对于ssn型转盘液压扭矩仪工作特点及应用分析

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1、维普资讯http://www.cqvip.com·¨·石油钻井工程第s喜#1期1996年9SSN型转盘液压扭矩仪工作特点及应用分析，．4，’f坐皇韭呷摘要ssN型压液转盘扭矩扭，是判断井下钻具工况的仪器。文中介绍了SSN型液压转盘扛矩仪的蛄构特点、工作原理及工作特点．对国内外几种扭矩位的优缺点进行对比．由：选扭矩仪的设计控过敷次改进后，链轮和液压特感器的寿幸太大增强，使JIj维护单、方便、结构可靠、丘映曼敏，更加适用于现场，受到了工程技术^兰主题词蛆系统坐望要墨曼艘手罐丁、／／：9L1概述／在钻井过程中，转盘扭矩的变化是井下钻柱、钻头受力状态的综台反映．也是判断井下工况的重要最据之一。雨

2、转盘扭矩仪就是用于测量这种扭矩变化大小的一种仪器随着石油工业勘探开发二怍的不断潍入t钻井也朝着探井、超深井、定向井及水平井方向发展．在这些井的钻井过程中耐井下钻柱受力状态及钻头工况的准确断就显得尤为重要．我们可以通过分析转盘扭矩的变化来达到以下三个目的：①判断钻头的路损情况t便确定合理的起下钻时间，防止牙轮卡死或掉牙轮之类事故的发生@了解地层岩性变化{@强测可能发生的卡钻事故，采取相应的技术对策．西此，用转盘扭矩仅及时测取记录转盘扭矩值的变化．对于安全高效钻井具有重要意义．虽然油田上曾经使用过多种扭矩仪和多参数仪．但是．大多由于其使用寿命短、安装不方便、维护繁杂等难以解决的实际同题t而使

3、其作用不能得到有效发挥．固此，开发结构结实可靠、安装方便、维护简单的新型转盘扭矩仪就显得格外迫切。自199d年开始我们配合石油大学李相方教授进行了ssN型转盘藏压扭矩仪的开发和应用研究工作．经反复改进设计后．在克拉玛依油田的7-Id5、F320及大庆】3c等钻机上推广应用取得了明显的经济效益．2SSN型转盘液压扭矩仪的结构特点及工作原理目前我们开发的转盘扭矩仪有SSN一1型和SSN一2型两种。其中SSN一1型适用于zJd5和大庆】30钻机，SS,N一2型适用于F320钻机。其主要原理是通过剩取转盘链条张紧力的变化来反映其扭矩的变化情况．SSN一】型转盘扭矩仪的结构如维普资讯http://

4、www.cqvip.com；书_★．ss型蚺土最压扣妊辟-工作特^及正用舟艟-4j一示．S,bN一2型转盘扭矩仪的结梅娄似于一1型，妊禹2所示，所耳目的是其传感器果的是肢膜加活塞式的传压方式．其结梅为整体式，健于安装在黯盘链条箱里．-1一乱备2-曩ts一记摹氲4一a'dl,S5．●●童0支鼍7-m．C~lltB一律啦杆9一．屯赢1．0一静羞f囊‘霞1S,SN一1翌转盘液压扛矩直l一·麟糖艟曩3．支簟．_箨●■岳-t座ol措墨许7．鲁m．f毫蹿2ssN一，型转立扭矩韫维普资讯http://www.cqvip.com·6·石油钻井工程年3喜第l期19．q6丰。耳该扭矩仪安装在转盘链条下面，链

5、轮将链条顶高．在钻井过程中．转盘的扭矩通过链条的张紧程度作用到链轮上，链轮将链条给予的压力通过杠杆系统叉作用到压力传感器上t并通过仪寝厦记录仪显示并记录下来．目前．我们所读到的读数能准确地匣映转盘扭矩的相对变化情况．3工作特点在进行研制N型转盘液压扭矩仪的过程中．我们曾对美国Matin—Decker-公司发明的过桥轮式转盘扭矩仪进行过谓研调研发现过桥轮式转盘扭矩仅的传压轮采用的是圆形盘属轮或橡腔轮·工作寿命很短．另外其压力传感系统采用的是活塞蘸缸式压力传感器，密封系境存在着较大问题．液压j虫漏失严重，结构上也不适于我国钻机的安装，由于这两点，无法满足钻井现场的需要．我们研制的SSN型转盘

6、扭矩倥的过桥轮采用丁与转盘链条完全啮合的链轮，由于链轮主要传递压力而几乎不传递扭矩．田此这种链轮的磨损几乎l不会影响到扭矩仪的寿命．同时，SSN型转盘扭矩仪的传摩器采用丁井场上使用多年的死绳固定器一I-的茂囊膜片来传压．其胶膜具有耐压性船好、传压灵敏，不易扭坏等优点(如图3)．所以，SSN型转盘扭矩仪既保证了其寿命高的特点t叉能准确灵敏地反映扭矩的变化．SSN一2型是在SSN一1型的基础上把传感器改成了胶膜和活塞相结合的传压方式，既解决丁传感器稳定性．又使其结构尺寸得以太大缩小，如图4所示，圉3SSN—l型传虑器圈4ssN一一2型传怠器维普资讯http://www.cqvip.com州书

7、盎tSSN型转土液压扭矩越工作

8、．点噩且焉·47·SSN型转盘扭矩仪最突出的特点是具有较高的寿命和可靠的工作性能，完全适用于野外钻井的恶劣工况}它能够独立地安装在钻机上，并且胎保证z了45、F320钻机转盘链条密封葙里的油润滑，安装、使用维护筒单、方便．与指重表及泵压表一样，成为司钻工作的眼睛”．同时，它还通过接上藏一电压力传感器，方便地将藏压信号转变为电信号，然后进入综合录井仪或其它多参数仪．4主要技术参数(1)转盘最大扭矩测量值