本科毕业设计(论文)

本科毕业设计（论文）·题目偏心配水器投捞器设计学生姓名杜津逸学号1103030143教学院系机电工程学院专业年级机械工程及自动化2011级指导教师叶哲伟职称讲师单位西南石油大学辅导教师职称单位完成日期2015年06月01日SouthwestPetroleumUniversityGraduationThesisDesignofEccentricWaterDistributorPullingandRunningToolGrade:2011Name:DuJinyiSpeciality:MechanicalEngineeringandAutomationInstructor:YeZheweiSchoolofElectricalEngineering2015-06I摘要偏心配水器投捞器是一种与配水器配套使用的井下工具，用于对偏心配水器中的堵塞器实施投放、打捞的专用工具，是堵塞器更换水嘴必不可少的工具。在投捞器下放过程中，投捞爪能否下放到位，投捞爪能否张开到位是影响投捞器投捞成功率的关键因素。本课题对投捞器投捞爪和凸轮控制装置进行改进设计，在投堵塞器的下入过程中，要确保投捞爪以及堵塞器完全收入投捞器的腔体内，不超过投捞器本身的最大直径，取消了投捞接头处的扭簧结构，提高了投捞的可靠性。对凸轮的外轮廓线进行改进，使得当凸轮转过一定角度后，投捞爪就能被释放，凸轮在下入过程中也要收入投捞器的最大直径内，上提时凸轮顺时针转动，释放投捞爪，导向爪的释放装置与投捞爪处的释放装置相似。把导向和投捞分工化，比传统投捞器导向和投捞都由投捞爪来完成更可靠，提高投捞的合格率。关键词：偏心配水器；投捞器；堵塞器；IIAbstractEccentricwaterandpullingisadownholetoolandsupportingtheuseofwaterdistribution,foreccentricwaterblockageinthedeliverydeviceembodiment,specialtoolssalvageiscloggedreplacementfaucetindispensabletool.Fishingintheinvestmentprocessisdecentralized,andpullingclawcandecentralizationinplace,andpullingopentheclawcanbeakeyfactorinplaceandpullingandpullingdevicesuccessrateimpact.Theissueofcontrolandpullingandpullingjawsandcamcontrolmeanstoimprovethedesign,inthenextvotepluggingintotheprocess,toensuretrippingclawandpackerarecompletelywithininvestmentincomeisfishing,notmorethantrippingdeviceitselfThemaximumdiameteroftheabolitionofthejointsandpullingtorsionstructureandimprovethereliabilityoftripping.Theoutercontourofthecamisimprovedsothatwhenthecamrotatedacertainangle,andpullingclawcanbereleasedintothemaximumdiameterofthecaminthenextprocessshouldrevenuetrippingdevice,whentheliftcamclockwise,releasetrippingpawlreleasemeansandtheguidepawlreleasemeansandpullingclawsatsimilar.Thedivisionofthefishingguideandinvestmentthanthetraditionalcastfishingisfishingguideandcastbycastfishingclawtocompletemorereliable,improvethepassingratecastfishing.Keywords：eccentricwaterdistributor;pullingandrunningtool;blankingplugIII目录1前言..............................................................11.1设计的目的和意义............................................11.2偏心配水器投捞器的发展现状和发展趋势........................21.2.1国内投捞器的发展状况...................................21.2.2国外投捞器的发展状况...................................42投捞器的简介及应用................................................72.1投捞器的介绍................................................72.2投捞器的主要结构及工作原理..................................72.3主要研究内容................................................83偏心配水器投捞器总体设计..........................................93.1投捞器的投捞过程............................................93.2投捞器方案的确定...........................................123.3偏心配水器投捞器的最大外径的确定...........................133.4偏心配水器投捞器总长的确定.................................134偏心配水器投捞器的具体设计.......................................134.1装配关系的描述.............................................134.2投捞爪释放机构的设计.......................................154.3投捞爪的设计...............................................164.4投捞接头的设计.............................................184.5导向爪的设计...............................................194.6导向头的设计...............................................204.7绳帽的设计.................................................215投捞器的设计与计算...............................................225.1投捞爪圆柱压缩弹簧的设计计算...............................225.1.1工作条件的确定........................................225.1.2弹簧的设计算计........................................235.2导向爪圆柱压缩弹簧的设计计算...............................265.2.1工作条件的确定........................................26IV5.2.2弹簧的设计计算........................................275.3凸轮扭簧的设计计算.........................................305.3.1扭簧最大工作扭矩的计算................................305.3.2扭簧的设计计算........................................315.4销轴的选择.................................................325.5销轴的强度校核.............................................326结论.............................................................34谢辞..............................................................35参考文献...........................................................36偏心配水器投捞器设计11前言1.1设计的目的和意义油田在投入生产之后，油田地层能量（地层压力）随之降低，为了让地层压力维持在饱和压力附近，为维持油井的良好的生产能力，需要向地层注水来补充地层流失能量。若没有及时补充能量，靠原有的地层弹性能量，溶解气体能量、边底水能量、气顶能量以及重力能量等进行一次采油，等到地层压力下降到饱和压力以下的时候，溶解在原油中的天然气就会从原油中解析出来，使得原油的粘度急剧增加，原油的流动性会变差，使得绝大部分的原油留在了油层，大幅度地降低了原油的采收率。偏心配水器投捞器是一种与配水器配套使用的井下工具，用于对偏心配水器中的堵塞器实施投放、打捞的专用工具，是堵塞器更换水嘴必不可少的工具。目前，陆地油田进入了油田开发中、后期，造成油水井的套管破坏日益加重，导致许多井停产、停注，原油的产量逐年降低，因此为了提高油田产能，各类水平井、定向井定、大位移井的数量在不断增多，约占油水井的一半。这些井的投产和转注，对斜井的技术要求加大，目前最大井斜角达到65°，少数的井还有几个拐点，对井下工艺的要求更高了。经过对2012年和2013年多处的分注井在作业过程中发现的问题进行的统计后，我们发现，显然有腐蚀情况的分注井的比例由原来的12.7%增加到14.9%，增加了2.2个百分点；明显有结垢状况的分注井的比例由24.3%增加到25.5%，增加了1.2个百分点；具有层间返吐状况的分注井的比例由12.2%下降到10.8%，降低1.4个百分点。井筒有结垢返吐的现象，不但影响到封隔器的密封性能，同时还严重影响了投捞调配测试的进行，造成测试过程中，投捞器遇阻和卡在井内而进行再次作业。影响投捞合格率的几个主要原因一是部分井筒有死油与结垢物、泥砂混合物沉积在投捞器与配水器之间的间隙中造成遇阻遇卡，二是偏心配水器和和井筒内结垢导致测试遇阻和遇卡，三是在斜井中钢丝被磨断造成投捞失败。在油水井中，2013年由于投捞问题导致换封26口，占总换封井数的36.9%。尤其是文明寨油田，2013年结垢显现变得十分普遍，占全公司2013年水井作业结垢井的54.3%。所以完善和改进偏配及投捞工艺，来适应现场遇到的问题，增加投捞合格率，同时也应该相应的减少投捞的工作量，以及降低由于投捞问题导致的返工井和多轮次作业井，降低作业的成本，适应油田开发要求。在斜度井中，由于井本生具有一定的斜度，使得传统的偏心配水器投捞器在下西南石油