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防喷器自动拆装系统研究与应用

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成果主要完成人

杨利强、宋卫兵、苗同勇、杨民进、宋依铭、邓 鹏、王 程、王 书

项目概况

近年来,为实现油气资源的增产,达到我国油气保产、增产的目标,中石油、中石化两大石油公司加大了勘探力度并增加了探明储量,钻井数量逐年增加。防喷器作为井控装置的核心组件,是防止井喷失控的重要工具,是控制和保障井控工作本质安全不可缺少的重要设备,其安全性能与工作性能对钻井生产的安全生产具有重要影响。防喷器作为井控装置经过一段时间使用后需要及时检测、更换与维修,其维修质量是否合格直接影响其在现场的使用性能,进而影响井控现场的生产安全,所以近年来对防喷器的维修质量提出了更高的要求。 目前国内外防喷器制造厂家和井控维修车间对防喷器的维修基本以人工维修为主,自动化程度非常低,维修效率低下,人员劳动强度大,维修过程存在较多安全隐患,难以满足现代化钻井的需要。 本项目拟研制的防喷器自动维修系统,其自动化程度高,安全可靠,能代替现有人工操作完成防喷器翻转、螺栓拆装、侧门开启、闸板更换等劳动强度高且有一定危险性的工作。该系统能够准确控制并实时显示拆装螺栓的扭矩值,为科学高效的维修防喷器提供准确规范的数据,提高防喷器维修效率及维修质量,具有广阔的推广应用前景。 1. 研究内容 (1)防喷器自动翻转机构设计与优化 ①翻转机构结构设计与优化; ②翻转装置强度计算与校核。 (2)防喷器紧固件自动拆装机构设计 ①螺栓拆装机构设计与实现; ②自动控制系统的设计。 (3)防喷器侧门开启装置设计 ①侧门开启装置的设计与实现; ②机构强度计算与校核。 (4)防喷器闸板自动拆装机构设计 ①闸板拆装机构的设计与实现; ②液压控制系统的设计。 (5)防喷器自动维修系统控制软件设计 ①执行控制机构软件设计 ②人机交互界面、操作系统的再设计 ③数据记录存储及对比功能的实现 2. 课题研究内容完成情况 本课题针对防喷器在实际维修过程中劳动强度大、费时费力等问题,提出了防喷器自动维修系统的设计方案,并根据实验情况进行了多次改进与优化,最终成功研制了适合防喷器维修的各装置,开展了多次室内测试,验证了系统的各项工作性能,该系统的应用,可显著提高防喷器维修的自动化水平和工作效率,确保防喷器的维修质量。经过近2年多的研究,完成了任务书规定的全部内容。