本文選題：頂驅(qū) + 鉆井　； 參考：《華南理工大學(xué)》2011年碩士論文

【摘要】：頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置是20世紀(jì)80年代興起的新型鉆井技術(shù),是旋轉(zhuǎn)鉆井技術(shù)的一項(xiàng)重大突破,受到世界各國(guó)石油公司的高度重視,且在國(guó)際石油工業(yè)中得到迅速發(fā)展和應(yīng)用,頂驅(qū)裝置的應(yīng)用明顯提高了鉆井作業(yè)的速度和效率,已成為石油鉆井先進(jìn)裝備的代表。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,全國(guó)石油消費(fèi)量迅速增長(zhǎng)。然而,石油產(chǎn)量增長(zhǎng)低于消費(fèi)增長(zhǎng),這給石油鉆井機(jī)械設(shè)備如頂驅(qū)等制造了大量的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。雖然國(guó)產(chǎn)頂驅(qū)在設(shè)計(jì)制造時(shí)都引進(jìn)了國(guó)外的先進(jìn)技術(shù),但同國(guó)外的頂驅(qū)相比,國(guó)產(chǎn)頂驅(qū)的質(zhì)量和性能等方面仍然存在著或多或少的問題。因此,頂驅(qū)整體的設(shè)計(jì)與研究,對(duì)縮短與國(guó)外之間的技術(shù)差距、提高頂驅(qū)產(chǎn)品的技術(shù)含量、提升頂驅(qū)產(chǎn)品的品質(zhì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文分析了頂驅(qū)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀并指出了今后頂驅(qū)的發(fā)展趨勢(shì),介紹了頂驅(qū)的基本結(jié)構(gòu)及其優(yōu)點(diǎn),對(duì)鉆井作業(yè)進(jìn)行了深入細(xì)致的分析,并以美國(guó)Varco公司的TDS-11SA型頂驅(qū)為例,對(duì)頂驅(qū)液壓系統(tǒng)的平衡系統(tǒng)控制油路、剎車油路、回轉(zhuǎn)頭油路、傾斜機(jī)構(gòu)油路、IBOP控制油路、背鉗機(jī)構(gòu)控制油路和定位銷系統(tǒng)控制油路進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)與說明。根據(jù)已經(jīng)知道的TDS-11SA頂部驅(qū)動(dòng)鉆井裝置的主要技術(shù)參數(shù),在綜合考慮關(guān)鍵元件的使用性能和使用壽命等因素的情況下,對(duì)主要液壓元件進(jìn)行了合理的參數(shù)計(jì)算與選型。 本文介紹了世界著名的工程系統(tǒng)高級(jí)建模與仿真軟件AMESim,并按照第三章中對(duì)平衡系統(tǒng)控制油路的設(shè)計(jì),利用AMESim軟件中的HCD(Hydraulic Component Design)庫(kù)對(duì)頂驅(qū)液壓系統(tǒng)平衡系統(tǒng)搭建了仿真模型,在參數(shù)模式下對(duì)各部分模型的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)置,最后對(duì)其進(jìn)行仿真并且對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了深入細(xì)致的分析。 仿真結(jié)果表明本文對(duì)頂驅(qū)液壓系統(tǒng)平衡系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了平衡系統(tǒng)的作用,即平衡了頂驅(qū)本體的重量,保證了絲扣在上卸扣時(shí)不至于磨損,從而證明了設(shè)計(jì)的可靠性。仿真結(jié)果顯示通過調(diào)節(jié)蓄能器的相關(guān)參數(shù)可以提高頂驅(qū)液壓系統(tǒng)平衡系統(tǒng)的工作效率和使用性能。仿真結(jié)果還證明了蓄能器在液壓系統(tǒng)中起到了吸收壓力脈動(dòng)和緩和沖擊力的作用。
[Abstract]:The top drive drilling device is a new drilling technology that rose in 1980s, and it is a major breakthrough in rotary drilling technology. It is highly valued by oil companies all over the world, and has been rapidly developed and applied in the international oil industry. The application of top drive device has obviously improved the speed and efficiency of drilling operation, and has become the representative of advanced equipment for oil drilling. With the rapid development of our national economy, the national oil consumption is increasing rapidly. However, oil production growth is lower than consumption growth, which creates a lot of market opportunities for oil drilling machinery such as top drive. Although foreign advanced technology has been introduced in the design and manufacture of domestic top drive, there are still more or less problems in the quality and performance of domestic top drive compared with foreign top drive. Therefore, the whole design and research of top drive has important practical significance to shorten the technical gap with foreign countries, to improve the technology content of top drive products and to improve the quality of top drive products. This paper analyzes the domestic and international research status of top drive, points out the development trend of top drive in the future, introduces the basic structure and advantages of top drive, makes a thorough and detailed analysis of drilling operation, and takes TDS-11SA type top drive of Varco Company of the United States as an example. In this paper, the control system of the top drive hydraulic system is designed and explained in detail, such as the control system of the oil system, the brake line, the turning oil line, the tilting mechanism oil line, the back clamp mechanism control oil line and the positioning pin system control oil circuit. According to the main technical parameters of TDS-11SA top drive drilling device, the main hydraulic components are calculated and selected according to the factors such as the service performance and service life of the key components. This paper introduces the world-famous advanced modeling and simulation software AMESim. according to the design of the control oil circuit of the balance system in the third chapter, the simulation model of the balancing system of the hydraulic system of top drive is built by using the HCD (hydraulic component Design) library of the AMESim software. The related parameters of each part of the model are set in detail in the parameter mode. Finally, the simulation and the simulation results are carried out in detail. The simulation results show that the balance system of the hydraulic system of top drive is designed in this paper, that is, the weight of the top drive body is balanced, and the wire buckle is not worn out when it is up and down, thus proving the reliability of the design. The simulation results show that the efficiency and performance of balancing system of hydraulic system of top drive can be improved by adjusting the parameters of accumulator. The simulation results also show that the accumulator can absorb the pressure pulsation and ease the impact in the hydraulic system.
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TH137

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本文編號(hào)：2075753