石油修井机结构监测实验模型制造技术

本实用新型专利技术公开了石油修井机结构监测实验模型，包括井架、起升液缸、加载装置，所述井架底端铰接于基座，所述起升液缸一端铰接于基座上，另一端铰接于井架上用来带动井架起升，所述加载装置包括电机绞车、大钩、加载液缸，所述井架顶端设置天车，绕过天车的钢丝绳一端固定在电机绞车上，另一端连接大钩，大钩的正下方为铰接在基座上的加载液缸。还包括支撑杆，所述支撑杆一端铰接于基座，另一端铰接于支架的中部；所述井架上设置一个二层台。在支撑杆、天车、二层台和井架上布置监测装置。本实用新型专利技术能实现油田科研单位开展石油修井机起升、加载、动态结构监测、结构设计和改进等实验。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及油田修井实验模型，具体地说是石油修井机结构监测实验模型。
技术介绍
石油修井机是用于油田修井作业的一套设备，为了了解其结构特点及受力状况，通常采用有限元分析和现场试验研究。然而在修井机原型上进行各种试验研究会受到现场诸多因素的限制，尤其是在新产品的开发和研制过程中，更是难以实现。因此制作适当比例的相似模型并对其在实验室内开展各种性能的试验显然是一种既经济又卓有成效的方法，同时丰富和完善了相关的计算分析和试验研究。国内已有相关单位对井架开展了模型实验。2005年大庆石油学院井架实验室针对JJ315/43-A型井架1:13比例的实验室井架相似模型进行极限载荷试验。实验室井架模型高度为3.5m，并且设计了HKS-450微型电控绞车进行加载。2006年大庆石油学院井架实验室为完成井架模型的有限元模型修正，根据动力模型模拟准则，由材料近似于有机玻璃的巨型梁制成，主要用于完成冲击响应试验。2009年兰州理工大学曾经应用钢管制作的K字型桁架作为试验井架，试验井架总高为7000mm，井架主要是由两根三角形断面的空间桁架的大腿所组成，且每根大腿又是由四节用卡箍连接的钢管空间桁架所构成整体。井架主要是由应用液压千斤顶加载并且通过加载拉杆，使垂直载荷作用于井架顶部中心。2010年大庆钻探工程公司钻井工程技术研究院科研中心设计制作的JJ160/41-K型井架1:16比例的相似模型，简化略去了二层台、天车、工作梯等附件，井架模型总高为2593mm。以上模型均为钻井井架模型，只能进行加载和结构动态响应实验。
技术实现思路
本技术的目的在于提供石油修井机结构监测实验模型，能实现油田科研单位开展石油修井机起升、加载、动态结构监测、结构设计和改进等实验。为了达成上述目的，本技术采用了如下技术方案，石油修井机结构监测实验模型，包括井架、起升液缸、加载装置，所述井架底端铰接于基座，所述起升液缸一端铰接于基座上，另一端铰接于井架上用来带动井架起升，所述加载装置包括电机绞车、大钩、加载液缸，所述井架顶端设置天车，绕过天车的钢丝绳一端固定在电机绞车上，另一端连接大钩，大钩的正下方为铰接在基座上的加载液缸。还包括支撑杆，所述支撑杆一端铰接于基座，另一端铰接于支架的中部；所述井架上设置一个二层台。在进行修井机加载过程结构监测实验时，井架处于直立状态，在支撑杆、天车、二层台和井架上布置监测装置。所述基座上还放置一个用来支撑井架的支架。所述基座上还设置用来控制起升液缸和加载液缸的控制柜。相较于现有技术，本技术具有以下有益效果：本技术通过控制柜启动电机绞车，带动大钩提升重物，从而对修井机井架进行加载实验；通过控制柜启动起升液缸，使井架从放倒状态起升到竖直状态，从而实现修井机井架的起升实验。1、修井机井架的起升和加载实验均通过液压系统来实现，具有加载平缓、受力均匀的优点。2、修井机模型按照1:6等比例缩放，可保持修井机原型的受力特性不变，且进行实验时不受场地、天气等环境限制。附图说明图1为本技术石油修井机结构监测实验模型的结构示意图。图中：1为电机绞车，2为控制柜，3为支架，4为支撑杆，5为起升液缸，6为加载液缸，7为天车，8为二层台，9为大钩，10为井架。具体实施方式有关本技术的详细说明及
技术实现思路
，配合附图说明如下，然而附图仅提供参考与说明之用，并非用来对本技术加以限制。根据图1，石油修井机结构监测实验模型，包括井架10、起升液缸5、加载装置，所述井架10底端铰接于基座，所述起升液缸5一端铰接于基座上，另一端铰接于井架上用来带动井架起升，所述加载装置包括电机绞车1、大钩9、加载液缸6，所述井架顶端设置天车7，绕过天车的钢丝绳一端固定在电机绞车1上，另一端连接大钩9，大钩的正下方为铰接在基座上的加载液缸6。还包括支撑杆4，所述支撑杆一端铰接于基座，另一端铰接于支架的中部；所述井架上设置一个二层台8。在进行修井机加载过程结构监测实验时，井架处于直立状态，在支撑杆、天车、二层台和井架上布置监测装置。所述基座上还放置一个用来支撑井架的支架3。所述基座上还设置用来控制起升液缸和加载液缸的控制柜2。图1所示为本技术处于放倒和直立两个状态。在进行修井机起升过程结构监测实验时，井架10的初始位置为放倒状态，井架10的上部放置于支架3上，首先在修井机上进行监测点布置，安装实验仪器并进行初始设置，在启动采集监测数据的同时，通过控制柜2启动液压起升系统，使起升液缸5伸长，支撑修井机井架10匀速起升，直到井架10处于直立状态，停止采集数据，安装支撑杆4使井架10固定，撤掉支架3，修井机起升实验结束。在进行修井机加载过程结构监测实验时，井架10处于直立状态，在支撑杆4、天车7、二层台8和井架10上进行监测点布置，安装实验仪器并进行初始设置，通过控制柜2启动电机绞车1，使大钩9下降并与加载液缸6连接，在启动采集监测数据的同时，通过控制柜2启动液压加载系统，使加载液缸6按照设定的载荷进行加载，数据采集完毕后进行卸载，修井机加载实验结束。以上所述仅为本技术的较佳实施例，非用以限定本技术的专利范围，其他运用本技术的专利精神的等效变化，均应俱属本技术的专利范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
石油修井机结构监测实验模型，其特征在于，包括井架、起升液缸、加载装置，所述井架底端铰接于基座，所述起升液缸一端铰接于基座上，另一端铰接于井架上用来带动井架起升，所述加载装置包括电机绞车、大钩、加载液缸，所述井架顶端设置天车，绕过天车的钢丝绳一端固定在电机绞车上，另一端连接大钩，大钩的正下方为铰接在基座上的加载液缸。

【技术特征摘要】
1.石油修井机结构监测实验模型，其特征在于，包括井架、起升液缸、加载装置，所述井架底端铰接于基座，所述起升液缸一端铰接于基座上，另一端铰接于井架上用来带动井架起升，所述加载装置包括电机绞车、大钩、加载液缸，所述井架顶端设置天车，绕过天车的钢丝绳一端固定在电机绞车上，另一端连接大钩，大钩的正下方为铰接在基座上的加载液缸。
2.根据权利要求1所述的石油修井机结构监测实验模型，其特征在于，还包括支撑杆，所述支撑杆一端铰接于基座，另一端铰接于支架的中...

【专利技术属性】
技术研发人员：张浩，柳登瀚，刘甲方，刘春阳，张冉，官振乐，孙伟，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心，
类型：新型
国别省市：山东;37