新型卷绳器在钻井生产中的应用

目前,随着我国各油田钻井设备不断地更新换代,装备的性能也得到极大的提高,在石油钻井设备的更新中,采用自起升井架的钻机在钻井设备的更新中占有绝大比例。大多数井队使用该型钻机时,钻井作业开钻前和完钻后的穿抽大绳作业设备为滚筒车和液压滚筒卷绳器。滚筒车是一种车载的钻井穿抽大绳的专用设备,虽然移运性和穿抽大绳自动化程度较高,但是,滚筒车的成本高,维护难度大,在正常钻井时,缠绕大绳的滚筒架无法存放,在穿抽大绳时又需要吊车配合,造成大绳缠绕不规则和磨损大绳。人工穿抽大绳一般需10余人,4～5h才能完成,费工费时,劳动强度大,…     

套管安全传送索桥装置的研制

为了提高国内输送管具上下钻台操作的安全性和作业效率,减轻工人的劳动强度,完成了一种套管安全传送索桥装置的方案论证。该套管安全传送索桥装置是由绞车传动机构分别控制2个滚筒,而这2个滚筒分别进行绷绳起降和牵引绳收放,绷绳和牵引绳在钻台与井场间建立空中索桥,套管盒悬挂在绷绳上,并受牵引绳牵引,从而实现送套管上钻台和甩钻具下钻台。根据索桥装置的工作特点、实际工况参数,对其进行了力学分析和计算,模拟工况现场试验表明,整套系统达到了设计要求。     

新型直立套装自升式井架的研制

针对目前钻机要求具有搬家安装方便、占地面积小、适应能力强等特点,设计了为ZJ40LDB复合驱动钻机配套的新型直立套装自升式井架。与常规井架相比,新型井架在工业试验中表现出3大优点(1)井架为垂直安装,减少了钻机用地及征地费用;(2)井架本体各节为整体结构,连接销数量少,从而减轻了井架安装作业强度,节省了拆卸和安装时间;(3)新型井架不需二次穿大绳,设备配备及维护保养减少,井架结构简化。     

陆地超深井四单根立柱高效钻机

目前传统陆地石油钻机多采用立柱长度为28. 5 m的三单根立柱进行钻井作业,为了实现超深井的钻井提速提效,采用立柱长度约38. 0 m的四单根立柱进行钻井作业,可以提高游车高速运行区段,减少钻机起下钻频次,提高钻井效率。从井架高度、绞车滚筒容绳量、井架起升系统、立根靠放可靠性及钻井钢丝绳选型等方面对四单根立柱钻机关键技术进行分析,得出解决关键技术的可行方法。现场应用结果表明:超深井四单根立柱钻机明显提高了钻井效率,缩短了钻机周期,比三单根立柱钻机全井起下钻综合提速15%左右。四单根立柱钻机的研制成功为复杂深井的钻井提速提效提供了新的技术支撑,其应用前景十分广阔。     

多功能抽汲车的研制与试验

为了克服轮式自背井架抽汲车在现场应用中存在的不足,研制了多功能抽汲车,并在新疆油田进行了现场试验。多功能抽汲车井架为分段式桁架结构,可一次性倒车至井口预定位置,井架上设计有折叠工作台,用于作业时拆装和检查抽汲工具。现场应用结果表明:该车可在井口进行常规抽汲作业,也可在远离井口的位置进行原钻机抽汲,能采集和显示抽汲参数;自动排绳器的应用有效降低了工人的劳动强度。所得结论可为多功能抽汲车的进一步优化和现场应用提供参考。     

检查井架底座 消除隐患

长期以来钻台一直被视为潜在的危险区,严重事故和致命事故多发生在钻台,约占钻井事故的40%,其中包括设备从井架上掉下来,钻工是最大的受害者。德国Harding公司颁发了一部塔式井架检查指南,意在控制、检查和维护井架及其内部的各项设备,推进近海作业安全,而钻台安全是主要目标。 该公司采取下列8个步骤和方法进行检查。 (1)做出危险标记。全面检查井架和底座的所有零件,看有哪些可能是落物(共查出336个可能的落物),然后一一做出标记。 (2)弄清所有井架和底座的操作情况。 (3)将井架和底座分成5个检查区进行检查。 A区:天车和天车台。检查风速计、天车滑轮及销子、天车台扣绳滑轮和照明。 B区:二层台。检查钻杆排放架、立根起升液缸、二层台、气动绞车、顶驱风机总成和井架结构件。 C区:游动设备。检查游车、顶驱装置和钻杆移放系统,顶驱用小车、钢绳及套管用设备。 D区:钻台和中层夹板。检查下排放臂、铁钻工、自动下管架、吊卡、夹板和V形大门。 E区:下底座和防喷器座。检查下部底座、绞车冷却装置、防喷器吊车和防喷器组。 (4)验证程序。使用注有标记的图纸和原有的货单,对井架进行详细检查,原未验明的设备均予注明。非操作的零件如扣环、胶带滑轮组和栏杆等也要做记录。 (5)凡属井架不需要用又有危险的设备应尽量全部移走。 (6)各设备挂上标记牌,注上识别号码。 (7)应用井架检查指南和检查表对每个已确定的区域进行分区检查。为弄清各设备零件的位置,还要使用有注解的照片作为图纸的补充。检查表要写出不合格和其他有关的意见。 (8)要监督检查作业。 采取以上措施,可将落物危险消灭在发生之前,不仅消除隐患,减少了人身伤害,而且不因设备事故而停工,从而增加了作业的连续性。 柳 君摘译自Drilling Contractor,1999,55(4):18～21     

ZJ40DBT沙漠快速移运拖挂钻机的研制

国内常规拖挂钻机普遍采用2段伸缩式结构,由于运输尺寸限制,通常井架的高度较低,多数产品只适用于19 m立根作业,不满足北非用户的使用要求。为此,研发了ZJ40DBT沙漠快速移运拖挂钻机。该钻机采用5轴传动结构,将自动送钻系统和主电机动力输入系统集成在一台减速器上,既减小了绞车宽度,又简化了传动结构;井架采用直立无绷绳3段伸缩式结构,满足28 m立根作业要求。厂内和现场试验结果表明:钻机的各拖车移运平稳,刹车灵敏,泵的各项指标满足要求;钻机能实现快速安装和移运功能,各项技术参数满足钻井作业要求。该钻机的研制成功为成套钻机的快速移动设计积累了经验。     

世界最大绞车

美国ContinentalEmsco公司推出的ElectrohoistV型电驱动绞车,用于海上钻井作业,其输入功率为3730kw,是目前世界上功率最大的绞车。该绞车适用钻深6096m以上,活绳拉力为948kN,滚筒直径×长度为1219mm×2438mm,有效绳数为12、14和16时大钩载荷分别为9070、10220和11260kN.ElectrohoistV型绞车主要结构特点是：（1）为单抽式结构,体积较小;（2）采用多个小功率电动机从滚筒两侧直接驱动滚筒轴;（3）采用齿轮传动型式,效率高,噪音低,寿命长;（4）配有SS型盘式刹车,刹车盘直径为2438mm,是目前世界最大直径盘式刹车。世界最大…     

防砂专题(一)

专利申请号 :982 3 85 11　授权公告号 :2 3 665 5 3不锈钢石油防砂板网　　本实用新型涉及一种用于油田采油防砂的过滤设施———不锈钢石油防砂板网 ,还可用于化工、制药、造纸、给水等领域的气体、液体过滤。其特征是采用 1Ｃｒ18Ｎｉ9Ｔｉ不锈钢板在其上通过双面腐蚀制出等距离交错排布的长形孔隙 ,宽度为 0 .1～ 3ｍｍ ;孔隙之间距离为 1.5～ 5ｍｍ ;通过边沿卷筒焊接。本实用新型具有结构合理、孔隙均匀、强度高、耐腐蚀性强、渗流性能好、寿命长的特点 ,可大大提高石油的产量和质量。专利申请号 :982 3 80 88　授权公告号 :2 3 4 45 …     

自动甩钻猫道的研制

甩钻杆是钻井队完钻后的一项重要作业,石油钻机通常采用工人手工操作配合气动绞车钢丝绳实现甩钻,这种操作方式工作量大,效率低,安全性差。鉴于此,研制了自动甩钻猫道。自动甩钻猫道采用高端西门子PLC及VFD控制系统,控制方式分为手动与自动2种方式,可一次性将3根钻杆从钻台面甩向管排架,减少了操作人员数量,大大减轻了工人的劳动强度,提高了效率;猫道上配有气动绞车及绳桩,当装置出现故障时,仍可继续甩钻,不影响井队作业。试验情况表明,自动甩钻猫道工作平稳可靠,满足井场甩钻作业要求,具有广阔的市场应用前景。     

钻机专题(一)

专利申请号 :992 13 95 7　授权公告号 :2 3 75 75 1钻井用动力头下接头　　一种钻井用动力头下接头 ,其下接头体与公扣锥体为连体合一的阶梯轴 ,其外圆由大阶梯轴颈、次阶梯轴颈、中部凸盘、次阶梯轴颈、公扣锥体组成 ,在大阶梯轴颈外圆的端部制有外螺纹 ,在靠近公扣锥体的次阶梯轴颈上制有双面键槽 ,所述下接头的内孔为阶梯孔 ,其相应外圆大阶梯轴颈的内孔为锥孔 ,孔上制有键槽 ,其相应外圆次阶梯轴颈的内孔为大阶梯圆柱孔 ,其相应公扣锥体的内孔为小阶梯圆柱孔 ;本实用新型结构简单 ,方便钻杆装卸 ,延长使用寿命、降低生产成本。专利申请…     

要闻简讯

专利技术 :轮式液压通井机　　专利申请号 :0 2 135 6 95 .5公开号 :14 10 6 5 2申请人 :胜利石油管理局动力机械厂本发明公开了一种石油、天然气工业使用的轮式液压通井机 ,适于对油井、注水井、气井进行打捞、检泵、安装井口设备、试油等作业。本发明由发动机、驾驶室、操作室和操作系统、行走部分和作业部分等组成 ,行走部分具有底盘、前驱动桥和后驱动桥 ;作业部分具有天车和井架 ,井架使用液压油缸起升。液压传动机构将发动机的动力输送给变速箱 ,由变速箱将动力分别输送给行走部分和作业动力传动机构。使用静液压驱动技术 ,解决了通井…     

4500米钻机提升系统静动态载荷测试的初步分析

本文论述了对国产ZJ—45J型钻机提升系统静动态载荷进行综合测试的结果。通过计算、绘制曲线和载荷谱及验算等手段,整理分析了七个方面的测试数据:(1)判明了提升各部件的安全系数;(2)说明了提升动载(包括振动)相对于时间的变化规律、求得各动载系数;(3)证明了滚筒的角速度、角加速度与提升动载之间的关系;(4)测得了各档的实际换挡载荷,得出不同的功率储备系数;(5)根据所测提升钢丝绳的动拉力取得单滑轮效率值和游动系统效率值;(6)测定有关提升钻柱重量与柴油机转速、钻柱提升线速度的关系及300吨钩载下井架顶部下沉量等;(7)测定绞车刹带在下钻对的动拉力,判明沿刹带周边拉力的分布规律及下钻动载系数。     

第五代海上半潜式钻机

普通钻机的非生产时间有40％以上是用于移放管材作业，钻井人员在钻台上有受伤危险，而且总建井时间长，成本高。由跨洋Sedco?Forex公司设计的第五代海上半潜式钻机已出现在深水钻机市场。 这种命名为Sedco?Express的钻机在设计上特别强调人机工程，推行现代机械化管材移放作业，这不仅加快了钻井速度，保障了人员安全，而且总建井时间至少减少25％，成本减少30％。模块化的甲板构件和机械化管材移放系统提高了移放速度，比普通钻机快得多，如移放4根各为9.92m长的钻杆快25％，移放3根各为12.49m长套管快3倍，移放2根各为20.15m隔水管快4倍。 这种钻机在设计上非常重视环境保护，控制排放。袋装岩屑无灰尘，钻井液罐不用排放阀，大柱和浮筒的裸露面均包上双层皮，以防止外溢。还采用最新一代高效柴油机和动力管理系统，减少能源消耗、柴油机燃料泄漏和空气污染。一旦隔水管和套管放在钻台上，隔水管龙门吊车、管材提升机、管材传送系统和三作用(Tri-Act)塔式井架便可工作，不再用人工。 该钻机近59m高的塔式井架具有运动特性和最大的钻杆移放效率，配有整体外置的立根盒，承载能力为2.5×104KN。两台独立的管子垂直移运排放机和管子上扣台可减少管材移放时间50％以上。钻台面上不需在井架前面设置V形大门，只在井架两边各留一块供水平移送系统下套管用的空地，在每个舷外钻台上设有套管钳和铁钻工，供管子上扣用。 3～4台1641kW、52.5MPa整体钻井泵降低了总钻井液成本，增加进尺速度达120％～325％(取决于井眼尺寸)。52.5MPa的泵压可提高井身清洁度，增加井段长度，减少扩眼起下钻次数，促进定向钻井作业；高压钻井液系统使岩屑变粗，可增加固控设备效率，不需稀释和处理，极大减少井的裸眼时间和生产层损害。模块式固相控制装置配有6台粗筛振动筛和6台直线振动筛，允许大多数井段使用极细网目筛，以减少进入钻井液系统的钻屑数量。经改进后的钻井液混合系统能准确控制搅拌时的钻井液密度。在地面设有4500桶容积的钻井液池，在浮筒存有7000桶加重钻井液和6175桶盐水及油基钻井液。这套系统加上大容积的钻井液储存量，可极大减少开关控制钻井液的时间。配上高压泵送装置，可保证钻井液性能均匀，提高设备利用率。 主机如重型绞车和主发动机置于浮筒内，使重量分布更为均匀，而且供电和配电量极为丰富。为了适应超深水环境，该钻机配有先进的Mermaid?7MW变速方位盘推进系统，可在水下安装和拆卸，轴密封和推进器在现场更换。 动力定位系统在海潮旋流和风向不定情况下，可保持钻机不动。拖航时的自航速度为18.5km/h，还有配有8爪钢丝绳锚泊系统，可在超深水深度锚泊。钢丝绳长达1800m，其破断强度为5.88×103kN。起锚绞车装在4柱底面，以降低重心，扩大甲板面积。同时操纵钻杆移放过程通过综合控制系统控制，系统设有实时控制网络、闭路电视网络、船舶管理系统网络、电脑应用网络和钻机通信网络。钻机办公室软件使钻机 管理功能实现计算机化。 胡辛禾摘译自Hart's?E&P，2000，73(2)：58～60     

库车前陆盆地超深井全井筒提速技术

库车前陆盆地90%油气资源集中在深层和超深层,但该区块地质条件复杂,油气埋藏深(5000~8000m)、温度高(100~178℃)、压力大(100~140MPa)。上部地层为高陡构造,普遍发育巨厚砾石层,防斜打快矛盾突出;中下部大段复合盐膏层、高压盐水层(2.4~2.6g/cm3)和低压漏失层并存,压力系统多变,作业风险高;储层岩石研磨性高,带来了机械钻速低等一系列技术难题。针对上部高陡构造钻井问题,引进垂直钻井系统,改进控制系统原件,建立了垂直钻井标准作业程序,同时基于岩石可钻性分析和垂直钻井系统受力特点,建立砾石层钻头优选原则:(1)在整个保径部分上必须镶有侧向切削齿,并且保径部分越短,越适合造斜和降斜;(2)外锥部位越短(并且有侧向切削能力),越适合造斜和降斜;(3)内锥的形态越浅,越适合造斜和降斜。针对复合盐膏岩地层问题,通过室内实验优化油基钻井液水油配比,将油水比从引进时的95∶5降低至80∶20,大幅降低成本,同时建立油基钻井液中转处理站,配套废弃物处理技术,对油基钻井液进行回收利用,一方面降低成本,另一方面保证废弃物达到环保要求。针对储层地层研磨性强、可钻性差的特点,引进国外涡轮钻具和ONYX360钻头并开展现场试验,孕镶金刚石钻头来对抗岩石的高研磨性,ONYX360钻头是在普通金刚石钻头研磨性要求高的地方安装可以旋转的金刚石复合片,保证钻头的切削能力。在以上关键技术的组合下,最终形成库车前陆盆地超深井全井筒提速技术,克深—大北区块钻井周期由2011年的456.6天(平均井深6690m)降到2014年的267天(平均井深6485m)。