东北石油大学机械认知实习报告

目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第1章前言 1\o"CurrentDocument"第2章实习目的 2\o"CurrentDocument"第3章实习内容 2动员大会 3理论知识认知 3钻井工程 3机械制造 5采油工程 7参观大庆石油科技馆 11第4章总结 13收获与体会 13建议 13第1章前言认识实习是教学计划主要部分，它是培养学生的实践等解决实际问题的第二课堂，它是专业知识培养的摇篮，也是对工业生产流水线的直接认识与认知。实习中应该深入实际，认真观察，获取直接经验知识，巩固所学基本理论，保质保量的完成指导老师所布置任务。学习工人师傅和工程技术人员的勤劳刻苦的优秀品质和敬业奉献的良好作风，培养我们的实践能力和创新能力，开拓我们的视野，培养生产实际中研究、观察、分析、解决问题的能力。认识实习是我们工科学生的一门必修课，通过认知实习，我们要对材料科学与工程专业建立感性认识，并进一步了解本专业的学习实践环节。通过接触实际生产过程，一方面，达到对所学专业的性质、内容及其在工程技术领域中的地位有一定的认识，为了解和巩固专业思想创造条件，在实践中了解专业、熟悉专业、热爱专业。另一方面，巩固和加深理解在课堂所学的理论知识，让自己的理论知识更加扎实，专业技能更加过硬，更加善于理论联系实际。再有，通过到工厂去参观各种工艺流程，为进一步学习技术基础和专业课程奠定基础。图1-1海洋钻井平台第2章实习目的通过认识实习，加强理论学习与实际的结合，验证和巩固充实所学理论知识加深对相关内容的理解，接触课堂以外的实践知识，加深了解社会对本专业的需要。培养独立进行资料收集和解决问题的能力，并开阔眼界及思路，为毕业设计收集资料及酝酿设计方案，也为今后的工作积累经验。图2-1双驴头式抽油机第3章实习内容3.1动员大会实习第一天上午，带队老师给我们进行了实习前的动员大会。在大会中除了简介本次实习的带队老师和讲解老师外，还给我们介绍了这次实习的实习目的、实习时间、实习地点以及实习过程中我们需要完成的任务和所需要注意的事项。鼓励我们不怕苦、不怕累，以自身饱满的热情和充沛的精力来迎接我们的第一次实习。叮嘱我们在实习的过程中，应当注重实践，要认真，用心去学，一定要有所收获。最后，老师送给了我们衷心的祝福，祝愿我们这次认识实习取得圆满成功！3.2理论知识认知理论知识学习总共进行了三天，加强了我们对机械制造专业感性的认识，并进一步了解本专业的学习实践环节。通过实习中接触实际的加工过程，从而达到对所学专业的性质、内容及其机械设备，加工工艺有更多的更具体的认识，为了解和工作专业思想创造条件，在实践中了解专业、熟悉专业、热爱专业。通过实习，让我们能在学习与实践中巩固和加深理解在课堂所学的理论知识，让自己的理论知识更加扎实，为成为一个专业技能更加过硬，更加善于理论联系实际，更符合一个当代大学生的技术及理论的要求的工程技术人员奠定必要基础。3.3钻井工程实习第四天，我们来到了大庆油田某钻井公司。俗话说“钻头不到，石油不冒”，钻井是石油工业的龙头，钻井工程是油气勘探开发的主要手段，钻井工程的实施对于油气勘探开发的成败起着决定性的作用。作为勘探开发的重要一环，合理的钻井工艺、适用的钻井技术和完井方法是提高油气勘探成功率、发现油气田、提高产量、提高采收率，推动并实现油气田勘探开发经济目标的重要保证。石油钻井概述：所谓石油钻井是指利用专业设备和技术，在预先选定的地表位置处，向下或一侧钻出一定直径的孔眼，一直达到地下油气层的工作。钻井技术经过了漫长的发展过程，主要分为以下几种钻井方式：人工掘井：1521年之前人工冲击钻：1521~1835年，是靠人力、捞沙筒、特殊钻头、悬绳、游梁等来完成的。实际上是利用杠杆原理及自由落体的下落冲击作用来钻井的。特点是：1）破岩与清岩相间进行2）冲击力小，破碎效率低3）设备简单，起下钻方便机械顿钻（冲钻）：1859〜1901年，优点：1）设备简单2）起下钻方便缺点：1） 靠冲击作用破岩，钻头功率小，破岩效率低，钻井速度慢2） 破岩和清岩相间进行旋转钻：1901年发展起来的，旋转钻井是靠动力带动钻头旋转，在旋转的过程中对井底岩石进行破碎，同时循环钻井液以清洁井底的钻井方法。旋转钻井又分转盘钻井、井下动力钻具钻井、顶部驱动旋转钻井。特点是：1）破岩与清岩相接进行2） 旋转动力大，转速高，破碎效率高3） 设备复杂，起下钻繁琐钻井施工工序:钻前施工：①定井位②道路勘察③基础施工④安装井架⑤搬家⑥安装设备钻井施工：⑦一次开钻钻进起钻目前钻井技术现状钻井范围:（1）井眼直径：100mm〜500mm（2）井的垂直深度：12262米（前苏联科拉半岛上的SC3井），我国在江苏省东海县毛北镇正在打一口预计井深5000米的科探井（3）井的水平位移：一万米以上目前比较新的钻井技术：（1）定向井、水平井、大位移井技术（2）分枝井技术（3）深井（4500〜6000m）、超深井（6000〜9000m）、特超深井（9000m以上）（4）深海钻井（5）欠平衡钻井技术（6）小井眼钻井技术（7）地质导向钻井技术（8）挠性连续管钻井技术3.4机械制造今天参观了721制造厂，参观了几个主要生产车间，近距离接触并了解了各种加工工业。钻削钻床系指主要用钻头在工件上加工孔的机床。通常钻头旋转为主运动，钻头轴向移动为进给运动。钻床结构简单，加工精度相对较低，可钻通孔、盲孔，更换特殊刀具，可扩、锪孔，铰孔或进行攻丝等加工。钻床可分为下列类型：（1） 台式钻床：可安放在作业台上，主轴垂直布置的小型钻床。（2） 立式钻床：主轴箱和工作台安置在立柱上，主轴垂直布置的钻床。（3） 摇臂钻床：摇臂可绕立柱回转、升降，通常主轴箱可在摇臂上作水平移动的钻床。它适用于大件和不同方位孔的加工。（4）铳钻床：工作台可纵横向移动，钻轴垂直布置，能进行铳削的钻床。（5） 深孔钻床：使用特制深孔钻头，工件旋转，钻削深孔的钻床。（6） 平端面中心孔钻床：切削轴类端面和用中心钻加工的中心孔钻床。（7） 卧式钻床：主轴水平布置，主轴箱可垂直移动的钻床。车削是指以工件旋转为主运动，车刀移动为进给运动加工回转表面的机床。它可用于加工各种回转成型面，例如：内外圆柱面、内外圆锥面、内外螺纹以及端面、沟槽、滚花等。它是金属切削机床中使用最广，生产历史最久，品种最多的一种机床。车床的种类型号很多，按其用途，结构可分为：仪表车床、卧式车床、单轴自动车床、多轴自动和半自动车床、转塔车床、立式车床、多刀半自动车床、专门化车床等。普通机床是用于车削工件的最常见的机床。车削是从工件上切除金属的加工。在工件旋转的同时，刀具切入工件或沿着工件车削。镗孔是把金属工件上已钻出或铸出的孔加以扩大或作进一步加工的加工方法。在车床上镗孔是通过单刃刀具一面旋转一面向工件进刀完成的。铳削铳床系指主要用铳刀在工件上加工各种表面的机床。通常铳刀旋转运动为主运动，工件（和）铳刀的移动为进给运动。它可以加工平面、沟槽，也可以加工各种曲面、齿轮等。铳床的种类很多，按其结构分主要有：（1）台式铳床：小型的用于铳削仪器、仪表等小型零件的铳床。悬臂式铳床：铳头装在悬臂上的铳床，床身水平布置，悬臂通常可沿床身一侧立柱导轨作垂直移动，铳头沿悬臂导轨移动。滑枕式铳床：主轴装在滑枕上的铳床，床身水平布置，滑枕可沿滑鞍导轨作横向移动，滑鞍可沿立柱导轨作垂直移动。龙门式铳床：床身水平布置，其两侧的立柱和连接梁构成门架的铳床。铳头装在横梁和立柱上，可沿其导轨移动。通常横梁可沿立柱导轨垂向移动，工作台可沿床身导轨纵向移动。用于大件加工。平面铳床：用于铳削平面和成型面的铳床，床身水平布置，通常工作台沿床身导轨纵向移动，主轴可轴向移动。它结构简单，生产效率高。仿形铳床：对工件进行仿形加工的铳床。一般用于加工复杂形状工件。升降台铳床：具有可沿床身导轨垂直移动的升降台的铳床，通常安装在升降台上的工作台和滑鞍可分别作纵向、横向移动。摇臂铳床：摇臂装在床身顶部，铳头装在摇臂一端，摇臂可在水平面内回转和移动，铳头能在摇臂的端面上回转一定角度的铳床。床身式铳床：工作台不能升降，可沿床身导轨作纵向移动，铳头或立柱可作垂直移动的铳床。专用铳床：例如工具铳床：用于铳削工具模具的铳床，加工精度高，力口工形状复杂。磨削磨床系指用磨具或磨料加工工件各种表面的机床。一般用于对零件淬硬表面做磨削加工。通常，磨具旋转为主运动，工件或磨具的移动为进给运动，其应用广泛、加工精度高、表面粗糙度Ra值小，磨床可分为十余种：外圆磨床：是普通型的基型系列，主要用于磨削圆柱形和圆锥形外表面的磨床。内圆磨床：是普通型的基型系列，主要用于磨削圆柱形和圆锥形内表面的磨床。坐标磨床：具有精密坐标定位装置的内圆磨床。无心磨床：工件采用无心夹持，一般支承在导轮和托架之间，由导轮驱动工件旋转，主要用于磨削圆柱形表面的磨床。平面磨床：主要用于磨削工件平面的磨床。砂带磨床：用快速运动的砂带进行磨削的磨床。珩磨机：用于珩磨工件各种表面的磨床。研磨机：用于研磨工件平面或圆柱形内，外表面的磨床。导轨磨床：主要用于磨削机床导轨面的磨床。工具磨床：用于磨削工具的磨床。多用磨床：用于磨削圆柱、圆锥形内、外表面或平面，并能用随动装置及附件磨削多种工件的磨床。专用磨床：从事对某类零件进行磨削的专用机床。按其加工对象又可分为：花键轴磨床、曲轴磨床、凸轮磨床、齿轮磨床、螺纹磨床、曲线磨床等。刨削床系指用刨刀加工工件表面的机床。刀具与工件做相对直线运动进行加工，主要用于各种平面与沟槽加工，也可用于直线成形面的加工。按其结构可分为以下类型：悬臂刨床：具有单立柱和悬臂的刨床，工作台沿床身导轨作纵向往复运动，垂直刀架可沿悬臂导轨横向移动、侧刀架沿立柱导轨垂向移动。龙门刨床：具有双立柱和横梁，工作台沿床身导轨作纵向往复运动，立柱和横梁分别装有可移动侧刀架和垂直刀架的刨床。牛头刨床：刨刀安装在滑枕的刀架上作纵向往复运动的刨床。通常工作台作横向或垂向间歇进给运动。插床(立刨床)：该类机床刀具在垂直面内作往复运动，工作台做进给运动。镗削镗床系指主要用镗刀在工件上加工已有预制孔的机床。通常，镗刀旋转为主运动，镗刀或工件的移动为进给运动。它主要用于加工高精度孔或一次定位完成多个孔的精加工，此外还可以从事与孔精加工有关的其他加工面的加工：[1]卧式镗床：镗轴水平布置并做轴向进给，主轴箱沿前立柱导轨垂直移动，工作台做纵向或横向移动，进行镗削加工。这种机床应用广泛且比较经济，它主要用于箱体(或支架)类零件的孔加工及其与孔有关的其他加工面加工。坐标镗床：具有精密坐标定位装置的镗床，它主要用于镗削尺寸、形状、特别是位置精度要求较高的孔系，也可用于精密坐标测量、样板划线、刻度等工作。精镗床：用金刚石或硬质合金等刀具，进行精密镗孔的镗床。深孔镗床：用于镗削深孔的镗床。落地镗床：工件安置在落地工作台上，立柱沿床身纵向或横向运动。用于加工大型工件。此外还有能进行铳削的铳镗床，或进行钻削的深孔钻镗床。3.5采油工程采油工程是油田开采过程中根据开发目标通过生产井和注入井对油藏采取的各项工程技术措施的总称。它所研究的是可以经济有效地作用于油藏，以提高油井产量和原油采收率的各项工程技术措施的理论、工程设计方法及实施技术。采油工程的任务是通过一系列可作用于油藏的工程技术措施、使油、气畅流入井，并高效率地将其举升到地面进行分离和计量；其目标是经济有效地提高油井产量和原油采收率。采油方法是指将流入井底的原油采到地面所采用的工艺方法和方式。采油方法分为自喷采油和人工举升采油。自喷采油：（1） 定义：利用油层本身的能量将油升到地面的方式。（2） 特点：井筒和地面设备简单（3） 条件和产量：取决于地层中石油所具有的能量是否大于自喷井中流动过程的能量损失之和。若大于则发生井喷，且差值越大，产量越大。（4） 自喷井生成过程中，原油流至地面分离器一般要经历四个流动过程：从油层到井底的地下渗流；从井底到井口的垂直管流；经油嘴流出井口的嘴流；经过井口地面出油管线流至集油站分离器的水平管流；油井生产中可能出现的流型自下而上依次为：纯油流、泡流、段塞流、环流和雾流。实际上，同一井口内，一般不会出现完整的流型变化。人工举升采油：包括气举采油，有杆泵采油和无杆泵采油（1） 气举采油：利用从地面向井筒注入高压气体，将原油举升至地面的一种人工举升方式。优点是井口和井下设备比较简单，缺点是：1）必须有足够的气源；2）需要压缩机组和地面高压气管线，地面设备系统复杂；3） 一次性投资较大；4） 系统效率较低。适用于高产量的深井，气油比高的油井，定向井和水平井。（2） 有杆泵采油：由抽油机、抽油杆、抽油泵和其它附件组成。抽油机是有杆深井泵采油的主要地面设备，它将电能转化为机械能，包括游梁式抽油机和无游梁式抽油机两种。其工作原理是：工作时，动力设备将高速旋转运动通过减速箱传递给曲柄，带动曲柄低速旋转；曲柄通过连杆带动游梁作上下摆动；挂在驴头上的悬绳器通过抽油杆带动井下深井泵作上下往复运动，把油抽到地面。抽油泵是将机械能转化为流体压能的设备，主要有工作筒、柱塞、游动凡尔（排出阀）和固定凡尔（吸入阀）组成。（3） 无杆泵采油：电潜泵电动机和泵一起下入油井内液面以下进行抽油的井下采油设备。地面电源通过变压器、控制屏和潜油电缆将电能输送给井下潜油电机，使电机带动多级离心泵旋转，将电能转换为机械能，把油井中的井液举升到地面。那么，怎样才能采到更多的油呢？我们可以通过以下几种方式来增加采油产量。（1）水力压裂：用压力将地层压开一条或几条水平的或垂直的裂缝，并用支撑剂将裂缝支撑起来，减小油、气、水的流动阻力，沟通油、气、水的流动通道，从而达到增产增注的效果。（2） 酸化：油层酸化处理是利用酸液能溶解岩石中所含盐类物质的特性，扩大近井地带油层的孔隙度，提高地层渗透率，改善油气流动状况，以增加油气产量的一种增产措施。（3） 酸化压裂：与水力压裂基本原理相同，不同是一般不用支撑剂，而是依靠酸液对裂缝壁面的不均匀溶蚀产生一定的导流能力。传统游梁式抽油机游梁式抽油机，也称梁式抽油机、游梁式曲柄平衡抽油机，指含有游梁，通过连杆机构换向，曲柄重块平衡的抽油机，俗称磕头机。从采油方式上为有杆类采油设备（从采油方式上可分为两类，即有杆类采油设备和无杆类采油设备）。游梁式抽油机具有性能可靠、结构简单、操作维修方便等特点。技术参数符合中华人民共和国行业标准SY/T5044«游梁式抽油机》和美国石油协会API标准,技术成熟。主要特点：（1） 整机结构合理、工作平稳、噪音小、操作维护方便；（2） 游梁选用箱式或工字钢结构，强度高、刚性好、承载能力大；（3） 减速器采用人字型渐开线或双圆弧齿形齿轮，加工精度高、承载能力强,使用寿命长；（4） 驴头可采用上翻、上挂或侧转三种形式之一；（5） 刹车采用外抱式结构，配有保险装置，操作灵活、制动迅速、安全可靠;（6） 底座采用地脚螺栓连接或压杠连接两种方式之一。图3-1传统游梁式抽油机结构示意图低矮型抽油机针对常规长冲程抽油机高塔架稳定性差，低矮型无平衡及载荷小的问题，研制了低矮型长冲程节能抽油机。利用双向液马达蓄能平衡技术，简化了抽油机结构,在整机高度2.8m的条件下实现了12m长冲程抽油。该抽油机的液力平衡惯性载荷较小，调节方便；双向液压马达机械效率高，漏失少。通过现场测试和效果跟踪，截至目前，低矮型长）中程节能抽油机最长无故障运转周期12个月，平均泵效提高37%,平均节电率达到29%,累计增油1850t,累计节电4.08X10人4kW・h,增油节能效果显著。MUU13图3-2低矮式抽油机结构示意图弯游梁式抽油机弯游梁式抽油机是在常规抽油机的基础上开发出的一种新的节能型游梁式抽油机。与双驴头抽油机相比，虽然弯游梁式抽油机的节能性略低，但减少了由于柔性驱动绳的疲劳寿命限制和变径圆弧游梁制造和安装困难造成的较高维护使用成本。它具有结构简单、能耗低等优点，特别适合于“小泵深抽”的油井工况。对于重型抽机的设计与制造，采用“弯游梁平衡”技术，不仅可以降低抽油机的能耗，还可以减小连杆、曲柄销的受力，改善抽油机运行状况。自从弯游梁抽油机问世以后，迅速在新疆、吐哈及华北油田等推广应用。该项是一种适合于油田石油开采的新型采油设备，也可以应用在其它行业作为抽水和提液作业的机械设备使用。是一种综合性能优良的节能型新产品。它以常规游梁式油机为基础模型，对其进行了关键性的技术变革，把游梁尾部制造成弯曲形状，并在其上增加位置和数量均可以调整的游梁平衡和曲柄平衡。从而降低动力机配置，达到节能目的；同时平衡效果的提高，也改善了整机的受力状况，消除了交变载荷幅度大对部分结构件的严重影响。螺杆泵抽油机螺杆泵比游梁式抽油机节电综合率达30%，价格是游梁式抽油价的1/3。但目前油井上普遍使用的异步电机驱动螺杆泵机械传动系统，仍存在系统冗余，系统效率不高，不具备软启动功能，不宜于维护等缺陷。为此，我们提出了研制免维护的螺杆泵专用控制系统——新型直驱式螺杆泵抽油机驱动系统这一全新的思路。该系统相对于使用交流异步电机作为驱动装置，减少了变速箱环节，同时大大降低了螺杆泵系统的工作损耗，减少了工作人员的工作量，及因停井检修带来的减产等情况的发生。塔式抽油机塔式长冲程抽油机具有结构简单、冲程长、运行平稳、整机系统效率高等特点，该机采用塔架式结构实现了长冲程采油，大大提高了采油效率，使系统效率达到了50%以上。其机架用于安放电机、滚筒、导向轮、悬臂等部件，机架的稳定性关系到抽油机的安全性能。应用Pro/E软件建立了该抽油机机架的三维模型,并结合Ansys分析软件分析了该机架的静力学特性，为结构的进一步优化提供依据。图3-3塔式抽油机结构示意图双驴头式抽油机双驴头抽油机是由华北石油机械厂研制生产的新型节能采油设备，它在常规机的基础上进行了关键性的技术改进。它克服了常规机的某些弱点和局限性，以其结构简单、工作可靠、动载小等特点成为一种较理想的抽油设备。并且对于正常工况不能开采的原油，也可以通过改变工作方式的方法进行开采。3・6参观大庆石油科技馆大庆油田科技博物馆，位于大庆市让胡路区，隶属于大庆油田有限责任公司勘探开发研究院。它的前身是I960年始建的大庆油田开发实验陈列馆（又名地宫），随着大庆油田的开发建设而逐步完善和发展起来。馆内充分显示了大庆油田油气勘探、油田开发现状和石油生产的辉煌历史，并将复杂深奥的石油科学和石油生产技术用显明的手法展现在观众面前，让人受到切实的启发和教育。走进油气勘探厅，看到这里展出的是大庆油田的勘探过程、松辽盆地的勘探成果及勘探历程。大庆油田是1959年发现，1960年投入开发，是我国目前最大的油田，也是世界上为数不多的特大型砂岩油田之一。油田由萨尔图、杏树岗、喇嘛甸、朝阳沟等48个规模不等的油气田组成，面积约6000平方公里。勘探范围主要包括东北和西北两大探区，共计14个盆地，登记探矿权面积23万平方公里。在油田开发厅，可以看到油田地质结构、油田开发部署等部分。油层为中生代陆相白垩纪砂岩，深度900米〜1200米，中等渗透率。原油为石蜡基，具有含蜡量高，凝固点高，粘度高等特点。石油从开发到利用要经过很多的工序，首先是勘探，勘探主要是物探，是利用各种物探设备并结合地质资料在可能含油气的区域内确定油气层的位置，一般采用人工地地震方法用地震的弹性波在岩石中传播的规律，来了解地下的地质情况