自动化钻机管柱处理系统包含设备多,各设备运动相对较复杂,会出现设计时无法预料的设备运动轨迹不合理、位置干涉等问题。这些问题使得自动化钻机设计、试验周期加长,制造成本增高,严重制约自动化钻机的研制进程。文中应用仿真三维动画技术,对自动化钻机管柱处理系统进行虚拟空间的三维建模、运动仿真、系统分析,提前发现设计缺陷,辅助设计优化,减少了产品设计制造成本,加快了产品研发进度。

为满足环境温度为0~55℃、湿度为100%的中东沙漠地区含高浓度H2S油气井的钻井作业及设备快移的要求,设计了一种沙漠快速移运钻机井控系统。其主要特点是系统中的防喷器组能从储存位置快速移运到井口,采用双节流管线阀组和双压井管线阀组实现不间断的压井或节流,并且控制单元具有多重安全保障作用。文中介绍了沙漠快速移运钻机井控系统的总体方案、结构组成及技术参数,并通过详细计算确定了远程控制单元关键设备,描述了技术创新点。现场应用结果表明,该井控系统整体性良好、移运快捷、操作方便、可靠性高,防喷器防H2S效果好,符合HSE规范,很好地满足了沙漠地区钻井作业要求。

针对传感器输出信号联接头与输出端连接不稳定,且市售L5(M5)母头与小尺寸传感器配合连接困难的问题,设计一种用于传感器的密封联接头,主要应用于信号输出方式为单线输出的传感器,其主要作用是保证传感器输出信号可靠地输入信号显示模块或信号处理模块,并起到密封传感器的作用。测试结果表明,该密封联接装置具有结构小巧紧凑、性能稳定等特点,可与传感器可靠地连接,设计取得了较为满意的效果。

针对穿戴式外骨骼长时间保持姿态困难、驱动系统刚度难以精准控制等问题,设计了一种基于磁流变效应的外骨骼作动器,实现人体长时间站立、蹲坐等姿态保持以及刚柔耦合自适应调整,有效提高穿戴舒适性及随动性。采用SolidWorks、Maxwell及MATLAB联合仿真技术对外骨骼作动器不同状态进行了相关磁场力分析实验,实验结果表明,外骨骼作动器在4A电流驱动下,在在θ=π/2角度时能够实现最大379N的输出力。

介绍了目前液压传动中的负载敏感技术,并基于敏感技术对钻机的井口机械化工具做出改造方案和全新的设计方案,得出了相关结论。

随着海洋石油装备行业的快速发展,PDMS（Plant Design Management System）软件在海洋平台设计方面的应用已经十分广泛,在设计空间紧张、设计密度高的海洋平台设计当中,使用PDMS三维软件,可更好地优化平台总体布置,使多专业人员能够协同完成复杂的设计过程。文中结合PDMS软件在BT3500-2半潜式海洋支持平台在钻井系统设计中的应用,系统介绍了该软件在钻井系统设计当中的使用情况,系统介绍了基于PDMS软件的海洋平台的设计过程。

基于正交回归试验和UG参数化建模技术,采用ANSYS数值分析替代常规物理试验的方法,构建了以Vonmisses等效应力和支架重量为目标的单目标优化模型,利用加权和法建立多目标优化的评价函数,采用改进的遗传算法得出支架较优的设计参数组合。该方法同样适用于其它产品的优化设计,帮助企业短时间、低成本获得合格的产品。