深水工程勘察船用KDQ40/2250DB型顶驱装置研制

为满足深水工程勘察船钻机自主配套的需要,在吸收国内外先进顶部驱动钻井装置设计经验的基础上,研制了KDQ40/2250DB型深水勘探船专用的交流变频顶部驱动装置,与我国首艘深水工程勘察船"海洋石油708"配套使用。介绍了该顶驱装置的结构方案、技术参数及厂内试验情况。重点介绍了液控高压球阀、大通径、大跨距等结构的特点。试验结果表明,该顶驱装置的各项性能指标满足了海洋钻井和勘探取样作业的要求。     

国产钻机的现状与发展

<正> 三十多年来,国产钻机经历了从无到有,从小到大,从仿制到自行设计,从落后到先进的艰难曲折的发展过程.今天,国产钻机约占我国在用钻机总台数的80％,它是我国各油出勘探开发的主力钻机。近十年来,随着国外先进钻井技术和钻井设备的不断引进,加速了我国石油钻井设备现代化和系列化进程,比如就钻机主机而言,制订了我国国家标准GB1806—86《石油钻机型式与基本参数》,研制了6000m、4500m和1500mAC—SCR—DC     

破除旧观念创造新钻机(二)

由于世界石油资源紧张,油气勘探开发掀起高潮,带动钻井装备迅速发展.以交流变频电动钻机为龙头,以科技创新为核心,不断扩展电动钻机的优越性能,为自动化、智能化钻机构筑平台;以高可靠性、安全性和先进性创造国际名牌钻机,满足国内钻井新技术的要求,提高钻机的国际市场竞争力.通过现场调查和查阅文献,深感观念与知识落后于形势发展,提出一些有关钻机变革和创新的课题,供同行研讨.     

破除旧观念创造新钻机(一)

由于世界石油资源紧张,油气勘探开发掀起高潮,带动钻井装备迅速发展.以交流变频电动钻机为龙头,以科技创新为核心,不断扩展电动钻机的优越性能,为自动化、智能化钻机构筑平台;以高可靠性、安全性和先进性创造国际名牌钻机,满足国内钻井新技术的要求,提高钻机的国际市场竞争力.通过现场调查和查阅文献,深感观念与知识落后于形势发展,提出一些有关钻机的变革和创新课题,供同行研讨.     

破除旧观念创造新钻机(三)

由于世界石油资源紧张,油气勘探开发掀起高潮,带动钻井装备迅速发展.以交流变频电动钻机为龙头,以科技创新为核心,不断扩展电动钻机的优越性能,为自动化、智能化钻机构筑平台,以高可靠性、安全性和先进性创造国际名牌钻机,满足国内钻井新技术的要求,提高钻机的国际市场竞争力.通过现场调查和查阅文献,深感观念与知识落后于形势发展,提出一些有关钻机的变革和创新课题,供同行研讨.     

破除旧观念 创造新钻机（四）

由于世界石油资源紧张,油气勘探开发掀起高潮,带动钻井装备迅速发展.以交流变频电动钻机为龙头,以科技创新为核心,不断扩展电动钻机的优越性能,为自动化、智能化钻机构筑平台,以高可靠性、安全性和先进性创造国际名牌钻机,满足国内钻井新技术的要求,提高钻机的国际市场竞争力.通过现场调查和查阅文献,深感观念与知识落后于形势发展,提出一些有关钻机的变革和创新课题,供同行研讨.     

破除旧观念 创造新钻机（五）

由于世界石油资源紧张,油气勘探开发掀起高潮,带动钻井装备迅速发展.以交流变频电动钻机为龙头,以科技创新为核心,不断扩展电动钻机的优越性能,为自动化、智能化钻机构筑平台,以高可靠性、安全性和先进性创造国际名牌钻机,满足国内钻井新技术的要求,提高钻机的国际市场竞争力.通过现场调查和查阅文献,深感观念与知识落后于形势发展,提出一些有关钻机的变革和创新课题,供同行研讨.     

破除旧观念 创造新钻机（七）

由于世界石油资源紧张,油气勘探开发掀起高潮,带动钻井装备迅速发展.以交流变频电动钻机为龙头,以科技创新为核心,不断扩展电动钻机的优越性能,为自动化、智能化钻机构筑平台,以高可靠性、安全性和先进性创造国际名牌钻机,满足国内钻井新技术的要求,提高钻机的国际市场竞争力.通过现场调查和查阅文献,深感观念与知识落后于形势发展,提出一些有关钻机的变革和创新课题,供同行研讨.     

破除旧观念创造新钻机(八)

由于世界石油资源紧张，油气勘探开发掀起高潮，带动钻井装备迅速发展。以交流变频电动钻机为龙头，以科技创新为核心，不断扩展电动钻机的优越性能，为自动化、智能化钻机构筑平台，以高可靠性、安全性和先进性创造国际名牌钻机，满足国内钻井新技术的要求，提高钻机的国际市场竞争力。通过现场调查和查阅文献，深感观念与知识落后于形势发展，提出一些有关钻机的变革和创新课题，供同行研讨。     

破除旧观念创造新钻机(六)

由于世界石油资源紧张，油气勘探开发掀起高潮，带动钻井装备迅速发展。以交流变频电动钻机为龙头，以科技创新为核心，不断扩展电动钻机的优越性能，为自动化、智能化钻机构筑平台，以高可靠性、安全性和先进性创造国际名牌钻机，满足国内钻井新技术的要求，提高钻机的国际市场竞争力。通过现场调查和查阅文献，深感观念与知识落后于形势发展，提出一些有关钻机的变革和创新课题，供同行研讨。     

9000m交流变频钻机的研制

针对目前国外9000m钻机技术水平落后,不能实现自动化、智能化操作,无法满足现代超深井、复杂井以及欠平衡钻井等复杂工况要求的状况,研制了我国首台9000m交流变频钻机。该钻机采用全数字交流变频和直流控制技术相结合,钻机的传动、控制及井架、底座等关键技术和集成技术达到了国际陆地钻机领先水平。现场应用表明,该钻机的各项性能指标达到了设计要求和现代钻井工艺要求。     

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。     

JC—70DB单轴绞车的设计研究

国内生产的变频绞车受功率偏小 ,速度范围较窄以及变频电动机性能还不够完善等方面的限制 ,导致其应用范围有限 ,发展速度较慢。为此 ,研制了JC— 70DB新型交流变频齿轮传动单轴绞车。该绞车由 2台交流变频电动机驱动 ,功率大 ,变频调速范围宽 ,可在 0～ 14 0Hz范围内平滑调速 ,最高转速达 2 80 0r/min ;绞车集机、电、气、液为一体 ,采用先进的交流变频(VFD)控制系统 ,触摸屏显示 ,全数字控制等新技术 ,自动化及智能化水平高。JC— 70DB单轴绞车从设计思路和设计方法上彻底改变了传统的思维模式 ,具有更好的适应性和先进性     

钻井优化系统在国内非常规油气资源开发中的实践

相对于北美,国内非常规油气资源勘探开发起步较晚。页岩气勘探开发始于"十二五"初,致密油、致密气、页岩油勘探开发则始于"十三五"初,但在"十三五"期间得到了快速发展,特别是川渝页岩气藏、准噶尔盆地玛湖砾岩油藏、吉木萨尔页岩油藏已进入规模开发阶段,成为中国石油"十三五"末及"十四五"期间天然气和原油上产的最重要领域。与常规油气资源相比,非常规油气资源储层条件差,需要大规模"水平井+体积压裂"才能实现有效开发。然而,由于受钻机装备条件和水平井钻井工具性能,特别是理念和方法的限制,国内非常规水平井普遍存在钻井效率低、建井周期长的问题:一般垂深为2000~3000m、水平段长1500~2000m的水平井钻井周期为60~90天。而北美钻一口水平井基本都能控制在15~25天:一般垂深为2000~3000m、水平段长2000~3000m。国内一部钻机一年只能钻2~3口水平井,而在北美一部钻机一年能完成15~20口水平井。随着国内非常规油气资源的规模开发,钻机紧缺的矛盾日益突出,钻井效率已经成为严重制约国内非常规油气资源快速规模上产的瓶颈问题。北美大幅度提高水平井钻井效率的原因有管理和技术两大因素,其中技术主要表现在以下5个方面:一是钻机配套能力的不断升级;二是井下工具可靠性和稳定性的提升;三是大平台工厂化作业;四是远程实时支持与决策系统;五是系统优化钻井理念和方法的应用。2018年海峡能源股份有限公司与美国K&M钻井工程咨询公司合作,引进国际先进的系统优化钻井理念和方法,率先在川渝地区长宁页岩气藏和新疆玛湖砾岩油田开展了水平井钻井提速先导性试验,大幅缩短了建井周期,验证了系统优化钻井方法在国内非常规油气资源开发中的可行性。为了达到进一步推广的目的,2019年在玛湖砾岩油田开展区块提速试验,同样取得了显著的提速效果,进一步证明了系统优化提速理念和方法具有科学性、广普性和可复制性,是经验钻井向科学钻井迈进的重要实践,展示出了非常广阔的推广应用前景。     

海洋可搬迁模块钻机可行性研究

:随着海洋边际油田的开发及钻修井工艺技术的不断进步和勘探开发难度的日益增大,对平台模块钻机设备的经济性、轻型化和可靠性、可搬迁性及安全性要求更加严格.研究了将数控交流变频技术应用到海洋钻机上,则会使整个钻机质量减轻、平台占用空间减小、操作简单,提高效率,降低成本,更能满足海洋边际油田的开发及钻修井工艺技术的要求.     

8 000 m四单根立柱自动化钻机研制

目前,石油钻机多采用三单根立柱进行钻井作业,管柱处理多以手动操作为主。为了提高钻井效率、降低钻井成本、改善工人作业环境、提高钻井作业安全性,研制了8 000 m四单根立柱自动化钻机。从钻机总体方案、关键系统方案、关键技术及试验等方面对该钻机进行技术分析。通过试验证明,8 000 m四单根立柱自动化钻机适应能力强、自动化程度高、作业效率高、作业安全。该钻机为石油勘探开发提质增效提供了有力的装备保障,具有良好的推广价值。     

基于IPC、PLC、PROFIBUS的电动钻机智能控制系统

论述了基于IPC、PLC、PROFIBUS的智能控制系统在国产 70 0 0m交流变频电动钻机中的应用 ,介绍了智能控制网络系统软件、硬件的构成 ,涉及钻机动力监控、绞车自动化控制、转盘软扭控制、软泵控制、自动送钻、电子防碰、一体化仪表、电液气联控、电视监控、智能司钻控制等多个方面。将钻井作业的各种监测控制、预警提示等高度集成于网络中 ,实现了对系统各装置的远程数据传输和状态监控。改变了传统的钻井作业监控模式 ,优化控制和监测整个钻井过程 ,为钻井工艺创建了一个数字化、信息化、网络化、智能化的设备管理平台     

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。     

DQ40BC交流变频顶部驱动钻井装置研制与应用

在借鉴DQ70BS顶驱成功经验和成熟技术的基础上,开发了DQ40BC交流变频顶部驱动钻井装置。这种装置是一种机电液信息一体化的钻井设备,由动力水龙头、管子处理装置、导轨与滑车、液压传动与控制系统、电气传动与控制系统,以及辅助装置等部分组成,满足4000m钻机的使用要求。武-1井是采用多项世界先进钻井测井技术的羽状分支井,新研制的DQ40BC顶驱在该井首次使用,在钻井作业中表现优异,经受了严峻的考验,圆满完成了钻井任务。     

新型小型化顶驱关键技术研究与应用

随着页岩油气非常规资源勘探开发不断深入和智能钻井技术的不断发展,对钻井动力设备的要求越来越高,文章研发了适用于40钻机的新型小型化顶驱设备,对小尺寸顶驱主机设计、低故障率的电液控制系统设计、主轴旋转控制技术等关键技术开展了攻关与研究。首创采用单编码器双通道的控制方式,建立了矢量调速闭环控制模型,创新的设计了承载梁扶正机构新型提升系统,实现了顶驱小型化、扁平化的目标,减少了0.55 m的顶驱高度。通过在47口井的现场应用,验证了装备的可靠性。相比于常规钻机顶驱提高了约30%的钻完井综合作业效率,提高了40钻机作业能力,已成为大庆油田中浅层定向井、页岩油气藏水平井施工的重要钻井动力设备,具有较好的推广应用前景。