ZJ40/2250L型石油钻机燃油消耗分析与建议

文章以ZJ40／2250L型石油钻机为例，对用液力变矩器传动的链条钻机燃油消耗偏多的原因进行了分析,进而提出了建议．采用液力偶合器正车箱代替液力变矩器，对ZJ40／2250L型石油钻机进行改造,以提高燃油的经济性。     

偶合器、变矩器在石油钻机中的运用

我国油田使用的机械驱动钻机,在传动系统中配置了液力偶合器、液力变矩器,液力变矩器有很多优点,曾经被人们广为接受,然而其传动效率比液力偶合器低,因此使用者认为用液力偶合器代替液力变矩器,这样钻机的效率就提高了,但是替代后是否能够使钻机的三大工作机高效运行,并不失去替代前很好的适应性、操作性能?在新设计钻机时,要综合考虑钻机传动系统和钻机效率,实行分组驱动,并适当增加档位,选择带闭锁功能的液力变矩器加行星齿轮传动箱驱动绞车和转盘,泥浆泵不需要液力驱动。     

柴油机液力传动绞车转盘驱动特性设计

论述了柴油机与偶合器、变矩器共同工作特性曲线的制作方法及液力元件在钻机驱动中的主要作用。通过变矩器传动绞车特性设计分析，阐明了变矩器传动有助于绞车驱动特性的改善，体现了液力传动的优点。     

新型柴油机偶合器机组在石油钻机上的应用

针对目前链条钻机存在燃油消耗量大的问题，提出了用柴油机偶合器机组取代变矩器机组，介绍了液力偶合器正车减速箱的结构、工作原理及柴油机偶合器机组的输出特性、应用要点和典型实例。理论分析和实际应用表明，采用偶合器机组不仅能大幅度节省燃油(节油率≥20％)、简化钻机操作和提高钻井工效，而且可将纯机械钻机改进为机．电复合驱动钻机，简化了钻机传动机构，改善了钻井工艺。     

调速型液力偶合器在石油钻机上的应用

在分析调速型液力偶合器特点的基础上,探讨了调速型液力偶合器在石油钻机上的应用及改造方案,包括经济型钻机的设计、机械驱动钻机动力机组改造以及转盘独立驱动装置的改造,同时介绍了每种钻机改造方案在各个油田的使用情况。最后提出了调速型液力偶合器在石油钻机发展中的几点建议。     

涡轮变矩器在钻井设备中的应用

近来,在钻井设备中日益广泛采用动力式液力传动,尤其是液力变矩器应用最多。液力变矩器除具有全部液力偶合器的性能以外,当起升操作时还可能充分利用主驱动的装机功率,从而提高钻具的起升速度。按照起升的方法,大钩上的起重量随着起升立根数量的减少,而阶梯式地变化。因此,为了充分利用装机功率,驱动应具有下式所表示的特性:     

ZJ40L钻机液力变矩器的改进与应用

为解决ZJ40L钻机液力变矩器能耗高的问题,部分钻机直接将液力变矩器更换为液力偶合器正车箱,但这对钻机绞车的提升速度、提升能力、输入转速和冲击载荷影响很大。为此,结合钻井施工过程中对绞车、转盘及钻井泵的工艺要求,提出对绞车挡数进行重新分配,对辅助刹车及绞车输入转速进行改进,同时将电驱动钻机上的PLC控制方法应用到机械钻机上。华北油田3口井的应用情况表明,改进后的ZJ40L钻机绞车速度分配均匀,完全满足钻井各载荷的要求,钻机整体性能得到改善。     

交流异步笼型电机—可调叶片液力变矩器驱动传动改造大庆型钻机方案

提出了采用交流异步笼型电机—可调叶片液力变矩器驱动传动方案来改造大庆型钻机,并给出了改造方案的主要技术参数。本方案可解决原方案钻井泵由于转向不合理使其在工作时冲击振动加剧而造成机件的先期损坏问题。文章对比了两种传动方案的经济效果,资料表明,现用大庆型钻机传动方案正常钻井时效低、能量无谓损耗大,应予尽快改造。     

DQZJ-20Y液力传动钻机驱动特性分析

DQZJ—20Y液力传动钻机采用液力机械变速箱,传动柔和,适应外载荷变化的能力强,可实现无级变速变矩及反转制动。现场试验表明,钻机功率利用率高,起升速度快;反转制动特性减轻了带刹车的载荷;变矩特性加强了处理事故的能力。通过液力变矩器驱动钻井泵可同时保护原动机和工作机;在保持柴油机额定转速的条件下,可实现泵压的全过程控制。针对散热装置、倒挡离合器和过滤器等方面暴露的问题提出了改进意见。     

钻机液力变矩器传动的分析及改进

通过对钻机采用变矩器后的工效分析、燃油消耗量分析和经济效益分析,作者认为,在钻机上采用变矩器传动,可提高钻机的起升工效,扩大工作机转速调节范围,延长各部件的工作寿命,但是在钻进时工效低,燃油消耗量较大。作者建议,在钻机上使用变矩器,要配备闭锁装置。     

电动机加液力变矩器驱动抽油机的性能分析

选定曲柄轴为游梁式抽油机四连杆机构的等效构件，建立了等效力学模型，综合分析了电动机加液力变矩器驱动游梁式抽油机的机械特性及匹配原则，并评价了液力变矩器的使用效果。实践证明，用电动机加液力变矩器驱动抽油机，可满足抽稠油时对动力的软特性要求。对比电动机加液力变矩器驱动抽油机与电动机直接驱动抽油机的效果，证明使用变矩器不但不增加电耗，而且改善了抽油机的受力状况和工作条件，延长了抽油机检修周期和使用寿命，提高了原油产量。     

石油钻机主要运动部件空载运转测试装置

新设计的石油钻机主要运动部件空载运转测试装置采取空载试车形式,以电动机为动力源,通过液力变矩器、变速箱变速后带动被测的钻机部件,可以对ZJ15、ZJ20、ZJ30、ZJ40等型号钻机的主要运动部件(包括绞车、钻井泵、转盘、水龙头)进行空载运转测试,对噪声、振动、温度等数据进行采集及分析,具有结构紧凑、操作安全、变速范围大、数据分析简便可靠等特点。整套测试装置总投资约10万元,投产后1年内即可收回全部投资,投入产出比较理想。     

机械驱动钻机大钩起升挡速的合理分配

本文以充分利用钻机起升功率缩短机动起升时间为基础,用最优化方法探讨起升速度的合理分配问题,建立目标函数,并用ZJ32J、ZJ45J和45ZJ钻机的参数进行计算,所得结果对于钻机起升系统的设计和起升理论的研完有一定的参考价值。     

国外石油钻机柴油机的技术进展

世界石油钻机的机械驱动型式,经历了蒸汽机、柴油机、燃气轮机、液压马达、柴油机液力传动和柴油机动力换挡变速箱等６个发展阶段,在国外应用较多的是后两种型式。从美国Ｃａｔｅｒｐｉｌａｒ公司、Ｗａｕｋｅｓｈａ公司、Ｃｕｍｍｉｎｓ公司、ＥＭＤ公司、Ｄｅｔｒｏｉｔ公司以及俄罗斯、罗马尼亚和德国生产的石油钻机柴油机系列的结构设计、输出功率及工作转速、燃油消耗,使用寿命等方面可以看到,现代柴油机具有适应性强、经济性好、可靠性高等特点。为了使国内柴油机的各项技术经济指标达到国际先进水平,应改进１９０系列柴油机、研制１９０系列长冲程柴油机、高速柴油机,开发烧原油、渣油、页岩油、天然气、油井伴生气、液化石油气、柴油和天然气双燃料、沼气和煤气等发动机,改进沙漠柴油机。     

YBT—900液力变矩器反转制动在F320钻机上应用的探讨

《石油机械》第18卷第10期,1990,第21～25页,图4 分析了液力变矩器反转制动的基本原理,并以F320钻机为例,说明下钻时采用可调式液力变矩器反转制动的应用性能和操作过程,以及需要解决的几个问题。指出在钻机和修井机上采用可调式液力变矩器反转制动是安全可靠的。     

DQ40Y顶驱装置液压系统设计

为了满足小型钻机和修井机的需要,研发了DQ40Y液压顶驱装置。主要介绍了DQ40Y顶驱装置的液压系统设计。其主泵系统采用P/Q控制模块,通过对系统压力和流量的线性调节,实现了对钻井扭矩和速度的控制;动力马达具有摆角可调功能,通过改变马达排量,可调节钻井扭矩和钻速;循环冷却系统采用备份设计,方便了系统的维护与保养;辅助系统吸取了交流变频电驱动顶驱的成功经验,沿用了其液压系统。厂内性能试验结果表明,该液压系统基本达到了最初的设计要求,为DQ40Y顶驱装置进入市场奠定了基础。     

国内外石油钻井装备的发展现状

在对国内外石油装备资料进行广泛调研的基础上,详细介绍了国内外石油钻机发展的新趋势及交流变频调速电驱动石油钻机、液压钻机、快速移运钻机等新型石油钻机的性能及参数。介绍了国内外电驱动和液压驱动两大类型新型顶部驱动钻井装置、钻井泵等设备的最新发展现状及大功率三缸钻井泵、液压泵和六缸钻井泵等新型钻井泵的性能及参数。从国内外石油装备的发展现状看,石油装备正在向型式多样化、技术先进化、设计人性化趋势发展,据此提出了我国发展石油钻井装备的建议。