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基于树莓派和视觉图像的钻井振动筛倾角调节系统

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工程设计学报 2024年第2期31卷 254-262页

作者：侯勇俊贾文俊刘博文吴先进西南石油大学机电工程学院四川成都610500 石油天然气装备技术四川省科技资源共享服务平台四川成都610500 中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司成都天然气化工总厂四川成都610213 宝石机械成都装备制造分公司四川成都610052

目前,我国的钻井振动筛均采用人工监测筛面固液分离状态和手动调节筛面倾角的方式进行操作,无法实现自适应工作,常常出现钻井液“跑浆”现象。针对这一问题,提出了一种基于树莓派和视觉图像的钻井振动筛倾角调节系统。该系统以树莓派及... 详细信息

目前,我国的钻井振动筛均采用人工监测筛面固液分离状态和手动调节筛面倾角的方式进行操作,无法实现自适应工作,常常出现钻井液“跑浆”现象。针对这一问题,提出了一种基于树莓派和视觉图像的钻井振动筛倾角调节系统。该系统以树莓派及专用摄像头、电机驱动板和2台步进电机为硬件平台,搭载基于OpenCV和改进AlexNet模型开发的图像识别软件,用于实现钻井振动筛的筛面固液分离状态视觉检测与筛面倾角自动调节。首先,根据钻井振动筛固液分离过程中液相终止线的位置特征,将采集的筛面图像分为正常、少浆和跑浆状态三种类别,并构建筛面图像数据集。然后,使用TensorFlow平台搭建基于迁移学习的AlexNet模型,以实现钻井振动筛的筛面固液分离状态的自动识别。最后,基于识别结果,由树莓派的GPIO(general purpose input/output,通用型输入/输出)接口控制2台步进电机同步工作,以实现钻井振动筛的倾角调节。结果表明,所设计的倾角调节系统对筛面固液分离状态的识别准确率达到97.33%,响应时间约为1.5 s,可满足钻井振动筛的倾角调节要求。该倾角调节系统设备体积小,成本低,且便于调试与维护,可有效提高钻井振动筛的自动化水平。

关键词：钻井振动筛树莓派倾角调节系统 AlexNet模型图像识别

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深井超深井钻井装备技术现状与发展趋势探讨

钻采工艺 2024年第2期47卷 141-151页

作者：张斌曹晓宇周天明刘远波夏辉中国石油宝鸡石油钢管有限责任公司中国石油宝鸡石油机械有限责任公司国家油气钻井装备工程技术研究中心

为助力我国深层超深层油气资源高效勘探开发,文章分析了深井超深井对钻井装备提出的挑战,论述了美国Nabors、斯伦贝谢和NOV等公司的自动化钻机、管柱自动化装备、储能节能与能源管理系统、司钻集成控制系统、智能决策与支持平台等7类产... 详细信息

为助力我国深层超深层油气资源高效勘探开发,文章分析了深井超深井对钻井装备提出的挑战,论述了美国Nabors、斯伦贝谢和NOV等公司的自动化钻机、管柱自动化装备、储能节能与能源管理系统、司钻集成控制系统、智能决策与支持平台等7类产品的功能、特性;并对国内管柱自动化钻机、一键式人机交互7 000 m自动化钻机、12 000 m特深井自动化钻机、管柱自动化装备、储能节能与能源管理系统、司钻集成控制系统、钻井辅助决策与支持系统等产品发展和应用现状进行了阐述。通过技术对标分析得出:我国石油钻井装备取得了长足的进步,但从工程需求和应用上看还存在许多不足,与国外先进技术相比还有不小差距。建议国内各装备制造厂家顺应国家“碳达峰、碳中和”目标和数字化转型、智能化发展趋势,从参数强化、钻机全面自动化、装备运维数智化、司钻操控值守化和钻井作业绿色化等方面开展关键技术攻关。

关键词：深井超深井钻井装备挑战技术现状对标分析发展趋势

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基于水下安装工况的液缸举升系统仿真分析

船舶 2024年第2期35卷 114-123页

作者：雷静希李欢王充成都工业学院智能制造学院成都611730 宝鸡石油机械有限责任公司宝鸡721002

该文依托新型液缸举升系统,研究隔水管柱下放水下防喷器和钻柱下放水下采油树的数学模型,以探究钻柱补偿功能辅助水下设备精准操作的可行性和性能。在AMESim软件平台上搭建液缸举升系统水下安装工况仿真模型,进行4级海况下开启和关闭主... 详细信息

该文依托新型液缸举升系统,研究隔水管柱下放水下防喷器和钻柱下放水下采油树的数学模型,以探究钻柱补偿功能辅助水下设备精准操作的可行性和性能。在AMESim软件平台上搭建液缸举升系统水下安装工况仿真模型,进行4级海况下开启和关闭主动钻柱补偿时水下安装工况的仿真研究,分析单次提升下放操作的最大安全操作高度,探讨不同海况对于水下安装作业的影响。研究表明:液缸举升系统因其自身具备的主动补偿功能,大幅提高了水下安装作业的安全性,作业海况对水下安装的作业窗口和极限操作高度均有较大影响。该研究结果可为液缸举升系统的国产工程化落地及现场应用提供一定的理论指导。

关键词：液缸举升系统水下安装钻柱补偿水下防喷器水下采油树

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强化“六种”观念勇做能源装备“国家队”

石油政工研究 2024年第5期 32-35页

作者：张福宝鸡石油机械公司党委

实践发展永无止境,解放思想永无止境。总结党成功领导革命、建设和改革的实践经验,至关重要的一条就是始终坚持解放思想和实事求是相统一。作为我国建厂历史最久的油气钻采装备研发制造企业,宝鸡石油机械公司党委坚持以习近平新时代中... 详细信息

实践发展永无止境,解放思想永无止境。总结党成功领导革命、建设和改革的实践经验,至关重要的一条就是始终坚持解放思想和实事求是相统一。作为我国建厂历史最久的油气钻采装备研发制造企业,宝鸡石油机械公司党委坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,连续组织开展“转观念”系列主题教育活动,以思想“破冰”引领行动“破题”,以观念更新打破习惯思维和主观偏见的束缚,以思路创新不断研究新情况、解决新问题,以科技创新开辟发展新赛道、开创高质量发展的新局面。

关键词：习近平新时代中国特色社会主义思想解放思想石油机械能源装备装备研发制造习惯思维思路创新观念更新

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装备制造企业的目标成本管理与控制探析

中文科技期刊数据库（全文版）经济管理 2024年第7期 0124-0126页

作者：魏超杨瑶瑶宝鸡石油机械有限责任公司陕西宝鸡721000

现阶段,由于我国装备制造企业为制造工业提供了良好的技术支撑和资源保障,应该着力对装备制造企业的目标进行成本管理和控制。装备制造企业不同于其它企业,它可以为制造业带来一些创新型的改变。装备制造行业承担着我国重工业发展的重... 详细信息

现阶段,由于我国装备制造企业为制造工业提供了良好的技术支撑和资源保障,应该着力对装备制造企业的目标进行成本管理和控制。装备制造企业不同于其它企业,它可以为制造业带来一些创新型的改变。装备制造行业承担着我国重工业发展的重要使命,为实施制造强国战略奠定了坚实的基础。因此,装备制造企业应从自身实际出发,不断创新和调整产业布局,将目标成本管理与控制方案落到实处。本文以某装备制造企业为例,通过目标成本管理与控制的实践,探析了其对企业经营的积极作用和存在的问题,并提出了一些改进和建议。

关键词：装备制造企业目标成本管理管理与控制

基于状态变换的测井车永磁同步电机梯度下降法控制

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石油机械 2024年第6期52卷 51-57,129页

作者：李炳林蔡军陈张志伟杨双业樊勇利西南石油大学机电工程学院成都市新都区610500 宝鸡石油机械有限责任公司中油国家油气钻井装备工程技术研究中心有限公司

测井车在石油勘探过程中起到了至关重要的作用,其中的永磁同步电机是控制测井设备的关键部件。提出一种针对测井车中永磁同步电机的鲁棒控制策略,这种策略基于状态变换技术,通过采用正切函数变换,将永磁同步电机的输出有效地限制在所需... 详细信息

测井车在石油勘探过程中起到了至关重要的作用,其中的永磁同步电机是控制测井设备的关键部件。提出一种针对测井车中永磁同步电机的鲁棒控制策略,这种策略基于状态变换技术,通过采用正切函数变换,将永磁同步电机的输出有效地限制在所需的范围内。基于此变换,构建了全新的永磁同步电机动力学模型,并利用模糊集理论处理系统中的参数不确定性。为进一步提高系统性能,采用求解Riccati方程的方式设计控制器,并成功地实现了对永磁同步电机的精确位置控制。在整个控制策略中,引入代价函数,并在其中加入一个正则化项。对代价函数进行优化,采用梯度下降法来调整控制参数,以提高系统的性能指标并降低控制成本。试验结果表明,与目前最常用的控制策略相比,本研究方法在实现高性能、稳定性、可靠性的同时,降低了控制成本,可应用于电驱动装置。

关键词：测井车永磁同步电机鲁棒控制代价函数模糊集理论 Riccati方程

基于媒介齿轮的修正型渐开线包络环面蜗杆传动啮合性能分析

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机械传动 2024年第7期 49-54页

作者：陈燕叶强赵亮亮严磊陈永洪重庆商务职业学院人工智能学院国家油气钻井装备工程技术研究中心有限公司宝鸡石油机械有限责任公司成都电讯达科技有限公司重庆大学高端装备机械传动全国重点实验室

环面蜗杆传动因其多齿啮合特性而具有承载能力强等优势，但其约束数相应增加，对制造误差及装配误差更为敏感。为降低重载环面蜗杆传动的误差敏感性，提出了一种修正型渐开线齿轮包络环面蜗杆传动。构建渐开线齿轮与媒介齿轮及环面蜗杆... 详细信息

环面蜗杆传动因其多齿啮合特性而具有承载能力强等优势，但其约束数相应增加，对制造误差及装配误差更为敏感。为降低重载环面蜗杆传动的误差敏感性，提出了一种修正型渐开线齿轮包络环面蜗杆传动。构建渐开线齿轮与媒介齿轮及环面蜗杆三者之间的啮合几何学模型，建立了传动副空间点接触局部共轭接触分析方法；通过数值分析及有限元仿真分析，揭示了修正型渐开线齿轮包络环面蜗杆传动啮合特性的变化规律。结果表明，该新型环面蜗杆传动具有较低的误差敏感性，同时保持了高载荷下的承载能力。针对某人机交互7 000 m自动化钻机重载机器人回转关节，研制了修正型渐开线包络环面蜗杆传动减速器样机，并进行了相关性能试验，验证了理论分析的准确性。

关键词：环面蜗杆传动啮合几何学媒介齿轮误差敏感性

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排管机械手扶持装置的研制

机械工程师 2024年第3期 112-114页

作者：邢大伟王翠张欣宇白丙建郝熔冰李景航宝鸡石油机械有限责任公司陕西宝鸡721002 国家油气钻井装备工程技术研究中心陕西宝鸡721002

扶持装置在排管机械手中起扶持管柱的作用,是排管装置重要的组成部分之一。文中介绍了单驱动双作用扶持装置的结构组成、工作流程及试验情况。该单驱动双作用扶持装置的成功设计,节约了排管机械手生产制造成本,降低了故障率,提升了排管... 详细信息

扶持装置在排管机械手中起扶持管柱的作用,是排管装置重要的组成部分之一。文中介绍了单驱动双作用扶持装置的结构组成、工作流程及试验情况。该单驱动双作用扶持装置的成功设计,节约了排管机械手生产制造成本,降低了故障率,提升了排管机械手的性能,对排管机械手的发展具有重要意义。

关键词：扶持装置单驱动双作用排管机械手

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可调式大跨距伸缩井架组合用定位装置

机械制造 2024年第6期62卷 9-11,85页

作者：张林森秦红英肖虎徐斌荣刘海峰耿鹏宝鸡石油机械有限责任公司陕西宝鸡721002 中油国家油气钻井装备工程技术研究中心有限公司陕西宝鸡721002 中油石油物资有限公司西安分公司西安710018

针对伸缩井架目前生产中使用一次性工艺撑,造成定位精度差、材料浪费、不易调节,以及对井架母材造成损伤等问题,分析了伸缩井架的结构、制造特点,研制出一种可调式大跨距伸缩井架组合用定位装置。介绍了定位装置的设计原则和结构,给出... 详细信息

针对伸缩井架目前生产中使用一次性工艺撑,造成定位精度差、材料浪费、不易调节,以及对井架母材造成损伤等问题,分析了伸缩井架的结构、制造特点,研制出一种可调式大跨距伸缩井架组合用定位装置。介绍了定位装置的设计原则和结构,给出了技术参数,分析了原理和应用步骤。这一定位装置可以降低生产成本,解决伸缩井架生产中存在的问题。

关键词：伸缩井架定位设计