螺旋可退式卡瓦打捞筒结构设计与分析(说明书+CAD+三维建模)

螺旋可退式卡瓦打捞筒结构设计与分析(说明书+CAD+三维建模)

螺旋可退式卡瓦打捞筒结构设计与分析(说明书+CAD+三维建模)

  • 适用:本科,大专,自考
  • 更新时间2024年
  • 原价: ¥308
  • 活动价: ¥200 (活动截止日期:2024-03-31)
  • (到期后自动恢复原价)
螺旋可退式卡瓦打捞筒结构设计与分析(说明书+CAD+三维建模)

螺旋可退式卡瓦打捞筒结构设计与分析(说明书+CAD+三维建模)

摘 要

卡瓦打捞筒是一种专用打捞工具,用于钻井和修井工程中钻铤、钻杆、油管和其他圆柱形鱼类的外部打捞。它是根据钻铤、钻杆、油管、接头、联轴器和其他井管的外径尺寸进行完善的。当鱼被捕获但无法取回时,打捞管可以将鱼收回并将其抬回地面。此外,卡瓦打捞筒可以在捕鱼后实现高压泥浆循环。它还配有铣鞋,可以有效地修复鱼的顶部,有助于鱼顺利进入打捞筒。本文提出的方案是改进螺旋伸缩卡瓦打捞筒的整体结构、上接头、筒体、密封圈、螺旋卡瓦、控制环和导靴结构。与原型号螺旋伸缩卡瓦打捞筒相比,具有强度高、结构简单、通用性强的特点。多年的地面实验、中间实验和现场实验,解释了螺旋伸缩卡瓦打捞筒在深井、超深井或鱼类过度捕捞情况下的特殊应用。这种螺旋伸缩卡瓦打捞筒在操作上更实用。并采用静态等效方法,对卡瓦和圆筒进行了破坏性分析,计算了卡瓦和圆筒之间的应力(卡瓦弯曲应力和轴向弯曲应力),分析了捕鱼对圆筒和滑壁强度的影响。并利用三维实体软件Solidworks绘制主要部件的三维模型;主要部件的强度进行分析.

关键词:可退打捞器;结构设计;强度校核;Solidworks建模分析

Abstract

   The slip overshot is a specialized fishing tool used for external fishing of drill collars, drill pipes, oil pipes, and other cylindrical fish in drilling and workover projects. It is designed based on the outer diameter dimensions of drill collars, drill pipes, oil pipes, joints, couplings, and other well pipes. When a fish is caught but cannot be retrieved, the fishing tube can withdraw the fish and lift it back to the ground. In addition, the slip overshot can perform high-pressure mud circulation after catching the fish. It also comes with milling shoes that can effectively repair the top of the fish, facilitating the smooth entry of the fish into the overshot. The plan proposed in this paper is to determine the overall structure, upper joint, cylinder body, sealing ring, spiral slip, control ring, and shoe guiding structure of the spiral retractable slip overshot, which has the characteristics of high strength, simple structure, and universality compared to the original model of spiral retractable slip overshot. Years of ground testing, intermediate testing, and on-site testing have shown that spiral retractable slip overshots are particularly suitable for use in deep wells, ultra deep wells, or in situations of excessive fishing. This spiral retractable slip overshot is more suitable for operations. And using the method of static equivalence, the damage analysis of the slip and the cylinder was carried out, and the stress (slip bending stress and axial bending stress) between the slip and the cylinder were calculated to analyze the impact of fish catching on the strength of the cylinder and the slip wall. And apply the 3D solid software Solidworks to draw 3D models of key components such as hydraulic sliding sleeves; Apply finite element analysis software to analyze the strength of key components.

Keywords: retrievable fishing tool; Structural design; Strength verification; Solidworks Modeling Analysis

目录

第1章  绪论 4

1.1  研究背景 4

1.2  研究目的及意义 5

1.3  国内外研究现状 5

1.3.1国内研究现状 5

1.3.2国外研究现状 7

1.4  研究内容 9

1、螺旋可退式卡瓦打捞筒概况 9

4、螺旋可退式卡瓦打捞筒的三维建模及仿真分析 10

5、结论与展望 10

第2章  可退式打捞筒及其零件的结构设计 11

2.1  可退式打捞筒筒体结构分析 11

2.2  零件图的结构分析 13

2.2.1  篮状卡瓦 13

2.2.2  控制环 15

2.2.3  筒体 16

2.2.4  控制卡、“A”形盘根、“R”形盘根 16

2.2.5   上接头、引鞋 17

2.2.6打捞筒附件 18

第3章  筒体与卡瓦的损坏分析 20

3.1  退式打捞筒损坏分析 20

3.2  打捞过程及受力分析 22

第4章  零件的选择与参数计算 29

4.1  主要零件的选择及参数计算 29

4.1.1  上接头 29

4.1.2  筒体 29

4.1.3  卡瓦 30

4.1.4  控制环 30

4.2  其它元件的选择及参数计算 31

4.2.1  “O” 形圈的密封原理与设计 31

4.2.2  “R”形密封圈 34

4.2.3  “A”形盘根 34

第5章  主要零件受力分析及强度校核 35

5.1卡瓦的受力分析 35

5.2 卡瓦窄面接触受力分析 35

5.5 卡瓦的强度校核 37

5.6卡瓦牙齿面形状布置的设计 37

5.7卡瓦牙形的设计 39

5.8卡瓦牙高度的设计 41

第6章 螺旋可退式卡瓦打捞筒三维建模及虚拟装配 44

结 论 1

参考文献 2

第1章  绪论

1.1  研究背景

在石油与天然气勘探开发的各项施工中,修井作业是一个重要的环节。油气水井在自喷、抽油或注水注气过程中,随时会发生故障,造成油井减产甚至停产。如:油井下沙堵、井筒内严重结蜡、结盐、油层堵塞、渗透降低、油气水层互相串通、生产油层枯竭等油井本身的故障;油管断裂、油管连接脱扣、套管挤扁、断劣和渗漏等油井结构损坏;抽油杆弯曲、断裂或脱扣、抽油泵工作不正常等井下采油设备故障。出现故障后,只有通过井下作业来排除故障。

一套完善的修井设备,一般包括下述部分:主机(修井机),具有动力、传动、绞车、井架、钻台、游动系统。刹车系统以及液压、气动、电气系统;井口工具;井下工具;运输工具;起吊及发电装置等。其中,井口工具主要包括吊环、吊卡、吊钳、液压动力大钳、液压套管钳和修井液压动力钳等。

国内生产井口工具的公司主要有:江苏如东通用机械有限公司、泰兴石油机械有限公司、山东三田临朐石油机械有限公司、牡丹江石油工具有限责任公司、海城市石油机械制造有限公司、盐城市特达石油机械有限公司、江苏新象股份有限公司等公司。

1.2  研究目的及意义

在衡量修井设备的性能上,一般有下述指标:修井能力(即绞车功率的大小);井架性能(强度、刚度、安装性);移运性;控制是否方便、灵敏;提供操作条件好坏;配套设备及工具是否完善;工作可靠性;有无特殊的防风、防水、防冻、防尘及防腐蚀措施等。

在本次设计中,是用机械方法建立一个动力卡瓦装置,这是整个工作流程的一个重要环节,是对油管、钻铤、钻杆等管柱进行井口拆卸的必要工序,这种动力卡瓦的工作原理是通过起升装置的带动与管柱表面进行接触,起到卡紧并悬挂管柱的作用。打捞器是修井作业中不可缺少的工具,不同落鱼要求使用的打捞工具不同,在打捞作业中选用适应的打捞器可以大大提高打捞时间,提高修井经济效益。而打捞筒可以满足大多数落鱼的打捞要求,从而对打捞筒的通用性适应性进行研究与设计。

研究内容

1、螺旋可退式卡瓦打捞筒概况

螺旋可退式卡瓦打捞筒的国内外研究现状及发展趋势;螺旋可退式卡瓦打捞筒的工作原理和结构特点。

2、螺旋可退式卡瓦打捞筒总体设计

3、螺旋可退式卡瓦打捞筒的结构设计

(1)上接头、筒体、密封圈、螺旋卡瓦、控制环、引鞋结构形式的确定; 

(2)运动部件强度设计与强度校核;

(3)密封设计。

4、螺旋可退式卡瓦打捞筒的三维建模及仿真分析

应用三维实体软件Solidworks或PROE等绘制液压滑套等关键部件的三维模型;应用有限元分析软件对关键零部件进行强度分析。

5、结论与展望

参考文献

[1] 庞浩.嵌入式卡瓦结构参数分析与应用[J].浙江万里学院学报,2006,13(2):30~32

[2] 王忆川,储明来,丁建林.石油钻柱气动卡瓦[P].中国专利:03221040,2003-4-9

[3] 崔时光.油田修井自动作业装置[P].中国专利:200410036305.4,2005-04-27

[4] 胡少韵,殷新胜.复式液压夹持器[P].中国专利:02224484,2003-1-1

[5] 张宝增,王瑞和.修井作业中的自动起下管柱系统探讨[J].石油机械,2007, 36(4):22~25

[6] Holger Kinzel,Kurt Buettn2er,2Manfred Jaensch.Gripping without Slipping The Safe Handling and Runninof Chrome Pipe with Hard Surfaces[R].IADC/ SP77243 ,2002.

[7] 刘卫亮.不同齿面卡瓦对钻机夹紧力的影响探讨[J].矿业安全与环保,2007,34增刊:81~83

[8] 张宝增,王瑞和.修井作业中的自动起下管柱系统探讨[J].石油机械,2007, 36(4):22~25

[9] Bojan Dolsak, Anton Jezernik. A Knowledge Base for Finite Element MeDesign. Artificial Intelligence in Engineering[J], 1994, (9): 19~27

[10] 刘卫亮.不同齿面卡瓦对钻机夹紧力的影响探讨[J].矿业安全与环保,2007,34增刊:81~83

[11] 张绪祥.一种摩擦系数计算方法[J].机械设计与制造2006(3):44~45

[12] 刘鸿文.材料力学[M].高等教育出版社

[13] 王振庄.我国修井机技术发展的过去和未来[J].石油矿场机械,2001,30(增刊):1~3

[14] 濮良贵,纪名刚.机械设计[M].第六版.高等教育出版社.1996年

[15] 朱海燕等.钻杆卡瓦牙板齿齿形设计[J].石油机械,2008,36(11):68~70

[16] 王红杰等.自锁式防顶卡瓦[P].中国专利:200520000276.6,2005-5-3

[17] 徐灝.机械设计手册[S].机械工业出版社.1995

[18] 东北工学院《机械零件设计手册》编写组.机械零件设计手册[S].第二版.冶金工业出版社.1980年

[19] 曹树文.互换性技术基础[M].黑龙江科学技术出版社

[20]  KOWH,WANG Q, WANG Y. Touch Mode capacitive pressure sensors for industrial application. Technical Digest Solid State Sensors and Actuator Workshop. [J].Hilton Head Island, 1996: 244-248.

[21]  Allamaraju Subrahmanyam. Professional  Inductance displacement sense organ research J2EE Edition[J].Wrox Press,2001: 32-124.

[22]  Ramey H. J. Jr. ,Agarwal R. G. and Martin I. : Analysis of Slug Test or DST  Flow Period Data,Journal of Cana-dian Petroleum Technology[D],July,1975

[23]  Ramey H. J. Jr. and Agarwal R. G. ; Annulus unloading Rates as Influenced by Wellbore Storage and Skin Ef-fect,Trans. AIME[D],1972


  • 关键词 螺旋 可退 卡瓦 打捞 结构设计 分析 说明书 +CAD+ 三维 建模
  • 上一篇:4-12井下安全阀设计与分析(说明书+CAD+三维建模)
  • 下一篇:修井作业自动卡瓦设计(三维+二维cad图纸全套+说明书)
  • 暂无购买记录

    暂时没有评论

    真实

    多重认证,精挑细选的优质资源 优质老师。

    安全

    诚实交易,诚信为本。

    保密

    所有交易信息,都为您保密。

    专业

    10年专业经验,10年来帮助无数学子。