中深井钻机移运技术与发展刍议

随着宏观经济的增长,人们对能源需求的不断增加,以及国际市场原油价格的不断攀升,国际各大油公司纷纷加大开采力度,对钻井装备的需求加大,同时对钻机搬家时间的要求也越来越短,如何提高钻机的移运性,缩短搬家时间,已成为国产钻机能否在国际市场走得更远的问题。为此,对中深井钻机的移运技术做了介绍,重点分析了国内外中深井钻机移运技术现状,指出国内在该技术发展中存在的问题,并提出了若干发展建议。     

陆地石油钻井装备技术现状及发展方向探讨

为了促进我国陆地石油钻井装备的持续发展和技术进步,对国内外钻井装备的典型产品和先进技术进行了分析与论述,包括国外的全液压自动化钻机、连续运动钻机、高效自动化钻机、未来智能钻机,以及我国近年来研制的深井超深井四单根立柱钻机、系列管柱自动化石油钻机、超长单根和双单根立柱自动化钻机、稳压力大排量钻井泵、大吨位直立移运钻机、丛...     

9000 m智能钻机关键技术

国内9 000 m钻机研制发展迅速,在钻深能力和变频驱动方面已经达到国际水平,但智能自动化关键技术的整合应用仍然落后。鉴于此,通过回顾国内超深井钻机发展历程以及国外装备自动化发展趋势,指出了国内高端钻井装备与国外存在的差距,主要介绍了9 000 m智能钻机研制关键技术。9 000 m智能钻机融合快速移运技术和人性化设计理念,首次将拖挂技术应用于9 000 m钻机,可实现不同运输条件下的多状态快速移运;将人性化理念贯穿于钻机设计环节,最大程度为作业人员提供安全、健康、环保、舒适的作业环境。9 000 m智能钻机的研制成功在一定程度上促进了高端钻井装备的国产化进程。     

70D整移钻机底座基础设计

随着经济的发展,人们对能源的需求不断增加,各石油公司纷纷增大开采力度,加大了对石油钻井设备的需求量,尤其是快速移运钻机,成为钻井市场发展的重点。"优、快、省和安全"始终是钻井面临的关键问题,而"快"是钻井承包商最关注的问题,他们越来越重视中深井、深井钻机的高移运性能。70D整移钻机以半拖挂移运方式为基础,详细介绍了底座模块移运过程中的重要承载件底座基础的设计要点,以期提高钻机的整体移运性能,降低移运时间,提高工作效率。     

我国石油钻机控制技术现状与后续发展思考

从电力拖动技术、逻辑程序控制技术、管柱自动化技术、网电及直驱传动技术和司钻远程集中操作技术等方面阐述了目前国内石油钻机控制系统在自动化、智能化和信息化方面的技术现状。对照国外钻机新技术发展对控制系统的新功能要求,提出了国内钻机存在的融合集成化水平不高、"软扭矩"等核心技术掌握不深入、信息化程度有待提升以及管柱自动化装备原始创新不足等问题。最后,结合未来钻井作业对石油钻机高效和智能等趋势要求,提出了加快管柱自动化装备创新研究、开展钻井专家优化系统研究及建立大数据故障诊断系统等后续发展建议。     

模块钻机的现状及发展趋势

对模块钻机的特点及其与移运式钻机的区别做了简单的介绍,结合几款模块钻机阐述了目前国内外模块钻机的发展技术水平及现状,并对海洋模块钻机进行了简单介绍。最后对模块钻机的发展趋势进行了分析,模块钻机必将朝着模块程度更高化、自动化和智能化的方向发展。交流变频电驱动石油钻机将成为陆地和海洋石油钻机发展的换代产品,盘式刹车和顶部驱动钻井装置的使用使得钻井安全系数有了很大提升,全液压可动移式模块钻机具有明显的优势,必将得到更大发展。     

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。     

南阳二机数字化超深井钻机赴伊拉克服役

<正>2011年10月17日,由南阳二机石油装备(集团)有限公司生产的钻井深度可达7 000 m的钻机奔赴伊拉克井场。这台数字化超深井石油钻机将于近日开始它的伊拉克服役生活。数字化超深井石油钻井装备主要用于超深井油气资源的勘探开发作业,能够满足超深井和复杂石油钻     

新型ZJ30DBT丛式井全拖挂钻机的研制

为提高钻机的移运性能,满足市场对钻井装备的需求,开发出了新型ZJ30DBT丛式井全拖挂钻机。本套钻机为全拖挂钻机,整机安装简单、钻机移运方便,运输安全可靠。研制的轨道滑移装置,能满足丛式井钻井作业;在丛式井井口移运时,使用电缆移运车拖运管线,电缆管线等连接均为快速插头,方便快捷。     

国外钻机技术现状及我国的发展策略

概述了近几年来国外钻机技术的发展现状,指出国外钻机的发展趋势是高度自动化和智能化、高度模块化和移运便捷化、能力配置强大化、钻机形式多样化以及小型化和轻型化,同时介绍了激光钻机、海底钻机和齿轮齿条钻机的技术现状。对于我国钻机技术的发展,提出以下建议:①陆地深井超深井钻机宜加速完善、快速升级;②继续发展大模块拖挂钻机;③重视研发液压钻机;④大力发展连续管钻机;⑤适度发展斜井钻机和直升机吊装钻机;⑥搞好极地钻机开发;⑦加速研发深水海洋钻机。     

自动化钻机向智能化发展的关键技术分析

总结了我国石油钻机在自动化方面的技术现状,包括自动化钻机总体技术、自动排管技术、司钻集中控制技术以及钻机远程信息化监测技术等。分析了自动化钻机技术发展过程中面临的技术瓶颈,包括系统作业效率问题、自动化工具稳定性及作业成功率问题、检测环节瓶颈问题、数据零散并缺少系统分析整理问题等。对自动化钻机向智能化方向发展所涉及的关键技术进行了阐述,并提出开展全新流程方式的钻机总体技术开发及电动化钻井机器人装备开发等发展建议。     

深井超深井钻井装备技术现状与发展趋势探讨

为助力我国深层超深层油气资源高效勘探开发,文章分析了深井超深井对钻井装备提出的挑战,论述了美国Nabors、斯伦贝谢和NOV等公司的自动化钻机、管柱自动化装备、储能节能与能源管理系统、司钻集成控制系统、智能决策与支持平台等7类产品的功能、特性;并对国内管柱自动化钻机、一键式人机交互7 000 m自动化钻机、12 000 m特深井自动化钻机、管柱自动化装备、储能节能与能源管理系统、司钻集成控制系统、钻井辅助决策与支持系统等产品发展和应用现状进行了阐述。通过技术对标分析得出：我国石油钻井装备取得了长足的进步,但从工程需求和应用上看还存在许多不足,与国外先进技术相比还有不小差距。建议国内各装备制造厂家顺应国家“碳达峰、碳中和”目标和数字化转型、智能化发展趋势,从参数强化、钻机全面自动化、装备运维数智化、司钻操控值守化和钻井作业绿色化等方面开展关键技术攻关。     

关于中深井钻机的设计方向

本文通过详细的资料分析,论述了美国中深井钻机的特点,其主要优点是,移运性好,适应能力强等;指出我国中深井钻机的现状与发展概况,从而提出了ZJ20和ZJ32两级钻机的发展方向是:重视柴油机与负荷的正确匹配,提高钻机的移运性和适应不同地区的应变能力。文章着重指出,我国中深井钻机的关键问题是要更多地生产高速柴油机。     

提高大型石油钻机轮式移运性的设想

鉴于山岭重丘区公路不能满足大型石油钻机的运输,本文对提高大型石油钻机的移运性提出以下设想:(1)设计钻机时着重考虑山岭重丘区运输车辆的可选择范围;(2)降低石油钻机单件长度和重量;(3)加快重型平衡车桥的研制及标准化工作;(4)加强外围配套设备移运性能的研究。     

现代先进技术在石油钻机中的应用及展望

为了推动我国钻机技术的不断进步和钻机配套技术的快速发展,在阐述电力拖动技术、自动化控制技术、传感检测技术、机器人技术、网络信息化技术和计算机集成控制技术在国内外钻机上的应用现状后,指出未来钻机的新技术研究主要围绕智能钻井、集散控制、远程司钻和在线故障检测及诊断展开;环境恶劣、工作载荷大、危险系数高等是钻井作业的特点,随着各种新技术在钻机中的应用,钻机将朝着自动化、智能化和信息化的方向发展。石油钻井装备制造企业应加大科研投入,联合钻井作业单位加快新技术在钻机中的应用。     

DM13.7/4.5型动力猫道研制与应用

在整个钻井过程中,管柱输送效率严重制约石油钻井效率及成本,尤其在超深井更为明显。依据陆地石油钻机向超深井、自动化、智能化发展实际需求,研制了9 000 m超深井石油钻机用DM13.7/4.5型动力猫道。该装置采用电控液技术方案,主要由基座、支撑臂、运移臂、坡道等组成,通过检测系统、速度控制系统、安全保护系统实现了管柱从井场的管子堆场与钻台之间一键式自动输送作业。通过现场试验,该装置输送139.7 mm(51/2英寸)管柱循环周期为80～100 s,可承运4.5 t的钻铤及609.6 mm(24英寸)套管,运行平稳,降低了人工作业强度,提高了管柱输送效率,提高了作业安全性,有效提升了钻井作业的自动化、智能化水平。     

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(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.     

水网地区对钻机的要求及建议

在综合分析国外和国内钻机现状和发展趋势的基础上，阐述了水网地区的特点及今后更新钻机的原则：即优先考虑钻机的移运性、兼顾先进性；避免大马拉小车，改变1600—2500m钻机相对缺乏的现状；优先选择标准化、系列化及技术较成熟的钻机，如ZJ30系列的交流变频钻机、车装钻机和橇装模块化钻机。钻机制造企业应考虑水网地区钻井对钻机搬迁、道路、井场布置和环保等方面的特殊要求。     

智能石油钻机技术现状及发展方向

智能石油钻机可脱离人的干预,自动完成整个钻井过程,并能与钻井、地质和测井等专业进行大数据融合,从而有效提高钻井效率及作业安全性。通过对比分析国内外先进智能石油钻机的发展现状及主要技术参数,发现不管是国内还是国外的智能石油钻机,都只是在钻井领域的某个或多个环节上实现了自动化,完整的智能钻井闭环链尚未形成。总结了智能石油钻机应具备的技术特点,提出了适合国内现状的智能石油钻机发展方向:应首先研究出具有中国技术特色的"半自动智能钻机",使钻机各单体设备达到行业先进水平,然后进行钻机应用软件开发,提高钻机的"智商"水平,让自动化智能钻机具备逻辑分析能力,在面对各种复杂工况时具有适应性和自动调整能力,以实现石油钻机的真正智能化。