修井用液壓式油管解卡裝置研制.pdf

1、在油田修井作業(yè)中，能否順利地將井下油管柱起上地面，是直接影響整個修井進度和作業(yè)費用的關鍵。本文在分析研究油管卡死機理和油管解卡方法的基礎上，針對油井發(fā)生砂卡、蠟卡等事故時，采用小修作業(yè)機不能將油管柱從井下起出，無法繼續(xù)進行修井作業(yè)的情況，研制了修井用液壓式油管解卡裝置。從而擴大了小修作業(yè)機的工作范圍，降低了作業(yè)成本，提高了作業(yè)時效。 本課題(設計)分析了工程背景及國內外現(xiàn)狀。通過對油管卡死機理和油管解卡方法的分析研究，使油管卡阻

2、機理和油管被卡事故處理方法系統(tǒng)化。對實現(xiàn)大力起拔油管柱方法和解卡裝置的傳動方案進行了分析研究，確定了空心雙出桿單液壓缸結構和單出桿雙液壓缸結構兩種設計方案，分析確定了兩種方案的總體布局和主要結構，并對其主要零部件進行了設計計算。 重點對單液壓缸方案中的關鍵零件進行了強度計算，為保證卡瓦卡住油管而又不卡傷油管，對卡瓦的受力狀態(tài)進行了分析，對其錐度和長度進行了詳細的計算；在對上活塞桿卡瓦座進行受力分析、外載荷計算、單元格劃分、建立力

3、學模型、確定邊界條件等基礎上，用“ANSYS”軟件進行了有限元分析，確定了卡瓦座的最大應變位置及最大變形量，計算出了最大應力值。經核算，滿足強度和剛度要求。采用對比分析的方法對液壓系統(tǒng)方案進行了設計和可靠性分析。同時對液壓元件進行了選擇，對液壓系統(tǒng)進行了驗算。編寫了該裝置的使用說明書。 本課題(設計)突出解決的其他技術問題：采用空心雙出桿單液壓缸結構，避免了多缸同步問題；整個解卡系統(tǒng)由推力調心軸承支承，工作中可使油管柱小幅度轉動