国际市场对钻井装备的要求及新装备研制建议

要想在竞争激烈的国际石油钻井市场中占有更大的份额 ,就要了解其对钻井装备的需求 ,研制可靠性高、性能先进的钻井装备将是在国际钻井招标活动中获胜的重要条件。据此 ,论述了国产钻井装备的使用现状 ,以及国际钻井市场包括国外油公司、钻井承包商对钻井装备的要求。针对国产钻井装备存在的诸多问题 ,为不断提升我国钻井工程服务在海外的竞争力和国产钻井装备的水平 ,对新钻井装备研制提出了几点建议     

我国海洋钻井装备国产化现状及发展展望

介绍了我国海洋钻井装备的国产化现状,分析了国产装备与国际先进装备的差距,提出钻井装备国产化的研制思路。对钻井装备的国产化重要性进行了说明,对发展我国海洋钻井装备提出了建议。     

两年来石油钻井装备更新改造工作回顾

由于我国对石油钻井装备资金投入不足 ,造成油田装备严重老化 ,技术性能下降 ,配套水平差 ,以及大中小型钻机构成比例失调 ,远不能适应国内外钻井市场的竞争。据此 ,中国石油天然气集团公司投入大量资金用于钻井装备的更新改造。阐述了我国石油钻井装备的发展应满足国外钻井市场的要求和 1 997至 1 998年钻井装备更新改造的内容 ,以及钻井装备更新改造遵循的原则 ,介绍了更新改造的进展及所取得的初步成果 ,并针对我国钻井装备存在的主要差距及更新改造中存在的问题 ,提出了几点建议。     

深水钻井关键装备现状与选择

与陆地和浅滩相比,深水钻井海况环境更为复杂,对钻井装备和技术的要求更高。针对深水钻井的特点,对深水浮式钻井所需要的钻井装置、水下器具、水下井口等装备进行了阐述,分析了其发展现状、技术特点和关键参数,提出了选择这些装备应考虑的因素。     

海洋钻井装备技术现状与发展思路研究

为了助推海洋钻井装备的持续发展,重点对发达国家钻井平台建造能力及建造水平、平台建造数量和钻探深度、高端钻井装备最新成果及我国在钻井平台自主设计、半潜式平台建造技术、钻井装备自主开发、水下关键装备研究等现状进行了详细分析。分析结果表明,我国在海洋装备研发设计能力、大型钻井平台配套开发能力、产品设计实践经验、水下关键装备开发研究、海工试验基础条件和平台整体集成控制研究等方面与国外仍存在着较大差距。在此研究基础上,提出了未来海洋钻井装备将逐渐向多类型和多领域、适应超深水高风险和复杂地层、向环境保护和绿色产品及智能化和水下钻井技术发展4点发展思路,并结合实际提出我国应认真做好海洋钻井装备发展规划、努力做好海洋装备基础研究工作、由浅入深做好钻井系统配套开发、集中攻克一批关键卡脖子技术等4点发展建议。     

国内欠平衡钻井主要装备知识产权保护现状分析

随着欠平衡钻井技术的发展,欠平衡钻井的优势越来越多地体现出来,其应用范围也越来越大。为了了解目前国内欠平衡钻井装备的知识产权保护情况,对国内欠平衡钻井主要装备的知识产权保护现状进行了调查,并进行分析和研究,提出了欠平衡钻井装备知识产权保护的对策,以促进欠平衡钻井装备及配套技术的进一步创新和发展。     

基于田口法的钻井直驱永磁同步电机设计及优化

针对"三相电机+减速装置+钻具"系统存在的机组冗长、效率低及可靠性低等问题,研发了钻井直驱永磁同步电机.设计计算了电机关键部件;以效率和齿槽转矩为优化目标,开展了电机稳健参数优化,采用田口法开展了电磁优化设计,筛选影响效率和齿槽转矩的4个显著因子作为可控因子,利用正交表对优化参数及其水平进行试验,计算了优化参数对效率和...     

极地钻井装备现状及发展趋势浅析

为了解极地钻井装备水平以及未来的发展趋势,跟踪极地钻井发展动态,促进我国极地钻井技术发展,调研了极地钻井装备现状及发展趋势。为应对北极地区恶劣的自然环境挑战,全球对极地钻井技术研究的投资不断增加,极地钻井装备水平也在不断突破,国外公司先后开发了多种适用于北极地区超低温、多浮冰环境的钻井船、钻井平台等钻井设备。基于国外极地油气钻井装备的快速发展,浅析了极地钻井面临的挑战及目前国外极地钻井装备的发展状况,总结了极地钻井装备的发展趋势,并对未来极地钻井装备发展提出了一些建议。      

煤层气欠平衡钻井专用旋转控制头方案设计

针对我国煤层气钻井缺乏专用配套工具及装备,煤层气欠平衡钻井技术应用受到限制等现状,开展了煤层气欠平衡钻井专用旋转控制头的研究。根据煤层气钻井的要求及现有石油钻井用旋转控制头的相关标准,对煤层气欠平衡钻井专用旋转控制头进行了方案设计并提出了研究中需要解决的几个关键问题,为产品设计及研发奠定了基础。     

钻井废液双轨迹振动筛的力心参数规律研究

随着环保要求的日益提高,水基钻井废弃物不落地随钻处理装备也随之飞速发展。该类装备是钻井过程中处理废弃钻井泥浆最终设备,对设备质量要求非常高。作为处理废液必不可少的设备——振动筛较一般用途钻井液振动筛性能稳定要求更高,决定振动筛性能稳定的核心为振动源的力心和质心重合精度。质心位置可通过3D模拟确定; 力心的确定通常采用现场实物模拟寻找的办法,这种办法周期长且精度不高。推导了在振动筛的两振动电机横跨筛箱的情况下,实现平动椭圆轨迹时,力心坐标值与两电机产生的激振力矩比值、电机轴线在电机稳定运行时的相位差角,以及电机的摆放座板与水平轴夹角之间的规律。可为制造振动筛提供理论指导。     

海洋钻井绞车补偿系统技术分析

介绍了海洋钻井绞车补偿系统特点、补偿原理、动力配备、电机选型等。该绞车除具备常规的提升下放功能外,还具有主动补偿功能,可解决浮式海洋平台升沉对钻井作业的影响;该方案可替代其他类型的专用升沉补偿装置,具有传动简单、钻井效率高等优点,可减轻整个平台的质量,减少占用空间,减小投资成本。海洋钻井补偿绞车集绞车和补偿装置功能于一身,可广泛应用于浮式钻井平台。     

海洋钻井用旋转支撑转盘液压传动设计

机械驱动旋转支撑转盘存在传动链长、部件多、整机质量大、在钻井平台布置困难等问题。设计了液压驱动的旋转支撑转盘,低速大扭矩液压马达安装在常规转盘输入轴端,采用先进的闭式液压控制系统和远程电液比例控制方案。在海洋钻井平台的应用表明,该转盘体积小,质量轻,拆装布置方便,便于实现精确和智能控制,满足了海洋钻井的工艺要求。     

转盘与单弯螺杆钻具联合钻进的力学分析及其应用

对转盘与螺杆钻具联合作业进行了运动学分析,给出了钻头在不同条件下的绝对速度和加速度,以及给实际钻井工作带来的影响;给出了转盘与螺杆钻具联合作业时新井眼直径的理论值。本文首次提出了井下钻具自转与反向公转的K-H-V运动模型,据此论证了转盘与单弯螺杆联合作业时,弯接头上将产生反向卸扣力矩及其所带来的危害。所得出的转盘与螺杆联合钻进作业时的有关结论,将有利于现场技术人员指导水平井和丛式井的钻井工作。     

海洋钻修平台RGF-800钻井泵组的研制

为满足金县1-1油田CEPA/CEPB钻修井机作业需求,研制了交流变频电动机驱动的RGF-800钻井泵组。该钻井泵组的传动系统通过全封闭式链条箱传递动力,采用PLC闭环控制,自适应能力强,用NOV公司的弹簧自动复位式安全阀代替传统的剪切销安全阀,消除了设备可能出现的不安全因素;采用交流变频电动机恒扭矩段覆盖钻井泵的最高冲次,可大大减少现场换活塞缸套的次数,减轻工人的劳动强度。试验及应用表明,RGF-800钻井泵组各系统运行稳定,传动效率比机械驱动约提高16%,可无级调速,提高钻井效率,降低消耗18%～20%。     

JC30DB-WZ型单轴绞车结构设计及起升系统特性分析

针对我国传统绞车存在传动复杂、效率低、送钻不均匀、钻压不稳定等缺点,介绍了一种新型电机直驱单轴绞车结构型式———JC30DB-WZ型交流变频电驱动单轴绞车,并对起升系统的特性进行了分析。该绞车采用2台大功率、低速、大扭矩变频电机从滚筒轴两端直接驱动滚筒,形成电机外置与滚筒一体化单轴绞车结构型式,具有结构简单新颖、调速范围宽、适应能力强等优点,可满足恒扭矩、恒功率等多种工况要求。     

欠平衡/气体钻井设计与分析软件

国内开发的一些欠平衡钻井软件不能同时满足欠平衡钻井众多工况的综合设计和实时监测的需求,为此开发了欠平衡/气体钻井设计及分析软件。软件包括气体欠平衡、雾化欠平衡、泡沫欠平衡、充气欠平衡、液相欠平衡以及钻井知识库系统、模型对比、钻井方式选择、钻井方式转换、完井方式选择、设备选择、钻井液帽钻井、全过程钻井和动态模拟等功能模块,可以对多种欠平衡钻井方式进行钻前设计、随钻实时监控和完钻事后分析等全过程欠平衡钻井设计与监测,从钻前设计、钻中监控、钻后分析3个方面满足欠平衡钻井设计与施工的需要。现场应用结果表明,欠平衡/气体钻井设计及分析软件优选了欠平衡钻井水力参数计算模型,简化并修正了精度较高、可行性较好的模型,可对环空、钻柱的水力参数进行分段计算,与其他欠平衡钻井软件相比,更适合工程实际应用。     

直井防斜打快理论研究进展

钻井过程中影响井斜的因素很多,且井斜给钻井、完井等作业带来一系列的危害,并造成巨大损失.近年来国内在复杂深井钻井中多次出现井斜问题,突出表现在玉门青西、青海柴达木盆地、四川川东、塔里木山前等地区.在现场使用较多的除钟摆钻具和满眼钻具防斜技术外,主要发展了偏轴钻具防斜技术、螺杆钻具配合PDC钻头防斜技术等,但总体来看在直井防斜打快方面进展不大.国外近年来则研制了VDS、SDD、VertiTrak、PowerV等具有主动防斜能力的自动化井斜闭环控制系统,成功地解决了高陡构造、断层、盐层等情况下钻进时的井眼质量问题.国内陡倾构造地区井斜问题非常普遍,因此应尽快开展新型防斜打快理论研究,研制新型工具和工艺技术.     

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钻井装备是油气勘探开发的主要装备之一，其技术水平的高低和结构序列的优劣，将直接影响油气勘探开发的成效。钻井装备技术水平的提高，是确保钻井工程顺利完成的关键。然而，步入市场竞争日益激烈的９０年代，四川石油管理局（以下简称我局）的钻井装备又一次面临着严峻挑战，毫不讳言，我局钻井装备的技术水平已远远落后于我国其它油气田的钻机整体水平，与国外先进水平的差距也正日益扩大。为此，提出谋求以最低装备投资，在尽可能短的时间内，利用国内外先进成熟的科学技术，恢复和提高现有钻井装备的技术性能，使得钻机结构序列更加合理化，达到安全、优质、高效的钻井目标。这样，我局才有能力和希望在市场竞争之中立于不败之地。     

螺杆钻具逆向检测方法的研究

为了确保螺杆钻具的效率和使用寿命 ,研究了采用液马达驱动的螺杆钻具逆向检测试验法。此法只是类比试验 ,因此报表中的压力、转速、扭矩、功率和效率或特性曲线并不准确反映钻具的特性 ,但经过一定的经验积累 ,用户根据这些参数 ,可以方便而准确地判断出螺杆钻具性能的好坏 ,甚至可以判断低性能钻具的问题所在。鉴于螺杆钻具在出厂前的检测试验目的并不在于得到钻具准确的性能指标 ,而是评价钻具是否合格 ,故此法完全满足检测要求 ,所得结果可以用于产品检验 ,生成的报表直观、实用、易被现场人员接受