顶部驱动钻井装置中旋转头设计

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1、２０１５年第４４卷石油矿场机械第９期第３５页犗犐犔犉犐犈犔犇犈犙犝犐犘犕犈犖犜２０１５，４４（９）：３５３７文章编号：１００１３４８２（２０１５）０９００３５０３顶部驱动钻井装置中旋转头设计解文芳１，陈悦军１，胡海明１，张铠１，张磊１，方力平１，毕群泗１，张学婧２（１．甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司，兰州７３００７０；２．大庆油田有限责任公司采油工程研究院，黑龙江大庆８１６３３１８）摘要：现有的顶部驱动装置中的旋转头主要有单负荷通道和双负荷通道２种传递

2、形式。分析了２种结构形式的优缺点，采用回转支承和芯轴结构，设计了新的旋转头，具有单负荷通道的简单结构，又延续了双负荷通道的传递形式，能有效延长了主轴的使用寿命。关键词：顶部驱动装置；旋转头；回转支承；芯轴中图分类号：ＴＥ９２２文献标识码：Ｂ犱狅犻：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１３４８２．２０１５．０９．００９犇犲狊犻犵狀犳狅狉犚狅狋犪狋犻狀犵犎犲犪犱狅犳犜狅狆犇狉犻狏犲犇狉犻犾犾犻狀犵犛狔狊狋犲犿１，ＣＨＥＮＹｕｅｊｕｎ１，ＨＵＨａｉｍｉｎｇ１，ＺＨＡＮＧＫａｉ１，ＺＨＡＮＧＬｅｉ１，ＸＩＥＷｅｎｆａｎｇ１，ＢＩＱｕｎｓｉ１，ＺＨＡＮＧＸｕｅｊｉｎｇ

3、２ＦＡＮＧＬｉｐｉｎｇ（１．犔犪狀狆犲犮犜犲犮犺狀狅犾狅犵犻犲狊犔犻犿犻狋犲犱，犔犪狀狕犺狅狌７３００７０，犆犺犻狀犪；２．犘狉狅犱狌犮狋犻狅狀犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵犚犲狊犲犪狉犮犺犐狀狊狋犻狋狌犲，犇犪狇犻狀犵犗犻犾犳犻犲犾犱犆狅犿狆犪狀狔犔狋犱．，犇犪狇犻狀犵１６３３１８，犆犺犻狀犪）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｒｏｔａｔｉｎｇｈｅａｄｓｏｆｔｏｐｄｒｉｖｅｄｒｉｌｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍａｒｅｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｓｉｎｇｌｅｌｏａｄｐａｔｈｔｙｐｅａｎｄｄｕａｌｌｏａｄｐａｔｈｔｙｐｅ．Ａｆｔｅｒａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎ

4、ｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｔｈｅｔｗｏｔｙｐｅｓｏｆｒｏｔａｔｉｎｇｈｅａｄ，ａｎｅｗｔｙｐｅｏｆｒｏｔａｔｉｎｇｈｅａｄｉｓｒｅａｓｏｎａｂｌｅｄｅｓｉｇｎｅｄｂｙａｄｏｐｔｉｎｇｓｌｅｗｉｎｇｂｅａｒｉｎｇａｎｄｍａｎｄｒｅｌ．Ｔｈｅｎｅｗｒｏｔａｔｉｎｇｈｅａｄｕｓｅｄｄｕａｌｌｏａｄｐａｔｈｂｕｔｐｏｓｓｅｓｓｅｄｓｉｍｐｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｗｈｉｃｈｃａｎｐｒｏｌｏｎｇｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｏｆｔｈｅｍａｉｎｓｈａｆｔｏｆｔｈｅｔｏｐｄｒｉｖｅｄｒｉｌｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｔｏｐｄｒｉｖｅｄｒｉｌｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍ

5、；ｒｏｔａｔｉｎｇｈｅａｄ；ｓｌｅｗｉｎｇｂｅａｒｉｎｇ；ｍａｎｄｒｅｌ顶部驱动钻井装置是美国、法国、挪威等国近业的能力和效率，并已成为石油钻井行业的标准产２０年来相继研制成功的一种顶部驱动钻井系统。品，是当前钻井设备自动化发展阶段的突出成果之［１３］它可从井架上部空间直接旋转钻杆，沿专用导轨向一。目前，海洋钻井平台全部装备了顶驱，陆地下送进，完成钻杆旋转钻进、循环钻井液、接立柱、上石油钻机也越来越多地装备了顶驱。顶驱主轴是顶卸扣和倒划眼等多种钻井作业，显著提高了钻井作驱的核心部件，旋转头的优化设计能有效延长主轴檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪

6、檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪［４］刘一杰．Ｐ２２００型高压泥浆泵阀座有限元分析与工艺［８］曾兴昌，宋志刚，黄悦华，等．大功率钻井泵发展现状与优化［Ｊ］．石油矿场机械，２０１４，４３（１）：３４３７．应用［Ｊ］．石油矿场机械，２０１４，４３（９）：５６５９．［５］刘红芳，曾兴昌，罗元清，等．钻井泵组装式曲轴设计与［９］付云霞．往复泵泵阀的失效分析与结构参数优化研究有限元分析［Ｊ］．石油矿场机械，２０１４，４３（１１）：４８５１．［Ｄ］．黑龙江大庆：大庆石油学院，２００３．［６］王红阁，杨师斌．泥浆泵活塞的失效分析及改进措施［１０］

7、刘洪宾，周锡容，彭胜商．钻井泵活塞的功能及使用寿［Ｊ］．煤矿机械，２００８（５）：１５５１５７．命［Ｊ］．石油机械，１９８７（７）：４４４８．［７］王学佳，王荣业，邹旭东，等．表面工程技术在钻井泵缸套中的应用分析［Ｊ］．石油矿场机械，２００５，３４（４）：［１１］焦清朝，刘永勤，齐然，等．国内外轻便泥浆泵的现状８６８８．与发展趋势［Ｊ］．石油矿场机械，２００４（Ｓ１）：２８３１．收稿日期：２０１５０３１５作者简介：解文芳（１９８２），女，河北衡水人，工程师，主要从事陆地、海洋钻机的研发。·３６·石油矿场机械２０１５年９月

8、