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轮式电动扶正器设计含开题及14张CAD图,文本

内容简介：

SPE 121574关于易燃易爆管道的拆除安全，有效的恢复管道的运营坎贝尔斯科特，布莱恩卡特，以及让 - 保罗埃米尔，威德福版权所有，石油工程师学会 2009年本文是于2009年3月31日至4月1日在美国德克萨斯州林地举行的2009年SPE/ ICoTA连续油管与修井会议和展览准备演讲。本文通过介绍SPE程序委员会审查后的信息，包含一些匿名作者提交的。本文的内容没有被石油工程师协会审查并予以更正由作者。该材料并不反映石油工程师协会的任何地位的官员或成员的观点。未经石油工程师学会的书面同意电子复制，分发或存储本文的任何部分是被禁止的。许可打印不超过300字的摘要;插图不得复制。摘要中必须包含SPE著作权的确认。摘要管道修复复原在现代干预方案非常重要。管卡在井筒是多种原因引起的，这就需要操作者确定卡点的位置，并在随后对管进行退回或切割操作。这些操作可以允许管道的部分被去除。这些操作可以为运营商对其余部分获得更大的利用价值。传统的切割设备在安全，可操作性，和后续保障方面存在缺点。化工刀具的使用需要受过严格的训练，同时有腐蚀性化学品/认证的经营者和专用的存储 - 处理程序。喷气切割机是炸药进行管的切断，留下一个喇叭形，有时难以修复的轮廓。炸药的利用需要持牌经营和相应的储存设施，并且其很难在全球范围内运输。电动切割工具（MCT）是在管道的修复方面有一个新的进展。既MCT为业界提供了一个可靠的安全的可替代炸药和化学切割的设备。无论要求单个或多个切口，它是一种有效的单次运行的解决方案。非爆炸性和紧凑切刀为解决这些挑战；提供了一个工具，提高性能和效率，同时消除安全隐患。在全球范围内应用时，地面监控能力提供了能够在切割操作过程中验证切口的唯一系统。该工具的独特的设计可使其应用于任一拉伸或压缩的管材的切口。在本文中，作者将审查MCT的建设和基本设计。他们会描述各种操作的进行；从单一的切割到一次多切割，各种尺寸的拉伸或压缩管。在此基础上，他们将总结断定该系统如何有效率的运行同时消除安全问题，并对现有的管道回收方法做出改进。介绍有几个方法可用于工业切断油管的井下，目前使用的主要刀具是靠今天的炸药化学物质或铝热反应来实现。每一个都有自己的优点与风险。每一种方法都受到一定的操作限制，然而对于一个给定的任务选择正确的方法仍然是困难的，并且故障率相对较高（尤尔根斯）。研究表明，在传统的刀具功能和具体的故障下，都是在分析中去除（井流体如重石蜡，低顺序引爆，人为错误，低压工具泄漏，工具使用不当，气通风，杂物等.)。失败率仍比较高。新方法：在管道修复方面的创新方法是利用电动切割工具。它的主要目标是最大化操作的安全性和管道修复的效率。此外，它的目标是成功将切割的成功率提高到100%。电动切割工具是利用一个电动的液压装置下进行切割井下管材，无需使用危险的化学品或易爆物。是安全且高效的方法。同时不会有燃烧和碎片留在井下。图1展示该工具由两部分组成。图二展示其上层部分的电子射流切割刀的MCT运用工具，它是保持其在油管之间无旋转并进行切屑操作。MCT爆破性刀具 图一 比较一种爆破性刀具和MCT在切割管道 较低的部分包含一个轧刀轮和旋转的电机，当下端转动时，液压压力施加到轧刀轮使其可以支撑到管壁。工具的独特设计（1）使其可以削减将管道力，（2）允许有多次切割在一次运行中。（3）可提供分离过程。（4）面监控。可消除危险化学物品的隐患同时可以现场操作炸药。设计从项目的开始时，利用机械刀具的设计而不利用炸药或化学进行切割作业。在可行性研究阶段的项目原型切割头设计配备滚切轮通过一个液压活塞。原型的头被安装在刀架的台架试验装置和内部测试油管。油管旋转切割轮作用力在油管表面。这些试验建立切屑力的参数满足转速和扭矩要求。最初的转矩（功率）的要求均高于所需的工具被使用在一个模型中时。同时在该工具的开发，操作参数方面进行了优化，提供了一个可靠的切屑方法在一个可接受的功率范围内。电子锚固段电源部分切割头其进行切屑的机理很简单切割轮通过接触与管壁作用动力部锚在管，同时旋转切割头。一个非常高的接触应力确保了切割轮可以进入钢管。电子液压器的电源部分当其旋转。非常高的接触应力在切割轮和钢管之间。使钢沿切割器的路径“流”走。而楔形形状趋于增加拉伸载荷横向应力。使其在切割时应力增加。图片三展示出一个切口的轮廓，注意到该管材料向内流入，起初由于没有边界限制，但随后进行到一个楔形的切断加工槽其直通管壁。其结果是一个非常干净的剪裁实现而不背离管道上去除材料。 （有没有毛刺或柳条生产这可能与该工具的操作干扰）。由此产生的切不动改变管子的形状，无需“衣着”前的鱼检索。图3。放大截面管材料远离轮。红箭头表示材料界面车轮。注意到材料的变化在这一地区结构内图二 MCT 配置第1-11/16的工具在电脑电水力的切割头。机械部分是充油和压力平衡。为了使使用工具更安全与可靠，一系列的测试在实验室中进行，包括力量、旋转速度和刀片配置文件。图4、图5、图6展示了切屑力和切屑速度的变化，为了减少切屑时间，减少工具的功耗。 图四 油管切屑力比较 图五 油管切屑速度比较 图四、五、六 描述了不同的刀盘厚度的结果。切割砂轮具有复合角。在顶端，角宽减少消光，而刀盘体具有较小的夹角。正是这一角为这部分管道提供动力。 图六 不同刀盘厚度的影响 图七 MCT中切割轮使用图像这些测试中每个试验的结果都导致最终设计工具的不同。图8提供的一个扭矩要求的一个例子，在2-38 J-55油管进行切割。操作员监视此信息在表面切割时确定实时状态的程序。在现场，切割深度，生产的管材可在张力，压缩，或中性装。实验室试验和现场结果表明，施加的张力趋于加快切削过程之外，由于在切割轮管阻力，在压缩趋于缓慢切割工艺