石油钻采装备再制造技术创新中心

作者: 时间:2020/07/14 点击数:

石油钻采装备再制造技术创新中心是2019年度第一批入库的省技术创新中心(非企业类)。中心围绕石油钻采装备再制造中关键科学问题,立足于石油钻采管材再制造技术、石油钻采装备复杂表面再制造技术、石油钻采装备回转体部件再制造技术和再制造设备检测评价技术4个领域,充分利用前期研究成果,深入挖掘石油钻采装备的可利用价值,立足大庆,服务龙江,辐射全国,有利于促进资源合理配置,提高资源使用效率。

一、中心主要研究方向和内容

1.采油装备再制造设计技术

基于运动分析、动力学仿真、四杆机构优化和平衡方式变化等技术,对国内油田大量采用的常规抽油机和双驴头抽油机开展再制造设计、仿真优化和节能改造研究。

2.石油钻采装备复杂表面再制造技术研究

(1)石油钻采装备再制造复杂表面精密测量技术

根据抽油机减速器低速重载的实际工况,开发了以三坐标为检测手段的再制造双圆弧齿轮精密检测技术。

(2)抽油机减速器双圆弧轮齿专用修复技术

针对抽油机减速器修复齿轮齿面的加工,研究双圆弧齿轮加工理论与制造工艺,并研制专用加工设备,实现对修复齿轮轮齿齿面的滚齿加工。

3.石油钻采装备细长杆管类零部件再制造技术

(1)研究细长杆管再制造表面清洗技术和失效零件表面工程技术,利用计算机模拟技术实现对表面工程技术过程模拟,形成机械采油装备零件失效表面的合理化处理工艺技术;建立电沉积、电刷镀、电火花及电解抛光再制造的加工工艺与工装数据库。为石油钻采机械的结构设计、材料选取及再制造方法提供一定的理论依据和仿真平台。

(2)研究机械采油装备产品再制造热处理工艺技术,使再制造产品材料得到强化或优于原始产品性能。

4.石油钻采装备再制造检测与评价技术

(1)针对抽油泵、电潜泵、螺杆泵和油管,开展采出液流体多相复杂流动特性、冲蚀磨损特性理论及试验研究,探索抽油泵、电潜泵、螺杆泵在多相流体和复杂结构工况下失效机理,为其结构改型及参数优化提供依据,为油管的失效及寿命预测提供依据;

(2)探索以产品全寿命周期理论、废旧零件和再制造零件的寿命评估预测理论等为代表的再制造基础理论,以揭示产品寿命演变规律的科学本质。研究基于金属磁记忆理论的剩余寿命评估技术。

(3)通过定性与定量相结合、模糊评判、综合权衡等技术手段,确定废旧产品再制造的经济、技术、环境评价指标及权衡因子,建立完善的再制造评价模型。

二、中心现有研究基础和水平

中心已经完成了以装备再制造为主要目标的国家科技支撑计划项目和省科技攻关重大项目各一项。承担各级科研课题20余项,主持或参与国家级项目5项、省部级项目6项。发表论文论著200余篇,其中SCI、EI收录论文20篇;制定与再制造技术相关的标准8项;获国家发明专利项14项;获省部级科技进步奖2项。

中心长期从事机械采油装备的研究开发工作,在机械采油装备的节能优化设计、故障诊断、特种加工、性能检测、数值模拟等方面处于国内领先地位。

中心依托我校工程训练中心,有化工过程机械实验室,石油井架检测实验室,管材防腐研发中心等重点实验室,建筑面积约8200平方米,拥有总值千万以上的先进制造和试验设备。中心在过程装备的无损检测、钻修井架检测与寿命预测、钢结构的完整性评价等方面处于国内领先水平。

中心是黑龙江省石油石化装备制造产业技术创新战略联盟的发起单位,与企业有着紧密的联系。

三、中心的组织结构及人员组成情况

石油钻采装备再制造技术创新中心设主任1人,实行主任负责制,下设研究方向负责人和项目负责人。现教授15人,副教授8人,讲师3人。在读博士研究生5人,硕士研究生25人。

四、中心科技服务能力

再制造是一种对废旧产品实施高技术修复和改造的产业。它符合国家的产业政策,是黑龙江省老工业基地改造升级,大力发展绿色高端制造的重要内容。中心自成立以来,开展科技服务能力建设包括:

1.抽油机、抽油泵、抽油杆和油管的全生命周期数据库建立及再制造信息管理系统研发

2.抽油机再制造节能改造研究

3.基于磁记忆/交流电磁场的退役抽油杆可再制造性综合无损评估

4.抽油杆管再制造力学性能的评定

5.再制造抽油泵密封性能检测技术

6.抽油机减速器再制造双圆弧齿轮精密检测技术研究

7.泵筒内表面电刷镀修复技术及专用加工设备研制

8.抽油泵及油管专用清洗设备研制

9.冲刷磨损试验台研制

10.制定并发布机械采油装备再制造产品性能评价的技术规范

五、中心技术转移、辐射、扩散

中心通过承担各级别科研课题,与相关企业紧密合作,为企业解决了大量的实际问题,使油田及相关行业生产取得了良好的经济和社会效益。中心研究所形成的工艺技术和新装备分别在大庆油田装备制造公司、大庆广新石油机械设备有限公司等单位进行实验测试和应用。累计完成再制造抽油泵62480台套、抽油管2053万米、抽油杆1712万米、抽油机1994台套,节约钢材累计335611吨,三年新增利润为27541.53万元、节支总额为30371.43万元,创造总经济效益为57912.96万元。新技术和新产品的投入年新增就业人数超过50人,每年技术培训超过50人次,技术培训超过150人次。

 

 

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