现代钻井机械概论ch4幻灯片.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 四、基础研究及试验工作取得新进展 1、防喷器壳体的等重要井控装备承压件的材料 1）防喷器壳体 原来用的是ZG18CrMnSiMoV、20CrMoV合金钢，断裂韧性太差，在进行壳体强度试验时，多次出现“超前断裂”的爆破问题。 经断裂力学分析研究后，改用性能符合美国ANSI标准的25CrNiMo合金钢，加上在锻、铸及热处理工艺上的合理控制，使得材料在强度、韧性等指标上具有较好的综合性能，大大减少了壳体断裂现象的发生。 §4.3 国内井控设备的发展现状 * 2）防喷器侧门螺栓材料 以前使用35CrMo，使用中出现早期断裂现象。 经过对防喷器螺栓延迟断裂的研究分析，改用42CrMo材料并改进热处理工艺后，杜绝了螺栓早期断裂现象。 2、防喷器等关键井控装备核心承压零部件的设计 已广泛采用有限元分析计算等现代先进设计方法。 3、应用有限元理论对防喷器壳体、井控阀件及成套防喷器进行了光弹性、电测等试验研究 这使防喷器装置的基础研究更系统全面。 §4.3 国内井控设备的发展现状 * 五、完善了质量检测手段，健全了监督机制 1、配备了承压件质量无损探伤仪、理化指标分析设备 2、建立了整机性能试验车间 保证了产品在出厂前能按设计要求及有关标准进行强度及密封性能试验，从而有效地避免了质量低劣的产品流入市场。 3、国内唯一的井控装置质量检验监督中心于1994年正式成立 标志着我国在井控设备特别是防喷器的功能测试、质量监督检验等方面拥有了权威机构，并逐步与国际接轨。 §4.3 国内井控设备的发展现状 * 六、井控设备的使用管理日趋规范 产品的可靠性最终要有三个环节实现： 1）设计阶段将产品固有的可靠性设计到产品的图纸上； 2）加工制造过程中将设计的固有可靠性固化到产品的每一个零件中； 3）使用过程中让产品固有的可靠性予以保持和维护。 §4.3 国内井控设备的发展现状 * 在现有设计能力和加工手段的情况下，产品在出厂前的可靠性指标只能达到一定的量值。 为了让产品有限的可靠性在使用过程中能够保持正常的水平，要求对产品的维护保养进行科学的管理。 行业标准： 《钻井井控装置组合配套规范》 《钻井井控装置安装测试与维护》 《液压防喷器检查与修理》 管理制度： 各井控作业队现场巡回检查制度、各油田井控工作互检制度 §4.3 国内井控设备的发展现状 * 我国的井控设备，特别是防喷器装置的技术水平，与世界尤其是美国相比，还存在着一定的差距。 一、设计技术相对落后 美国各生产公司已普遍应用大型计算机对壳体等承压件进行三维有限元应力分析和非线性结构化设计。 而我国几个从事防喷器装置研制的单位，大多仍处于半理论、半经验的设计阶段，以常规的方法来验证设计质量。 §4.4 国内外井控设备的发展水平分析 * 二、制造技术相对落后 国内防喷器特别是大通径防喷器承压件大多采用铸件，由于工艺手段有限，因而制造时微量有害元素不能有效控制，毛坯缺陷较多，成品率低。 我国防喷器生产厂家除了缺乏用来锻造承压件的大型水压机和毛坯的炉外精炼技术及设备外，在机加工设备上与美国也有较大差距。 美国公司普遍采用刚度好、振动小、精度高的大型数控机床加工防喷器的主要零件，而国内除了宝鸡石油机械厂外，其他厂家仍用普通机床加工。 §4.4 国内外井控设备的发展水平分析 * 三、试验检测手段不全 国内各厂家虽然都已建成整机性能试验室，但仅局限于整机出厂前的常规试验。 就是全国唯一的井控装置质检中心，在检测手段及功能上还需完善，目前还没有声发射仪用于试压监测，各种工艺动作的模拟也仍是常规工况. 在高低温环境性能、气密封性能、旋转防喷器旋转工况性能、硫化氢环境性能以及除防喷器外的其他井控装备的全面检测方面都有待扩充、完善。 §4.4 国内外井控设备的发展水平分析 * 四、产品质量不稳定 1、样机的质量好，批量产品质量较差； 2、加工质量好，装配质量差； 3、少数防喷器侧门开关不灵活； 4、井控阀件扳转费力； 5、液控装置压力调节不灵，达不到规定的压力； 6、井控监测及预报用仪器仪表耐环境性能差。 §4.4 国内外井控设备的发展水平分析 * 五、井控装备的配套不完善 1