根据新疆浅层油田作业特点,为配合斜直井修井机完成管柱移送作业,对斜直井修井机抓管装置进行了设计与分析.阐述了抓管装置基本结构和工作原理,油管移送作业靠液压驱动完成.对抓管装置驱动系统建立数学模型,创建运动理论基础.建立了液压抓管钳模型,并用ANSYS软件对其进行静力学分析,通过数据分析对抓管装置的设计进行判定.

针对油管上卸扣和移运时劳动强度高、油管移送速度与吊卡速度不同步的问题,研发了折叠式油管移送装置.该装置通过液压驱动移动滑车进行油管运移,移动滑车移送油管的速度随游动吊卡下落及上升速度的变化而变化,通过控制液压马达手动换向阀的液压油排量可以实现移动滑车速度的控制,满足现场操作人员控制起下油管的速度需求.现场应用情况表明:油管移送装置装卸操作便捷,动作平稳可靠,接送管对位精准;配合液压吊卡平均接卸管柱速度为45根/h,最高接卸管柱速度为50根/h,大大减轻了工人的劳动强度,显著提升了修井作业效率,安全性能明显提高.折叠式油管移送装置的成功研发可为相关领域的使用人员、设计人员以及管理者提供参考.

本文提出一种新型的石油钻井防喷器拆装装置,通过该装置液压系统实现操作的半自动化,不但简化了工作流程,而且工具安装效率和安装过程的安全性显著提高.结合石油钻井防喷器组的安装要求以及结构尺寸参数,本文提出了该装置的整体结构功能和动力控制系统的设计,并对主要部件进行了有限元分析,最后利用实验对防喷器拆装移运装置的工作状态进行了检验,从而验证了该装置的可行性和有效性.

针对高压管汇应用中出现的非正常损坏状况,以15CrNiMo钢为研究对象,对其采用几种不同的热处理工艺处理后,对比分析其金相组织、硬度和耐磨性.研究结果表明:15CrNiMo钢采用渗碳+等温淬火+低温回火热处理后其工作面可获得下贝氏体+回火马氏体的混合组织,其强度及耐磨性得到显著提高,心部材料仍具有良好的塑性及韧性,从而可提高材料的综合力学性能,延长高压管汇的使用寿命;对15CrNiMo钢进行渗碳处理后其表层含碳质量分数由原来的0.15％提高到0.66％～0.70％,且由表层到内层从高到低逐渐变化,这部分材料已由低碳钢转化为中碳钢,比较适合进行等温淬火,易于产生下贝氏体;对15 CrNiMo钢采用渗碳+等温淬火处理后,虽然其在滑动磨损情况下的耐磨性不如回火马氏体钢,但在冲蚀磨损情况下,由于大量贝氏体的存在,且表面存在不同程度的压应力,可有效阻止裂纹的扩散,所以其耐磨性优于回火马氏体.研究结果可为使用高压管汇进行石油和页岩气开采的行业提供一定的理论参考.