钻杆自动传送系统及设计方案

介绍了国内外陆地钻井平台和海洋钻井平台-钻井船用钻杆自动传送系统的发展现状,重点分析了OIL公司和TESCO公司钻杆自动传送系统的性能特点。在分析陆地钻机结构型式和目前国外常用钻杆自动传送设备的基础上,提出了适用于陆地钻机的举升式和提升式2种钻杆自动传送系统的设计方案。     

钻井平台钻杆自动化排放系统方案设计

钻杆自动排放系统在提高钻井效率、降低作业成本方面成效显著。通过对国内外技术调研,分析排管系统典型结构,提出一种适用于海上钻井平台的自动化钻杆排放系统总体方案。通过方案简化也可适用于陆地钻机。     

PCL-839在钻杆自动排放控制系统中的应用

为了实现对自行设计的陆地钻机钻杆自动排放系统的智能控制,在对钻杆自动排放系统结构做简要介绍的基础上,以步进电动机和液压马达为主要动力,以PCL-839运动控制卡和工控机IPC为主要控制单元,采用NC嵌入PC式结构,通过PCLD-782/785信号输入输出卡,初步设计出陆地钻机钻杆自动排放控制系统,主要内容包括控制原理方案设计、应用PCL-839卡的步进电动机限位开关设计、步进电动机驱动设计和控制系统硬件总体设计等几部分。该控制系统能实现在起下钻和接单根等作业流程中钻杆的自动夹持、提升、下放和平移等轨迹全程无人数字自动控制,是目前比较先进的钻杆自动排放控制系统。     

井架排管机器人研制

排管机器人用于在二层台排放架与井口之间抓取与排放钻杆,是钻井平台钻杆自动排放系统中最为繁忙的装置,在提高钻井安全性及经济性方面发挥着重要的作用。介绍了井架排管机器人的总体机械结构及主要技术参数、液压控制原理。本设备适合于X-Y型排管架结构,具有结构简单、操作灵活可靠、运动稳定、操作空间大等优势,适合于陆地橇装钻机平台、海洋钻机平台立根自动排放操作。     

陆地钻机钻杆自动排放系统设计

钻杆自动排放系统主要用于海洋钻井,陆地钻井应用较少。为了减少陆地钻机起下钻作业时间,降低工人劳动强度,增加 钻井安全性能,提高钻井效率,针对陆地钻井常用井架,初步设计研究出一种结构简单、操作方便、能全程实现自动控制的三坐标钻 杆排放装置系统。该系统主要由主夹钳及平移系统、辅助夹钳及平移系统、竖直（Z向）滑道系统、以PCL-839和IPC为主的控制系统4 部分组成,安装在钻井平台和二层台之间,主要适用于陆上钻井常用的任意A型、K（或Π）型井架的钻井系统,能实现在起下钻和接 单根等作业流程中钻杆的自动夹持、提升、下放、平移等轨迹全程无人数字自动控制,是目前比较先进的钻杆自动排放系统     

陆地钻机立根排放系统研究现状分析

在介绍国内外陆地钻机立根排放系统发展现状的基础上,对立根排放系统进行了技术分析,主要包括悬持式、推扶式、悬持与推扶相结合3种立根排放系统,并对3种立根排放系统进行了对比,其主要不同在于对井架载荷的影响、工作效率与安全性以及钻机配套适应性。开发立根排放系统需攻克的关键技术有排放模式及载荷分析、控制系统设计以及系统安全性设计。最后建议加快悬持与推扶相结合的立根排放系统开发,并注重系统的安装、维护和搬家方便性。     

钻杆自动排放系统的发展及典型结构

在20世纪40年代,人们就开始探索起下钻操作的机械化方法,于是产生了钻杆自动排放系统。目前,该系统已在深水及超深水海洋钻机中得到广泛应用,在改进钻井作业的安全性和经济性等方面取得了巨大成功。介绍了钻杆自动排放系统的发展历史和促进其发展的因素,以及国外的典型系统。     

一种轻型桅杆式陆地钻机钻杆排放装置

为减少起下钻作业时间,提高钻井效率,提出了一种轻型桅杆式陆地石油钻机钻杆排放装置的设计方案。该装置由行走平移机构、防倾覆滚轮机构、回转支承机构、桅杆式夹持和提升机构等组成,安装在井架二层台的操作台下面,以液压马达和液压缸为动力机构,可实现对钻具的夹持、提升、回转、平移和排放作业功能,具有结构简单、布局合理、安装方便、成本低廉等特点,可配套使用在各种陆地石油钻机上。     

ZJ30/1800DB自动化钻机的研制

为了提高钻机自动化、智能化操作水平,提高操作安全性,改善作业环境,研制了ZJ30/1800DB自动化钻机。该钻机通过配置动力猫道、轨道式铁钻工、二层台自动井架工和液压吊卡等管柱自动化处理设备,并采用钻机集成控制系统和双司钻智能控制平台,实现钻杆、钻铤和套管等钻井管柱的输送、建立根以及管柱排放的自动化作业,形成了自动化、安全、低作业强度的钻具处理模式。试验结果表明:该钻机输送系统和建立根系统可完成最大φ340 mm的管柱处理要求,立根排放系统可完成最大φ203 mm钻铤及钻杆的排放要求。该钻机的研制成功可为国内自动化钻机的设计研发和现用钻机的自动化改造提供思路。     

中石化石油工程机械有限公司研制出自动化动力猫道装置

<正>动力猫道装置是指在钻井、修井过程中,将井场钻具自动送上和放下钻台的装置。动力猫道可与钻杆自动处理装置、二层台钻具自动排放装置、铁钻工、气动卡瓦等联合使用,实现井口钻杆操作全自动化或半自动化,大大提高钻井工作效率,增强施工的安全性。目前,国外的动力猫道主要有固定式、举升式、机械手臂等3种。固定式动力猫道适用于低钻台或小型钻机,如修井机和2 000m以下的小钻机,缺点是钻具与V形槽之间的摩擦大,对钻具的保护不够。举升式动力猫道比较适用于我国陆地大型钻机,但国外设计的尺寸比较     

陆地钻机钻杆自动化处理系统方案设计

钻杆自动化处理在提高钻井效率,降低钻井工人劳动强度方面效果明显。介绍了国内外陆地钻机钻杆处理的发展现状。提出一种适用于陆地钻机的钻杆自动化处理系统总体设计方案,能对钻杆进行地面到钻台的传送、上卸扣操作、钻台区立根传送,实现自动化操作。     

海洋钻机钻杆自动排放驱动装置方案设计

海洋钻机起下钻需要井架工爬上二层台进行手工操作,危险性高,时间长,效率低。在总结国内外钻杆自动排放系统的基础上,提出一种行走式驱动装置方案,驱动方式简单,易于自动化控制,能够大幅增加操作的安全性,降低劳动强度,提高钻机的工作效率,具有较好的发展前景。     

深水半潜式平台钻井控制室设计

对配置有双联井架的第6代深水半潜式钻井平台自动化钻机的控制室进行了设计;对自动化的管子处理系统、钻杆排放系统、BOP运输及控制系统、泥浆循环系统等进行集中控制的系统提出了建议,分析了集中控制的优点,并结合人机工程学理论对控制室进行了概念设计,探讨了控制室人员编制和培训。     

提速提效石油钻机技术现状及发展思路

概述了提速提效石油钻机的技术现状,重点对国内近年来开发的几种提速提效钻机新技术进行了介绍。结合石油钻机发展趋势,提出了今后应进一步开展四单根管柱自动处理钻机、陆地双井口钻机、液压驱动无绞车式钻机和一键操作式全自动化钻机等提速提效石油钻机的技术发展思路。     

海洋钻井平台立柱式排管机设计

排管机用于在钻台排放架与井口之间往返自动抓取与排放钻杆,是海洋钻井平台钻杆自动排放中最为繁忙的装置。介绍了立柱式排管机总体机械结构组成及主要技术参数、液压系统原理及控制方式。设计的排管机适合于双联井架钻机,具有操作灵活可靠、运动稳定、操作空间大等优势,适合深水半潜式钻井平台及钻井船钻台立根自动排放操作。     

海洋钻机钻杆自动排放系统控制方案设计

对钻杆自动排放系统驱动装置的液压及电气控制方法进行了设计和分析,绘制了电气及液压控制原理图,并合理选择了主要电气和液压元件。     

FS—5000型斜直井钻机的结构特点

<正>由加拿大引进的FS一5000型斜直井钻机,正在河南油田使用.了解这种钻机的结构特点,也许会对发展我国的同类型钻机有所裨益. FS一50的型斜直井钻机是加拿大Failing公司生产的4种机型之一,最大钩载1130kN,总重sookN,用中76mm钻杆可钻井深1524m的斜井和直井.经初步分析,这种钻机主要有以下结构特点. 1.传动机构紧凑 Ot 34 12 DITT柴油机与CLT6061阿里逊传动箱匹配后的变速机构,简化了绞车结构,进而减轻了钻机的整体重量,有利于提高钻机的移运性能。     

钻具自动组配系统提高了作业安全性

威德福石油公司的IronDerrickmanPlus钻具组配系统可以在海上自升式平台或平台钻机上实现钻具的自动组配。这套还没有申请专利的管排架装置可以提起10433kg的钻具,在起下钻和接单根时不需要钻工站在二层台或钻台上操作。装置安装到现有的海上平台或平台钻机上,可以垂直提起2～3根钻杆,钻杆的直径最大为254mm,并将这些钻杆排入位于井中心边上的指梁。该设计包括改进的机械工程、液压闭环均衡线路控制、电子遥控移动控制、无线电和直接电缆连接的操作台,使操作者对所有的移动有个直观的感觉。该系统应用的领域包括海上自升式平台和平台钻机以及任何紧凑型塔架钻机。     

自动化管具处理系统的研究与应用

国内对自动化管具处理系统的研究才刚起步,钻井作业中钻杆的传送更多依靠人工协同实现,远不能满足自动化钻井作业的需求。为此,研制了GW-AH1500自动化管具处理系统。该系统采用液控为主的液、电混合驱动,能够独立在鼠洞与钻杆盒间自动移运钻杆并完成钻杆的自动排放,可与在用或新型陆地液压钻机配套使用,实现高效、安全的作业模式。现场应用结果表明,自动化管具处理系统机械化和自动化程度高,可显著降低劳动力成本,钻杆输送等作业流程顺畅,抓取效率高,打破了国外技术的垄断。     

顶部驱动装置——卓有成效的钻井系统

传统的钻井方法是转盘驱动方钻杆,带动下部钻具转动,完成钻头破岩。为了使现有钻机更加安全、有效,减少作业者的费用,特别是在海上施工日作业费极高的情况下,国外石油服务公司率先推出了顶部驱动装置(ToP Dirve Sysetm,简称顶驱),美国VARCO公司、NATION-AL WELL公司,加拿大TESCO公司和英国MARITINE HYDRAUILCS公司陆续研制出适应海上、陆地钻机的顶驱。