7000米顶部驱动钻井装置设计计算

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1、中图分类号：TE242单位代码：10425学号：G0804045◎寸闺石油土学工程硕士学位论文ChinaUniversityofPetroleumDegreeThesisofEngineeringMaster7000米顶部驱动钻井装置设计计算DesignandCaculateon7000mTopDriveDrillingSystem学科专业：机械工程研究方向：机械设计及理论作者姓名：陶涛校内指导教师：齐明侠教授现场指导老师：张宝民高级工程师二。一一年四月DesignandCaculateon7000mTopDri

2、veDrillingSystemAThesisSubmittedfortheDegreeofEngineeringMasterCandidate：TaoTaoSupervisor：Prof．QiMingxiaCollegeofMechanical&ElectronicEngineeringChinaUniversityofPetroleum(EastChina)关于学位论文的独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已

3、经加以标注和致谢外，本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得中国石油大学(华东)或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签名：了乏钮茄日期：z。ff年s月z7日学位论文使用授权书本人完全同意中国石油大学(华东)有权使用本学位论文(包括但不限于其印刷版和电子版)，使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部门(机构)送交学位论文，以学术交流为目的赠送和交

4、换学位论文，允许学位论文被查阅、借阅和复印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、缩印或其他复制手段保存学位论文。保密学位论文在解密后的使用授权同上。学位论文作者签名：7嘞指导教师签名：．．日期：汐ff年§月乙7日日期：砂年b-月习日摘要随着国家对石油天然气能源需求的增加，需要勘探开发更多更复杂的油气田，由此，推动了石油钻采设备往高性能、高自动化方向发展。由于顶部驱动钻井装置(以下简称项驱)具有钻井速度快、操作简便、可减轻工人劳动强度、安全性强的特点，并且特别有利于斜井、-水平井的勘探开发工

5、作，使得顶驱被越来越广泛应用于国内外各大钻井公司。进口顶驱的高采购成本和服务费用，使项驱的国产化道路势在必行。根据SY／T6726—2008石油钻机项部驱动装置标准，参考目前顶驱的主要使用要求，本文选择钻井名义深度7000m的交流变频电驱动项驱作为研究方向。通过对几个大品牌同类设备的详细对比，选择最优结构和设计参数。对主承载件，包括项驱支架、吊环适配器、主轴进行三维建模，并做出有限元分析和应力分析，优化设计结构并校核强度。对整体设备，根据标准中对相关部件的规定，确定经验参数，应用力学知识和强度理论，校核部件强度，

6、确定部件及设备尺寸。再对整体设备应用SolidWorks建立三维模型，模拟顶驱作业动作。从机械结构上，验证设计可行性。此外，为了实现高度自动化，应用液压传动系统，完成项驱的作业动作，如平衡系统，上扣卸扣，刹车，旋转头的旋转及锁紧，背钳夹紧等。根据顶驱动作，初步确定液压系统，根据液压件原理，绘制液压原理图和液压系统图。关键词：项部驱动钻井装置，项驱钻井系统，三维建模，液压系统DesignandCaculateon7000mTopDriveDrillingSystemTaoTao(MechanicalEngineer

7、ing)DirectedbyProf．QiMingxingAbstractWiththeincreasingdemandsforoilandgas，therehavebeenincreasingneedsofexploringanddevelopingmoreandmorecomplexoilandgasfields．Itconsequentlypromotesthedevelopmentofdrillingequipmentsinthedirectionofhighperformanceandhighautom

8、ation．Thetopdrivedrillingsystem(hereinafterreferredtoasTDS)ischaracteristicofhighdrillingspeed，simpleoperation，reductionoflaborintensityandhighsecurity．Itisparticularlyfacilitatesthedevel