石油钻机井架的现状与发展趋势

介绍了国外及我国石油钻机用塔形井架、Ａ形井架、Ｋ形井架和桅形井架等的现状与发展趋势。在对各类型井架结构特点和发展过程进行分析的基础上，提出了发展我国井架的若干设想：淘汰塔形井架；优先发展Ｋ形或Ａ形井架；积极开展顶驱井架的理论研究，同时为适应顶驱装置安装开展老式井架的改造；大力开发井架上的机械化、自动化设施；着手研究超深井大型井架。建议我国钢铁生产部门开发新的型钢品种，以进一步改善井架构件的受力状况。     

《石油钻采机械》1984年总目录

期号页次110八D曰.1﹃.上4710 531491 1 22 2 2 3 381550”23 16 22 1273 3 4 4 5 5 66一、钻机 国产ZJ20型钻机简介 塔形井架的破坏形式与原因探讨 石油钻机用全编织刹车块 一种新型绞车水刹车研制成功 SL7一130和CH一200型水龙头浮动冲管的防漏与修理 国内外石油钻机现状及对     

深井钻机用PSZ75液控盘式刹车装置通过验收

１９９９年３月８日,由石油勘探开发科学研究院机械所开发研制的深井钻机用ＰＳＺ７５液控盘式刹车装置在北京通过专家组验收。 与带刹车相比,盘式刹车具有制动力矩容量大,制动效能稳定,耐热衰退性能好,刹车灵敏、准确、安全,操作维修方便,易于实现自动送钻、自动起下钻和自动化钻井作业等优点。验收专家组认为：ＰＳＺ７５型液控盘式刹车装置是国产第一台用于６０００ｍ电驱动钻机且同时具备常开工作钳和常闭安全钳的复合式盘式刹车。独创的安全钳调节式油缸,可以调节刹车间隙的大小,提高了刹车块的利用率,延长了更换周期。刹车…     

钻机井架安全承载能力评定方法研究

钻井是石油天然气勘探与开发的一个重要环节，钻机井架作为钻井设备的关键部分，其承载性能直接关系到整套钻机系统的安全运行。为了准确评定出钻机井架的安全承载能力，提出了以测试应力为基准定量评定含损伤缺陷钻机井架安全承载能力的新方法。首先建立了以测试应力为基准的参考应力修正数学模型，其次推导出以截面锈蚀、杆件初弯曲、载荷偏心等主要损伤缺陷指标所确定的修正函数，得到真实反映含损伤缺陷钻机井架力学行为的数值修正模型，实现对安全承载能力的预测。对现场某型号钻机井架进行逐级加载试验，得到了载荷与应力的关系曲线；结合现场钻机井架实际的损伤缺陷状况修正数值模型，并进行了数值仿真模拟加载试验，实测值与仿真值误差在5%以内，验证了该数值模型的准确性。最后根据仿真预测结果对该井架安全承载性能进行了评定，为提高油气勘探开发过程中钻机系统的安全运行提供了参考。     

海洋钻机井架技术现状及发展趋势

为推动海洋钻井技术向深水和超深水方向发展,进一步探索大型海洋钻机井架设计与制造技术,详细分析了目前海洋钻机井架的结构、制造技术和防腐技术,以及新形势下海洋勘探开发对海洋钻机配套设备的要求,提出了未来海洋钻机井架结构发展趋势:一是发展自升式K形特种井架;二是发展瓶式塔形海洋井架;三是发展带有钻柱运动补偿结构的井架;四是完善井架配套结构,提高井架适应性。最后建议发展海洋钻机井架新材料与新工艺。     

煤层气钻机的性能探析和发展方向

煤层气的大规模开发带动了煤层气开采设备需求量的增加。介绍了煤层气钻机与油水井钻机的区别,将我国的煤层气钻机发展状况和性能与国外进行了对比,指出了国产煤层气钻机和进口煤层气钻机的差距(主要表现在底盘、自动化程度和国产的大排量空气压缩机性能)和研制煤层气钻机要解决的根本问题(提高工作效率和技术经济性),从而为我国煤层气钻机的产业化趋势和发展指明了方向。     

TZJ40(B)直立井架拖挂钻机的研制

针对常规车装钻机井架需采用绷绳固定,对井场地质要求高,占用井场空间大,不能满足丛林、山地、丘陵、沙漠等特殊地区油气开发需要的问题,研制了TZJ40(B)直立井架拖挂钻机。该钻机配套井架为双节套装直立式可伸缩K形井架,前开口、无绷绳、液压伸缩、液压起放,井架与钻台直接连接,钻台增加了侧面支撑与台体斜撑,保证了井架的稳定性。有限元分析及试验表明,该钻机的最大钩载达到设计要求,各项指标均符合API相关规范,可满足114mm钻杆4000m的钻井能力。     

ZJ30DBX斜井钻机的研制

针对我国没有适合加拿大-50℃低温环境下作业的斜井钻机的现状,研制了ZJ30DBX斜井钻机。该钻机采用拖挂式结构,主要由拖挂车底盘、钻台、井架、顶部驱动装置、液压系统、动力系统、电控系统及井口工具等组成。钻机的绞车主刹车为电机能耗制动,辅助刹车采用液压盘刹;钻台下方安装了液压防喷器移动装置,满足钻井时调整防喷器角度的要求;钻机能在-50℃的极低温环境下工作,满足3 000 m井深的试验要求。     

中深井陆地钻机井架底座结构和发展方向

介绍了目前4000～7000m陆地钻机常用的井架底座结构形式，指出中深井钻机井架底座的发展方向是液压缸起升、模块化设计、井架和顶驱一体化设计，与先进的钻机移运技术相结合，减轻质量、提高移运性、减少安装工作量和安装时间。并对发展我国新型液压旋升式井架底座提出了建议。     

ZJ30/1700CZ型钻机井架钻台体固有振动特性分析

应用ANSYS有限元软件对南阳石油机械厂研制的ZJ30／1700CZ型钻机井架与钻台结合体的固有振动特性进行了分析。建立了该钻机井架与钻台结合体固有振动特性理论分析的有限元模型并给出了其固有振动频率结果和相应的主振型。计算结果表明，该钻机在不同设计转速下钻井时，不会引起井架钻台结合体的固有振动。     

国产钻机刹车副材料选配的试验研究

本文根据钻机刹车副的工况特点,提出了对刹车副材料摩擦特性的基本要求和材料选配的原则。在进行基础性试验的基础上,初步筛选出性能优良的国产刹车副材秆。试验证明,国产刹车块B_(31)和M_3已超过某些国外的同类产品。同时,与国产刹车鼓(材料18CrMnSiMoVA和兰石1~#)相配是适宜的。     

自走式钻机的现状及发展趋势

介绍了国内外4000m车装钻机、车装电驱动钻机、47m桅形井架钻机、车装／撬钻机、巨无霸钻机和超级单根钻机等自走式钻机的优良性能和新技术、新结构及实际应用；阐述了自走式钻机的新设计理念，并指出为特定地形和环境开发的自走式沙漠钻机、低温钻机等代表了自走式钻机新的发展趋势。     

在用IDECO E1700钻机考察与启示

辽河油田在用IDECOE170 0钻机是美国 2 0世纪 80年代初期的产品 ,与我国 1998～ 1999年生产的同类型钻机相比 ,有许多可供借鉴之处。该型钻机总体结构、井架及底座、动力及传动、固控系统和设备等设计合理 ,制造精细 ,工作可靠。中油技术服务有限责任公司组织有关钻机制造厂家的技术人员 ,结合我国钻机装备更新改造情况 ,详细考察了这台钻机。根据考察所见所闻 ,详细描述了这种钻机井架、底座、绞车、动力与传动、固控系统等装备的设计和制造特点 ,并比照国产电驱动钻机存在的问题 ,就如何提高国产钻机技术水平和质量提出了 7点建议。     

四单根立柱超深井钻机井架液压辅助起升机理

ZJ90/6750DB-S四单根立柱超深井钻机的井架是国内最高的K型井架,超高重载特性使得其起升难度非常大;同时钻机的自动化升级改造,配套多套自动化装备,进一步增加了井架的重力、起升重力矩和难度。为更好地解决四单根立柱钻机井架起升难题,利用有限元方法开展了井架起升载荷及井架起升强度计算分析,在不改变井架主体结构尺寸的前提下,提出了通过增大初始起升角度来降低井架最大起升载荷的方案,并成功研制了液压高支架以辅助井架起升。现场应用情况表明:液压高支架辅助井架起升安全可靠,解决了升级后四单根立柱钻机重载超高井架的安全起升难题。研究结果为超高重载井架的起升作业提供了重要的理论和实践支撑。     

ZJ40CZ车装钻机的研制

采用液压盘式刹车和顶驱等先进技术而开发设计的ZJ40CZ车装钻机,选用高速柴油发动机为行车系统和作业系统提供动力;绞车和转盘采用液力+机械传动方式驱动,绞车为双滚筒,采用液压盘式刹车作为主刹车;井架采用液压油缸起升和伸缩。ZJ40CZ车装钻机可用于复杂地形地区的油井、气井的钻探施工作业,其优越的底盘越野性、较高的作业效率,特别是高移运性,实现了钻机的快速搬家和组装,降低了钻井成本,大大提高了钻机的整体性能,能够满足中深井原油钻探开发的需要。     

《石油矿场机械》1981年1～6期总目录

·钻井机械· 期 号钻井绞车刹车副的研究 1日本、罗马尼亚和国产钻机绞车刹车副测温与工作条件 l绞车钻深能力的确定和应用 1钻井设备的定额意味着什么? 1钻井绞车刹车副的研究(续) 2钻井修井装置中的电磁刹车 2链条疲劳寿命的计算方法 3石油钻机刹车鼓失效分析 3如何提高钻机的效率 3电驱动发展的新趋势 3错层式钻机 3大型防喷器的液压拖架解决了大问题 3大钻机即将问世 420000磅/英寸。的环心防喷器问世 4深井钻机驱动型式的选择 5交流可控硅电驱动钻机具有良好的经济性 5国产3”~250公斤/厘米。硫化接头水龙带(ZT一1) 试制成功使用效果…     

ZJ40/2250DBT交流变频电动拖挂钻机的研制

为了实现钻机的自动化、智能化操作,满足中深井、复杂井以及欠平衡钻井等复杂工况的要求,研制了ZJ40/2250DBT交流变频电动拖挂钻机。该钻机主要由绞车、液压盘式刹车系统、变频电动机、减速器、自动送钻系统、转盘及传动装置、井架、钻台、半拖车、控制系统等部分组成。试验及应用情况表明,该钻机最大钩载达到设计要求,可满足114mm钻杆4000m的钻井能力;钻机结构简单、安装方便、搬运快捷、稳定可靠,能适应恶劣环境下的钻井要求。     

浅议石油钻机的现状及优化设计

加速推广成熟新技术不断进行技术更新美国、加拿大和挪威等国的顶部驱动装置产品均已形成系列，已从海洋钻机推向陆地钻机(包括斜井钻机)，并不断地改善其性能与结构。美国、加拿大、德国和挪威等国的盘式刹车也已形成系列，美国和挪威还开发了计算机控制的气动、多盘盘式刹车。美国、德国和挪威等国的盘式刹车钻机一般都配备了自动送钻装置，有的还形成了一体化技术，在动力机出现故障停机时，慢速提起井下钻具，以防止产生井下事故。     

4000 m轮轨+滑轨丛式移运低温钻机的研制

为满足俄罗斯北极圈附近极地低温地区的油气勘探开发需要,研制了4 000 m轮轨+滑轨丛式移运低温钻机。钻机主要运用了低温结构件技术、双模式轨道同时移动的丛式井移运技术、加热及保温等技术,满足极地低温地区丛式井钻井工艺要求。钻机由2移运模块组成,井架、底座和绞车等钻台区部件组成的主机模块整体采用滑动摩擦的滑轨方式移动;钻井液处理、钻井泵、电控和气源等部件组成的配套辅助模块采用滚动摩擦轮轨方式移动,2模块共用钻机机具液压站液压动力同时移动,满足丛式钻井及过井口设备的工艺要求。钻机配套2节套装伸缩式井架,利用液压油缸起升,井架可整体利用半挂车拖挂运输。另外钻机具有钻井液吹扫和棘爪自锁等多项自动化操作功能。钻机在常规试验和联调试验中,各项性能指标均达到了设计要求。该低温钻机性能先进,工作效率和搬家的适用性高,具有广阔的市场推广前景。     

环保型钻机气控盘式刹车的研制

制动系统既是石油钻机中的功能设备又是安全设备，其核心部件为主刹车和辅助刹车。为解决深井、超深井石油钻机的安全设备问题，介绍了石油钻机辅助刹车的发展现状、类型和各种辅助刹车的特点。重点对所研制的环保型气动控制盘式辅助刹车系统进行了阐述，对其构成进行了详细的说明，对它的关键部件--气动盘式刹车的结构进行了设计。整个辅助刹车系统工作安全可靠、劳动强度小、噪音低、拆装维护方便，无污染，运作维护费用低，易于由专业生产厂家进行系列化生产，具有广泛的推广应用前景。