石油钻机司钻的H点研究

司钻控制房作为石油钻机的核心控制单元,其设计的好坏直接影响到司钻操作方式,从而影响整台钻机的生产效率和安全问题。针对国内司钻操作控制界面没有规范和行业标准,结合汽车界面规范SAE,提出石油钻机司钻H点的概念和相应的计算方法。H点的建立提供了人在舒适操作时尺寸定位的基准点,以此可以推出人的眼椭圆位置,确定人观察范围和手臂运动的最大伸及范围,对司钻控制房人性化设计具有重要的意义。最后通过计算机仿真证明计算结果与仿真结果吻合。     

试论我国石油钻机司钻控制人性化设计

在对国内外石油钻机司钻控制房设计调查的基础上,指出我国石油钻机司钻控制系统存在的问题,将工业设计中"以人为本"的设计理念引入石油矿场设备设计中。提出具体的人性化设计方法,即对用户进行充分的设计调查以寻找用户对司钻操作的认知,建立中国数字人体模型作为满足人生理需要的设计依据,根据人机工程学理论并考虑人的心理认知,通过计算机辅助人机设计确定人性化操作空间,为建立国产石油钻机司钻控制房设计规范奠定了基础。     

石油钻机司钻控制房的设计

司钻控制房是石油钻机的控制中枢,其性能的优劣直接关系到整台钻机的生产效率、维护保养性能、工人劳动强度和生产安全等。为此,探讨了新一代机电气液一体化石油钻机司钻控制房的设计问题,分析了房体系统、控制系统和显示系统。对司钻控制房的未来发展趋势进行了展望:人机界面控制是司钻控制房未来的必然发展趋势。届时全部钻井参数显示、全部设备控制都通过几个触摸屏来实现;人机界面控制可最大程度地优化司钻控制房内部结构和布局,显著降低司钻劳动强度,并提高工作效率;人机界面控制也是实现司钻控制房智能化、小型化的重要保证。     

浅谈我国石油钻机司钻控制系统存在的问题

从设计心理学和人机工程学的角度对国产石油钻机司钻控制系统进行调查,发现普遍存在问题。本着“以人为本”的设计理念,对设计发展方向提出一些建议。     

钻机司钻集成控制系统技术现状及发展建议

当今的钻机司钻功能较传统钻机司钻大为增加,并可实时监测所有设备状态参数和钻井工艺参数。介绍了国外公司司钻集成控制系统的性能特点,包括NOV公司的Cyberbase系统和AMPHION系统、AXON公司的RigScope系统、CAMERON公司的OnTrack系统、JELEC公司的DID系统及BENTEC公司的infoDRILL系统。之后简要分析了我国司钻集成控制系统的发展现状和技术特点,就我国的司钻集成控制系统发展提出了3点建议,即应用物联网技术、大数据后台计算技术和一健式智能控制技术,使我国的司钻集成控制系统性能达到或超过国外同类产品。     

中深井石油钻机钻深能力探讨

介绍如何提高目前占全国钻机半数以上的中深井钻机（ZJ30，ZJ40）的钻深能力。通过对钻机新、旧标准，以及具体参数的分析；证实了提高中深井钻机钻深能力是可靠的。可根据需要在钻机的作业过程中挖掘钻机的潜能，提高钻机的适应性和经济性。     

石油钻机自动化、智能化技术研究和发展建议

为了提高钻井速度,缩短钻井周期,开展了石油钻机自动化和智能化技术研究,形成了一整套管柱自动处理系统技术,实现了管柱输送、建立根、立根排放和井口作业的自动化和智能化。同时进行了钻机集成控制系统的研究,采用现代先进技术,将石油钻机变频系统、仪表系统、顶驱系统、视频监控系统和管柱处理系统等组成集成控制系统。应用"一键多能,多键协作"的理念实现钻机所有关键设备的集中控制与监视,完成了双司钻集成控制平台开发。克服了常规钻机配套的各子系统相互独立、配置重复的缺点,搭建了石油钻机自动化和智能化控制平台。最后对石油钻机未来的发展方向提出了几点建议。     

石油钻机自动送钻监控技术的现状与发展趋势

研究开放的智能网络化自动送钻监控装置具有十分重要的现实意义。介绍了石油钻机自动送钻监控技术的基本原理、发展过程和应用现状,指出了现有钻井监控装置存在的不足,在提高钻井效率和降低钻井成本的技术要求的推动下,钻井监控技术在自动送钻技术发展的基础上正朝着信息化、智能化、网络化、规模化、开放化和统一化的方向发展。     

石油钻机司钻控制房的专用气控系统

针对现存石油钻机司钻控制房的气控系统部件分散、设计与加工重复性大、使用和维修困难等问题，根据现代机械设计方法，提出了集成化的石油钻机专用气控系统设计理念，以气控系统阀岛为核心，结合控制与显示系统、外围气动元件2大部分，形成系统化、标准化的石油钻机专用气控系统。系统具备功能扩展的能力，从而缩短产品设计周期，提高设计效率，节约生产成本，改善使用和维修性能。在ZJ40／2250DB石油钻机上得到初步应用，取得预期的效果。     

油钻机智能送钻技术分析

当今时代,我国社会各行业发展迅速,科学技术也得到很大的发展,其中石油钻机智能送钻技术比较突出,对我国石油钻机发展以及工业上有很大的带动意义。从整体上看,当前我国石油钻机技术发展比较成熟,但其中还是存在一些问题需要进一步改善,为此本文首先概述石油钻机智能送钻技术,之后从多个方面对其进行分析,以供参考。     

基于人性化设计的海洋钻井平台司钻控制房布局

在对国内外海洋平台模块钻机(以下简称模块钻机)司钻控制房的布局调查基础上,指出我国模块钻机司钻控制房布置存在的问题,将工业设计中“以人为本”的设计理念引入海洋平台设备设计中.本文提出了具体的人性化设计方法,即对用户进行充分的调查以寻找用户对司钻操作的认知,建立中国数字人体模型作为满足人体生理需要的设计依据,根据人机工程学理论并考虑人的心理认知,通过计算机辅助人机设计确定人性化操作空间,为建立国产模块钻机司钻控制房布局设计规范奠定基础.     

深水半潜式平台钻井控制室设计

对配置有双联井架的第6代深水半潜式钻井平台自动化钻机的控制室进行了设计;对自动化的管子处理系统、钻杆排放系统、BOP运输及控制系统、泥浆循环系统等进行集中控制的系统提出了建议,分析了集中控制的优点,并结合人机工程学理论对控制室进行了概念设计,探讨了控制室人员编制和培训。     

单板机在钻机自动送钻控制中的应用

针对目前石油钻机所用自动进给器控制自动送钻装置存在的问题，根据钻井作业特点，提出用性能价格比高、国内软硬件开发成熟的ＴＰ８０１单板计算机控制钻机自动送钻的方法。控制系统由钻压控制和异常情况控制两部分组成。着重论述了用计算机自动调节调压阀出口压力而控制钻压的机理和进尺检测机理，以及用计算机判断、处理井喷和井漏等异常情况的原理。给出实现工艺过程的计算机硬件接口原理图和软件流程图。     

机械钻机电控系统的配置研究

利用系统学方法分析了机械钻机中电器设备分布及不同运行工况与钻机所处不同时期的用电要求,并结合发电设备一次性投资与设备运营费用进行综合评价,优选出最佳电控系统配套方案。对电源布局作了简单介绍,该配套方式不但可以满足钻机不同使用工况要求,同时还可以实现整套钻机使用效益最大化。     

石油钻机绞车控制系统的改进与测试

针对原ZJ50LDB型钻机绞车气控系统控制气路长,造成离合器进、排气严重滞后,延迟离合器抱合和分离的问题。结合实际使用情况,将绞车滚筒高、低速气控系统改进为电控,并在司钻操作手柄处安装了绞车滚筒高、低速指示灯,彻底解决了离合器进、排气严重滞后的难题,消除了安全隐患。现场测试结果表明：该系统工作状态良好,操作方便,维修保养简单,安全性能好。     

低温环境下钻修机的电气设计

通过对低温环境下服役钻修机的电气状况的分析,设计出适合低温环境的钻修机电气设备,确保钻修机及其它钻采设备在低温环境能够安全高效工作;改变电气设备壳体材质,运用自动送钻、盘式刹车、电磁涡流刹车、电子天车防碰及井架自动穿销等一些成熟的技术,提高整套钻修机的自动化水平,增加空间加热器、电伴热、电加热器及自动升温控制手段,提高在-20~-45℃(极地寒冷)恶劣气候条件下服役钻修机的可靠性;改变钢材化学成分、低倍组织、铸造特殊工艺等手段,研制一批满足或接近API标准冲击要求的特制钢,确保出口到极寒冷地区的钻修机运行稳定、可靠。     

电驱动石油钻机的安全控制技术研究

从硬件设计和软件开发两个方面分别阐述了石油钻机安全控制系统应遵循的设计原则。硬件设计方面包括:集成控制架构设计、手动急停电路设计、智能刹车系统设计、智能装置自保护功能设计、关键电气设备冗余化设计等。软件开发包括:控制器的“软急停”功能模块开发、运动防碰安全管理系统开发、智能工艺过程模块开发等。针对钻机出厂安全功能试验验证、钻机远程在线监测及专家故障诊断系统开发、网络化控制安全管理等方面提出相关工作建议。     

斜井钻机气控系统设计分析

我国首次研制的ZJ15X斜井钻机气控系统由气源和钻台控制两部分组成。两台空气压缩机可交替使用，空气经无热再生处理后进入载车空气罐；气控部分安装在主司钻气控箱、副司钻台和钻机安装控制台上，主司钻气控箱输出端以及绞车前后底座气管线都装有快速接头，均可单独运输。详细论述了钻机绞车滚筒离合器、气刹车、防碰天车装置、阿里森传动箱、钻具输送装置、柴油机油门、液压泵和钻井泵离合器、气动卡瓦、气动吊卡、加压装置和动力水龙头等的逻辑控制回路。