7000m双向移动模块钻机底座技术分析

为了获取7 000 m双向移动模块钻机(ZJ70DB)底座的力学特性,分析了该底座的主要结构特点,并用ANSYS软件建立了底座模型,在不同载荷和地震工况下对底座进行了强度计算和校核;同时在试验基地对底座进行了安装和调试工作。分析及试验结果表明:该底座为双层结构,采用双层滑移导轨实现丛式井作业,主机移动过程中实现"零"拆卸,强度及稳定性符合设计要求,底座滑移系统工作稳定,各部件性能指标达到设计要求,既可用于陆地丛式井钻井作业,也可模拟海洋丛式井钻机作业。所得结论可为陆地及海洋大型钻机的设计提供参考。     

ZJ60L型石油钻机的研制

为开发沙漠边缘油田而研制成功的ZJ60L型石油钻机,可靠性和技术性能均高于国内在用的同类型钻机水平;新研制的部件均采用成熟的设计结构;所用零部件全部国产化,在保证可靠性前提下能与ZJ60D型及其它型号钻机的零部件通用;钻机设计符合GB1806—86及API有关规范要求;该钻机既能满足沙漠边缘钻井工艺要求,也能适应其它陆地钻井工艺要求。全机性能参数同美国同类型钻机比较,除柴油机功率略低些外,其余基本参数均达到同样水平。目前,该钻机正在塔里木石油勘探开发指挥部进行工业性试验。     

电动变频钻机

交流变频钻机是为满足油田深井勘探开发需要而开发的电驱动钻机,钻机基本参数符合SY/T5609—1999《石油钻机型式与基本参数》的规定,主要配套部件符合API标准,满足并适应国内外陆地、沙漠、浅滩等地区的钻井条件及工艺要求,适用于以41/2in钻杆,钻井深度为4000～7000m的油气勘探和开发。在实际使用方面,交流变频钻机得到用户的充分肯定,性能先进,安全可靠,自动化程度高,满足HSE的要求。钻机的技术性能和可靠性达到国际先进水平。该系列钻机的成功研制体现了我国在钻机方面自主创新的能力,扩大了我国钻机的影响力,增强了我国石油装备制造的整体实力,取得了显著的经济效益和社会效益。     

80m山地钻机的开发与应用

本文介绍了80 m山地钻机开发设计的技术特点和野外试验结果。通过对80 m山地钻机的主机动力结构的创新设计、井架及滑架的优化设计、新型空压机的匹配设计、钻具设计及工艺研究,成功地解决了钻井能力与钻机重量之间的矛盾、钻井速度与钻井深度之间的矛盾。野外试验表明:80 m山地钻机的钻井能力符合设计要求,满足山地施工需要。     

K型井架和双升式底座的结构静力分析

根据ZJ40／2250DB型变频调速电驱动石油钻机的K型井架和双升式底座的实际结构特点，建立了它的三维有限元模型，按2种工况对井架及底座的有限元模型加载，应用专业有限元分析软件ANSYS9.0进行分析计算，给出了计算结果。结果表明，该型钻机的井架及底座满足强度、刚度要求。     

MZJ20DB集装箱式煤层气钻机

针对国内煤层气勘探开发的作业特点,设计研制了模块小、质量轻、拆卸及安装快捷的MZJ20DB集装箱式煤层气钻机。该钻机模块采用集装箱式结构,主要由集装箱式多节套装井架、底座、主机橇、电控房、发电机房和固控罐等组成;满足山地复杂路况的运输要求,各模块尺寸控制在长10 m、宽3 m以内,质量控制在20 t以内;整体布局合理紧凑,井场面积40 m×20m;采用集成化设计,共15个模块,仅为常规2 000 m钻机运输模块的;符合煤层气开发的低成本要求。主机设计有液压整体平移装置,满足煤层气钻机打丛式井的要求。     

陆地钻进装备的配套技术

简述了国外钻机发展配套的特点及我国陆地常规钻机配套技术与国际钻井标准的差距。根据国外钻机发展状况和近年来国际钻井市场对钻机的配套要求，针对当前我国陆地钻机的实际配套状况，以及适应国际钻进标准及钻高难度井的需要，提出了我国钻机发展的方向。对钻机总体设计制造；井控系统；钻井液循环、处理及固控系统；钻井仪表及记录仪器；钻具、井下工具和井口工具以及安全、健康、环保等方面装备配套的主要部分提出了具体技术要求。     

钻井污水处理实践

阐述了钻井污水处理的必要性及处理难度，针对钻井污水处理特点，设计了处理流程：油水分离，混凝反应，沉降反应，固液分离和深化处理。研制的ＨＺＷ—８型钻井污水处理装置可以完成前四个流程。ＳＮ—１２并处理实践表明，经该装置处理后的排放水符合ＧＢ３５５０—８３《石油开发工业水污染物排放标准》第一级第Ⅱ类和第二级第Ｉ类标准。该装置结构紧凑，能满足６０００ｍ左右钻机污水处理要求     

ZJ70／4500D电驱动钻机的研究与开发

作为中油集团公司钻井装备更新改造的重点项目，研究开发了ZJ70／4500D电驱动钻机。钻机以柴油发电机组作动力，采用AC－SCR－DC直流的电传动，“一对二”控制方式，经SCR系统分别驱动绞车／转盘和钻井泵直流电动机；采用双升式底座，前开口井架，所有钻台设备均低位安装，整体起升，采用内变速密封绞车，翻转式下沉转盘驱动箱，钻台面平整，开阔，。整机符合SY／T5609－1999石油钻机型式与基本参数的规定，满足深井钻井工艺要求，主要部件符合API规范，动力及SCR控制系统符合IEC，NEMA等标准，已有8台钻机在各油田使用，表明ZJ70／4500D电驱动钻机具有较高的技术含量，在提高生产效率及降低成本方面，，有竞争优势。     

ZJ40／2250DB型双升式钻机井架及底座结构静力分析

根据钻机井架及底座的实际结构特点，建立了它的三维有限元模型，按2种工况对钻机及底座的有限元模型加载，应用专业有限元分析软件ANSYS9．0进行分析计算，给出了计算结果，结果分析表明ZJ40／2250DB型双升式钻机井架及底座满足强度、刚度要求。     

轻型钻机模块化应用技术

在分析了国内钻机模块化技术应用方面同国外钻机的差距后 ,提出了适合中国国情的橇装模块化钻机的设计方案 ,即在符合SY/T5 6 0 9- 1999《石油钻机型式与基本参数》条件的基础上 ,使井架、底座、动力机橇的设计与橇装模块化技术相吻合。实际应用表明 ,南阳石油机械厂根据这种思路研制的ZJ30 / 170 0橇装模块化钻机具有良好的移运性及经济性。     

深水半潜式钻井平台钻机选型

深水钻机是半潜式钻井平台关键设备,如何选择,配置深水钻机系统是设计与建造我国第六代半潜式钻井平台首要问题.从深水钻机并行和离线操作能力与配置、作业效率、可变载荷及专利影响等方面论证了深水海洋钻机模式选型问题.常规深水海洋钻机、离线钻机和双井架钻机结构特点、应用情况以及离线操作配置分析表明,离线作业配置越完整全面,作业效率提升越大.以甘特图和深水钻井实例详细分解、探讨双井架钻机作业机理,即在工序之间进行并行作业和工序内进行离线作业.对比分析3种深水海洋钻机钻单井、钻多井及完井作业效率,发现双井架钻机相对离线钻机和常规钻机可大幅度提高作业效率,但双井架钻机系统质量增加,且受专利影响,成本增加.采用增量净现值模型综合各种影响因素分析表明:双井架钻机总体优干离线钻机.图7表5参17     

从ZJ45L钻机的优劣论机械传动钻机的研究方向

简述了我国石油钻机的现状, 认为我国石油钻机的设计制造水平上了一个新台阶。新型ＺＪ４５Ｌ型钻机是在吸取了国内外先进技术的基础上设计制造的机械传动钻机。这种钻机在模块化设计、整体密封式并车链条箱传动、井架、底座以及气动控制等方面具有明显的优点, 但也有许多尚需改进之处。最后根据ＺＪ４５Ｌ型钻机的优劣, 提出了机械传动钻机和旧钻机的改造升级以及研制新型钻机的基本方向。     

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     

钻机总体方案设计原则及评价指标--系列专题之一

文章根据近年来国产钻机的设计、制造和使用经验，总结出4个方面、10项钻机总体方案设计原则及相应的技术经济评价指标。强调在先进性、可靠性、社会性和经济性4个方面，钻机的可靠性总是居第1位的，推荐了6种评比打分法。     

我国钻机技术进步与“十一五”发展的思考

在总结我国石油钻机技术现状,肯定“十五”期间我国石油钻机发展所取得成绩的同时,分析了我国钻机技术与国外存在的差距。预测了我国钻机技术的发展趋势,提出了“十一五”期间的发展思考。指出我国钻机制造业发展必须依靠技术进步,在当前市场条件下,实现钻机制造业大国向强国的转变,必须寻求关键技术突破,加强钻机技术的集成,开发足够引导消费的新产品,以全面增强参与国际高端钻井装备市场的竞争能力。     

石油钻机绞车的设计与计算

介绍了国外现代石油钻机绞车的7种新型结构。根据对7家美国公司的石油钻机绞车设计与计算的综合分析结果，概述了美国陆地钻机机械驱动绞车和海洋钻机电驱动绞车设计与计算中的有关问题，给出了绞车主要参数的经验计算公式。最后介绍了美国、原苏联、罗马尼亚等国绞车主要参数的经验推荐值范围。     

用盘式刹车取代带刹车的分析与建议

依据ＸＪ３０修井机盘式刹车的热计算与分析，探讨了钻机、修井机盘式刹车的基本热特性，在此基础上对我国钻机、修井机中以盘式刹车取代带刹车的问题提出了建议。     

在役海上模块钻机自动化升级方案设计

有很多在役的海上模块钻机仍旧保留着传统钻机的操控方式,钻机的自动化水平很低,现场作业环境恶劣,工人劳动强度大。为了对这些模块钻机进行自动化升级,对司钻操作控制、管具处理、钻井液处理、关井操作4个方面的自动化技术应用进行研究,提出了集成控制系统、一体化仪表、防碰互锁、远程监测、管具处理自动化、钻井液处理自动化、自动化关井等设计方案。可为新建海上模块钻机以及在役平台进行自动化升级改造提供参考方案。     

钻机盘式刹车系统优化设计的理论探讨

分析了钻机盘式刹车系统中刹车盘和刹车钳的受力状态,导出了其受力和摩擦面上耗散功率等因素之间的基本关系式。根据能量守恒原理又推导了钻机盘式刹车系统的能量转换表达式。通过进一步分析盘式刹车系统的使用要求和刹车过程中失败的主要形式,提出了刹车盘摩擦表面温度变化的理想曲线和耗散功率变化的理想曲线。建立了钻机盘式刹车系统的优化设计模型,并进行了分析讨论。