自動修井作業(yè)中動力吊卡翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的研究.pdf

1、石油開采過程中，修井作業(yè)發(fā)揮著重要的作用。隨著中國大多數(shù)的油田都已經(jīng)進入開采的中、后期，采油設(shè)備老化，修井任務(wù)也越來越繁重。為了提高采油效率和降低工人的勞動強度，實現(xiàn)采油設(shè)備自動化成為近幾年研究熱點。修井作業(yè)中最常見的工作形式是起下作業(yè)，起下作業(yè)占據(jù)了修井作業(yè)大部分時間，而吊卡是完成起下作業(yè)中最關(guān)鍵的設(shè)備。國外對于自動化吊卡研究較早，國內(nèi)對于吊卡的設(shè)計以滿足工程要求為主，并未做深入研究。動力吊卡作為自動化修井設(shè)備較為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，選擇動力

2、吊卡進行研究和分析，這對縮小與國外的技術(shù)差距，推進國內(nèi)修井作業(yè)自動化進程和提高吊卡的市場競爭力有重要意義。
　　動力吊卡實現(xiàn)自動化需要取代兩個手工動作：一是實現(xiàn)吊卡自動翻轉(zhuǎn)傾斜；二是實現(xiàn)吊卡自動翻轉(zhuǎn)開關(guān)門。本文采用翻轉(zhuǎn)機構(gòu)來解決以上兩大難題，因此，本文把對動力吊卡的研究轉(zhuǎn)化為對吊卡翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的研究將顯得更為準確，其研究內(nèi)容如下：
　　一、論文闡明了翻轉(zhuǎn)機構(gòu)對于吊卡實現(xiàn)自動化的重要性，綜述了翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的廣泛應(yīng)用與研究方法。文章還分

3、析了國內(nèi)外動力吊卡的優(yōu)缺點，探討實現(xiàn)吊卡自動化的關(guān)鍵問題。
　　二、論文結(jié)合工程項目實例，初步完成吊卡主體設(shè)計，針對翻轉(zhuǎn)傾斜和翻轉(zhuǎn)開門的不同工作要求，擬定兩大翻轉(zhuǎn)機構(gòu)原理方案并優(yōu)選。
　　三、論文在對翻轉(zhuǎn)開門機構(gòu)和翻轉(zhuǎn)傾斜機構(gòu)初步設(shè)計之后，對二者進行不同方面的力學(xué)研究。對于翻轉(zhuǎn)傾斜機構(gòu)，選擇液壓驅(qū)動力作為分析方向；對于翻轉(zhuǎn)開門機構(gòu)，選擇液壓驅(qū)動元件行程作為研究重點；使得研究結(jié)果能夠優(yōu)化動力吊卡的設(shè)計，并借用相關(guān)軟件進行仿真分

4、析。
　　四、根據(jù)力學(xué)研究結(jié)果，修正吊卡設(shè)計參數(shù)。為了更深入地了解吊卡的工作狀態(tài)，論文根據(jù)實際工況對翻轉(zhuǎn)開門機構(gòu)和翻轉(zhuǎn)傾斜機構(gòu)進行運動學(xué)規(guī)劃，使得運動規(guī)劃結(jié)果能夠控制吊卡運行動作，便于吊卡與貓道機等設(shè)備配合完成修井作業(yè)。
　　五、為實現(xiàn)自動化，在翻轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計、研究和優(yōu)化后，文章還設(shè)計了翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的液壓系統(tǒng)。根據(jù)吊卡工作的先后順序，合理設(shè)計液壓系統(tǒng)回路，確保吊卡起下油管作業(yè)安全有序進行。
　　本文設(shè)計和研究的動力吊卡經(jīng)生產(chǎn)