本文關(guān)鍵詞：SZJ450D沙漠鉆機整移技術(shù)研究

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【摘要】：隨著石油工業(yè)和鉆機技術(shù)的發(fā)展,許多鉆井公司已經(jīng)把鉆井區(qū)域擴展到了沙漠地區(qū)。因為沙漠地區(qū)的油田很多都是中深井、深井,鉆機體積大、重量大,鉆井工作對鉆機的高移運性提出了更加嚴格的要求。一些鉆井承包商為了降低鉆井成本,紛紛對沙漠地區(qū)中深井、深井鉆機的移運性能提出了較高的要求。研制適合沙漠地區(qū)的鉆機整移裝置,解決鉆機沙漠環(huán)境下的運輸問題將為我國在國際石油鉆井市場上贏得許多發(fā)展的機會�？紤]到鉆機在沙漠中經(jīng)常用于遠距離運輸,本文采用輪式移運方案,將鉆機底座和鉆機井架分別整體移運。鉆機底座采用兩輛牽引車共同牽引完成移運,鉆機井架及游動系統(tǒng)的整體移運采用井架水平移運,牽引車牽引鉆機井架天車后部,井架拖車支撐在井架大腿上部的位置,從而實現(xiàn)鉆機井架整體移運。動力系統(tǒng)和泥漿泵組的移運方式與底座類似,采用鞍座式連接,牽引車牽引,罐體采用拖撬式、單罐移運。運輸?shù)穆访鏋橛餐谅访?移運過程中難免顛簸,加之鉆機質(zhì)量大,慣性沖擊大,所以要保證移運系統(tǒng)與鉆機牢固結(jié)合。另外,鉆機工作時,移運系統(tǒng)與鉆機脫離,不能影響鉆機正常工作。設(shè)計移運方案時要合理整體布置,設(shè)計快捷牢固的連接脫離裝置。由于井場環(huán)境惡劣,鉆機整體移運的穩(wěn)定性是該技術(shù)實施的關(guān)鍵。移運系統(tǒng)必須保證安全移運鉆機底座和井架。鉆機底座是由多個模塊組成,體積大,載荷重,鉆機底座整體移運時的受力情況與鉆機底座工作時大不相同。因此鉆機底座的整體移運是鉆機整體移運的危險狀態(tài),首先要根據(jù)底座的重心分布計算出各個輪胎的受力情況,預(yù)測輪胎的安全性,防止爆胎。另外,鉆機移運時可能遇到坡路和測斜路,這都會引起底座重心偏移,從而導致沙漠輪胎的受力發(fā)生變化,可能發(fā)生爆胎,同時底座會有傾翻的可能。為預(yù)防以上危險狀況的發(fā)生,要在保證沙漠輪胎安全性的前提下,計算出坡路和測斜路的最大限度。整移系統(tǒng)在沙漠地區(qū)運輸行駛時,會遇到沙土等松軟路面。底座的移運靠牽引車的牽引力拖動,牽引車在進入沙土路面后,很可能因為沙土的抗剪強度不足導致驅(qū)動輪打滑。當滑轉(zhuǎn)率到達一定的值時,牽引車將無法提供有效的牽引力來拖動底座,使得整個移運系統(tǒng)運輸受阻。所以研究沙土的特性和輪胎在沙土中行駛的受力分析對移運系統(tǒng)在沙地的可通過性具有重要的意義。牽引車是驅(qū)動裝置,車輪的打滑主要是發(fā)生在牽引車的驅(qū)動輪上。首先研究牽引車自身的沙地可通過性,牽引車克服了自身的阻力后,盈余的牽引力才是拖動底座移運系統(tǒng)的動力。鉆機的移運裝置包括底座移運裝置、井架移運裝置、動力系統(tǒng)移運裝置、泥漿泵移運裝置、罐體移運裝置等。井架、動力系統(tǒng)、泥漿泵、罐體的載荷相對較小,移運過程中移運裝置的承載是安全的。而底座本身結(jié)構(gòu)尺寸大、載荷重,移運裝置承載大,其中關(guān)鍵承載件易發(fā)生變形破壞,需對其進行重點研究,分析其結(jié)構(gòu)特點,對其進行強度、剛度分析,并對其進行優(yōu)化改進。鉆機底座重量總計約380噸,底座上臺座落下后處于底座的后方,因長度超出下臺座,所以上臺座直接和牽引鵝頸通過耳板、銷子連接,牽引鵝頸頭部壓在牽引車橋上,由于受力大,所以要單獨拿出來詳細設(shè)計,并且利用有限元軟件ansys做強度分析,對不合理的地方進行優(yōu)化改進,提高了移運的結(jié)構(gòu)安全性。
【關(guān)鍵詞】：沙漠鉆機 移運 沙土 強度 牽引鵝頸
【學位授予單位】：長江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE922
【目錄】：

• 摘要4-6
• abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 沙漠移運鉆機簡介10
• 1.2 沙漠移運鉆機的分類10-13
• 1.2.1 井間移運11
• 1.2.2 井場間移運11-13
• 1.3 沙漠移運鉆機國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 沙漠移運鉆機發(fā)展趨勢和前景分析15-16
• 1.5 本課題主要研究內(nèi)容16-18
• 第2章 沙漠鉆機移運方案分析18-34
• 2.1 沙漠鉆機整拖移運形式分析18-19
• 2.1.1 主機的移運形式多樣化18-19
• 2.1.2 外圍配套設(shè)備高度集成移運方式多樣化19
• 2.2 ZJ450D沙漠鉆機底座、井架移運技術(shù)方案19-24
• 2.2.1 工作原理19-20
• 2.2.2 移運系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)形式20-21
• 2.2.3 主機移運系統(tǒng)配置及技術(shù)要求21-24
• 2.3 井架、底座的拆卸移運程序24-27
• 2.4 外圍設(shè)備移運方案27-33
• 2.4.1 動力系統(tǒng)移運技術(shù)方案27-29
• 2.4.2 泥漿泵組移運系統(tǒng)技術(shù)方案29-30
• 2.4.3 泥漿罐、油罐、水罐的移運系統(tǒng)30-33
• 本章小結(jié)33-34
• 第3章 鉆機整體移運系統(tǒng)穩(wěn)定性研究34-42
• 3.1 行駛穩(wěn)定性計算34-39
• 3.1.1 重心計算34-36
• 3.1.2 輪胎的承載和牽引車承載計算36-37
• 3.1.3 鉆機遇坡路和測斜路時的分析計算37-39
• 3.2 鉆機底座移運時的牽引參數(shù)計算39-41
• 3.2.1 平地移運狀況下的牽引參數(shù)計算39-40
• 3.2.2 上坡移運狀況下的牽引參數(shù)計算40-41
• 本章小結(jié)41-42
• 第4章 整移系統(tǒng)沙地可通過性研究42-51
• 4.1 牽引車和底座輪胎參數(shù)42-44
• 4.2 沙土特性44-45
• 4.3 輪胎受力分析45-48
• 4.3.1 輪胎壓實阻力45-46
• 4.3.2 輪胎推土阻力46-47
• 4.3.3 輪胎切線牽引力47-48
• 4.4 整移系統(tǒng)通過性評價48-50
• 本章小結(jié)50-51
• 第5章 鉆機移運裝置關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化51-62
• 5.1 有限元結(jié)構(gòu)靜力分析基本原理51-53
• 5.2 移運裝置結(jié)構(gòu)分析53-55
• 5.3 牽引鵝頸的結(jié)構(gòu)設(shè)計55-56
• 5.4 牽引鵝頸強度、剛度分析56-61
• 5.4.1 牽引鵝頸分析前處理56-57
• 5.4.2 牽引鵝頸求解分析57-59
• 5.4.3 牽引鵝頸結(jié)構(gòu)優(yōu)化59-61
• 本章小結(jié)61-62
• 第6章 結(jié)論62-64
• 致謝64-65
• 參考文獻65-68
• 個人簡介68-69

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本文編號：1128749