數(shù)，提高鉆井的安全性能。當出現(xiàn)故障時，控制系統(tǒng)會發(fā)出警報，并在面板??故障提示區(qū)，顯示當時油溫、油壓等參數(shù)。??鉆機采用模塊化設計，所有設備均可集成于拖車一體化安裝，可實現(xiàn)快速移運，??圖２－５所示鉆機運輸狀態(tài)。??
【參考文獻】

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本文編號：2836350