石油钻机自动化技术的问题和建议分析

分析了我国石油钻机在绞车与盘刹耦合控制,司钻房人性化设计等方面存在的问题,通过与国外先进钻机相关性能特点进行对比,找出我国石油钻机自动化技术的不足,阐述了国内钻井装备在管柱自动输送及集成控制等方面亟待升级的技术,对研究具体工作提出建议。     

关于我国石油钻机的发展建议

文章介绍了国外石油钻机的发展趋势，分析了我国石油钻机技术与国外技术水平存在的差距，并从3个方面提出了关于发展我国石油钻机的建议。     

关于我国石油钻机技术的现状及其研发思考

介绍了我国石油钻机的技术现状,在肯定我国石油钻机发展所取得成绩的同时,指出我国石油钻机整体技术与国外钻机技术的差距,提出要把石油钻机作为国家战略装备来对待,加快我国石油钻机新技术、新产品研发工作,以满足我国石油工业发展的需要。     

国内石油钻机自动化技术现状与建议

目前国内在石油钻机自动化技术方面取得了一定进展,但与国外先进技术相比,仍存在着较大差距。阐述了国产石油钻机在变频传动(VFD)和晶闸管整流传动(SCR)、基于PLC的数字控制以及管柱处理设备等自动化技术方面的现状,分析了国内在钻机自动化系统统一规划设计、钻机电机定制化开发以及现场电气设备安装等方面存在的问题及原因,并通过与国外同行技术对比,对国内钻机在多样性管柱自动输送及排放、钻机节能、基于交互式虚拟现实技术的司钻培训系统等方面需要开展的具体工作,提出了几点建议。     

我国石油钻机的发展与对策

比较详细地介绍了国外石油钻机技术的发展现状和趋势 ,并对我国石油钻机技术发展的现状作了分析 ,认为我国石油钻机技术与国外主要存在 8个方面的差距。其主要原因是国内市场需求不旺 ;基础件品种规格少 ,质量差 ;重主机轻配套、重硬件轻软件的倾向制约和抑制我国石油钻机的发展 ;资金短缺、独创技术少也是制约发展的重要影响因素。提出了建立相应的管理领导机构、加强基础件的研究制造、加大技术创新和技术改造资金的投入、建立研究 -生产联合体、加强总装厂建设和培养综合素质人才等 6条建议     

陆地石油钻井装备技术现状及发展方向探讨

为了促进我国陆地石油钻井装备的持续发展和技术进步,对国内外钻井装备的典型产品和先进技术进行了分析与论述,包括国外的全液压自动化钻机、连续运动钻机、高效自动化钻机、未来智能钻机,以及我国近年来研制的深井超深井四单根立柱钻机、系列管柱自动化石油钻机、超长单根和双单根立柱自动化钻机、稳压力大排量钻井泵、大吨位直立移运钻机、丛式井轨道式极地钻机等。研究结果表明,国产钻井装备与发达国家相比仍然在钻井工具配套研究、自动化产品应用研究、智能化装备深层次开发以及核心元器件攻关研究等方面存在着较大差距。在此基础上,提出了未来石油钻井装备将逐渐向标准化配置、深井特深井钻井、特殊地层地貌钻井、快捷绿色环保节能钻井和高效自动化及智能化方向发展等5点建议。     

国外石油钻机驱动型式的应用与发展

介绍国外石油钻机驱动型式的应用与发展现状。对机械驱动、液压驱动、电驱动和混合驱动等四种钻机驱动型式的适应性、经济性、可靠性和先进性方面进行总结。指出石油钻机驱动型式的技术发展方向。     

关于提高国产钻机国际竞争力的思考

近年来,随着油气资源勘探开发的加快、石油行业走出去战略的实施,我国石油钻井装备制造业的发展迎来了高速发展期。在技术上得到了迅速提高,有力地支持了钻井技术服务的发展。在简述了我国石油钻机发展经历的基础上,重点分析了我国石油钻机的技术现状,并从多方面指出了国产石油钻机与国外石油钻机的水平差距。为了提高国产钻机的国际竞争力,提出了一些有益于促进我国石油钻机技术进步的建议。     

国外石油钻机驱动型式的应用与怅

介绍国外石油钻机驱动型式的应用与发展现状。对机械驱动、液压驱动、电驱动和混合驱动等四种钻机驱动型式的适应性、经济性、可靠性和先进性方面进行总结。指出石油钻机驱动型式的技术发展方向。     

国内外石油钻机现状及我国钻机发展探讨

在介绍国内外石油钻机发展现状及趋势,并分析我国钻机与国外的主要差距及原因的基础上,提出了发展我国石油钻机的建议:(1)在相关技术方面,按3个层次发展钻井技术,即成熟技术产业化、在研技术集成化和高新创新技术自主化。(2)在设备方面,遵循深井钻机自动化,中深井钻机模块化,浅井钻机车装化原则,即大型钻机在重点提高自动化、智能化的基础上兼顾其移运性,中小型钻机在考虑其移运性和降低移运成本的同时考虑智能化。(3)在其他方面,面向国际市场建立石油钻机协调机制;建立科研-生产-应用相结合的钻井装备研发体系;充分利用国内市场资源,以市场换技术促进装备水平和制造水平尽快提高;筹措资金用于创新项目及技术改造;重视基础部件及与主机相配套辅机的开发,提高钻机成套生产能力;培养高素质石油钻机专门人才。     

海底钻机及其研究进展

为节省钻井成本及避免海洋环境和恶劣天气对钻井作业的干扰,提出了海底钻机的概念。阐述了海底钻机的原理,介绍了国外2种海底钻机的结构、运作程序以及钻机关键设备的功能,对比分析了海底钻机与常规浮式钻井装备预期的经济效益。最后针对海底钻机国产化提出建议:国内应加强对海底钻机材料及自动化程度的跟踪研究;在石油工程相关领域的技术研发和装备制造过程中可以借鉴海底钻机模块化设计技术、加工制造技术、水下安装技术、智能作业技术以及远程控制技术等;国内可以从用于深水海底自动取样、浅钻设备入手,开始关键设备的研发试验。     

出口美国Nabors ZJ70/4500DB钻机设计研制

为适应国际钻井装备市场发展要求,加快国产石油钻机国际化进程,设计研制了出口美国NaborsZJ70/4500DB钻机。介绍了该型钻机的设计方案和技术参数,重点分析了钻机具有动力配置大、控制性能好、模块化程度高、橇装移运性好、可靠性高、配套齐全、制造工艺严格、试验程序和方法科学等设计制造特点。在此基础上,提出我国石油钻机制造业应转变企业管理模式、全面培养提高技术人员素质、不断提高钻机制造水平及钻机总体配套能力的发展建议。     

ZJ20L型钻机新设计方案

ZJ20 L型钻机的新设计方案采用2台810 kW柴油机、液力偶合器、整体链条箱并车的统一驱动方案,配备节能发电机、风冷液压盘式刹车和辅助风冷电磁涡流刹车、自动送钻装置和集中控制司钻操作室、四级泥浆净化系统,模块化设计和HSE理念得到了充分体现,钻机在动力匹配上实现了功率互补,满足了钻井新工艺要求,体现了国内轻型钻机的最新设计水平.     

具有主动加压钻进功能钻机的技术发展

主动加压钻机能够为钻具提供足够的下压力,使钻机钻进速度更快。除此之外,主动加压钻机还能够有效地增强水平井水平段的钻进能力,增强钻机钻水平井和斜井的能力。介绍了分离式、液压缸间接传动型、液压缸直接传动型及齿轮齿条传动型主动加压钻机的结构原理及性能特点。在介绍国内外主动加压钻机发展现状的基础上,指出了主动加压钻机的关键技术和发展方向,即一体式结构是主动加压钻机未来的发展方向。     

自动化钻机向智能化发展的关键技术分析

总结了我国石油钻机在自动化方面的技术现状,包括自动化钻机总体技术、自动排管技术、司钻集中控制技术以及钻机远程信息化监测技术等。分析了自动化钻机技术发展过程中面临的技术瓶颈,包括系统作业效率问题、自动化工具稳定性及作业成功率问题、检测环节瓶颈问题、数据零散并缺少系统分析整理问题等。对自动化钻机向智能化方向发展所涉及的关键技术进行了阐述,并提出开展全新流程方式的钻机总体技术开发及电动化钻井机器人装备开发等发展建议。     

DZXJ20/1580双动力钻修机的研制

针对目前油田在用传统钻修机工作效率低、作业成本高以及存在噪声污染等问题,研制了DZXJ20/1580双动力钻修机。该型钻修机由双动力系统、传动系统、起升系统、旋转系统、气液电控制系统和运载车等部分组成,它配有双动力系统,即一台为柴油机,主要作为运载车行驶的动力,同时可以兼作钻修井作业的备用动力;另一台为交流异步电动机,利用工业网电电源供电,作为钻修井作业设备(绞车、转盘等)的主动力。这种新型钻修机具有动力可靠性好、传动结构简单、工作效率高、操作方便和节能环保等优点,同时它能够自走行驶,快速移运,搬迁和安装便捷,能更好地满足油田钻修井作业的需要。     

海洋平台连续起下钻钻机及关键设备研究

针对当前常规海洋自升式钻井平台钻井作业采用间歇起下钻方式存在的起下钻作业时间长、井下复杂情况多等缺点，提出了一种全新概念海洋自升式钻井平台的连续起下钻钻机，完成了连续起下钻作业流程确定、立根长度确定、连续起下钻系统、排管机、集成控制系统等关键技术和设备设计。该钻机配套常规顶驱，通过采用新增连续起下钻系统设备，改进排管机和集成控制系统的方式实现连续起下钻作业，实现在高位进行钻柱提放、管具上卸扣、钻井液收集等功能，最大起下钻速度可达2 160 m/h，与现有钻机相比，能够大幅提高钻井作业效率，降低井下压力波动，技术跨度相对较小，具有较好的可应用实施性。     

顶驱钻机技术进展及建议

介绍了Varco公司,Tesco公司,Canrig等世界上主要几家生产商顶部驱动钻井系统的最新技术进展和应用情况,以及国内交流变频电驱动顶驱的研制新进展,最后提出了发展我国电驱动顶部驱动钻井系统的建议。     

火车式钻机整体移运系统的研制

针对目前丛式井钻机移运系统存在的搬迁过程费时、费力、费用高等问题,研制了火车式钻机整体移运系统。将钻机的井架底座模块和所有配套设备,安装在带车轮的火车式钻机整体移运系统上,利用钻机自带的液压动力源,驱动液压油缸做伸缩运动,实现了整套钻机在丛式井槽间的整体快速移运,拆卸和安装工作量少,移运高效,运行经济、安全。现场100多口井的钻井作业结果表明,安装整体移运系统的钻机平均搬迁时间不超过4 h,操作工人也只需4人,极大地提高了钻井综合效益。