低温钻机保温加热系统设计

高纬度地区蕴藏着丰富的油气资源,但该地区气温极低,普通钻机难以适应,需开发-45℃甚至更低环境温度下作业的钻机。依托国外某低温钻机项目,提出钻机在低温地区作业的综合解决方案,并研制出4 000m低温钻机。现场应用表明,该钻机很好地满足了当地低温环境下的使用要求。     

国内首台7000m低温钻机研制成功

2008年10月，国内首台7000m全配套低温橇装钻机在南阳二机石油装备（集团）有限公司（以下简称南阳二机）研制成功。该钻机是目前国内钻深最深的低温钻井装备，它的成功研制不仅是南阳二机存自主创新方面取得的一项突出成就，而且也标志着我国低温钻机研发能力跃上了一个新台阶。     

低温钻机固控系统保温研究

要使钻机能够在极地气温(-60～-20℃)下正常作业,除合理布局外,还要给固控系统提供 充足的热源,同时还必须有良好的保温系统.加热和保温系统既给操作者提供良好的工作环境,又能保证各种设备和材料在低温环境下正常工作.介绍了低温钻机固控系统的布局、供暖系统及保温系统的设计、保温和密封材料的选择.     

南阳二机集团低温钻机叫响俄罗斯市场

2005年5月19日，斯伦贝谢俄罗斯石油技术服务公司和乌拉尔斯能源公司分别和南阳二机石油装备（集团）有限公司签订了订购1台2000m和1台3000m车载低温钻机的产品出口合同，总金额218万美元。这是该公司低温钻机首次直接出口到俄罗斯石油装备高端市场，表明该公司的低温钻机受到了俄罗斯客户的青睐。南阳二机集团是国内率先进行石油装备低温技术研究应用的石油装备制造企业，所研制开发的低温技术材料处于行业领先水平。应用低温技术生产制造的轻便低温钻机能够满足-45℃低温作业要求，非常适合俄罗斯尤其是西伯利亚的勘探开发要求。2005年至今，     

低温轨道钻机固控系统的研制

根据低温钻机对配套设备性能的要求,研制了适合俄罗斯7 000 m低温轨道钻机配套的低温固控系统。该固控系统采用多层模块结构,在空间上分为上、中、下3层,依次为顶棚、中间层、钻井液罐。下层钻井液罐底座带有与地面轨道配套的高强度合金钢滚轮,可以实现系统整体移动,工作时通过锁紧机构连接成一个整体,并实现空间内部温度不低于10℃。系统对钻井液采用5级净化处理,能在-45～50℃环境下对钻井液进行配置、贮存、循环和净化等,且保证在-60℃环境下能无损储存。试验及应用情况表明,该固控系统能够满足丛式井作业快速移动和7 000 m低温轨道钻机的配套需要。     

低温钻机用铸钢件铸造技术分析

根据低温钻机的使用要求,开发了适用于该种钻机的低温铸钢件材料ZG28CrNiMo。通过对铸造工艺和铸造过程进行设计和控制、应用铸造CAE辅助设计模拟系统,生产出合格的低温铸钢件。将该低温铸钢件在我国首台低温钻机上应用,并在低温环境下长期服役。结果表明,低温铸钢件力学性能达到了设计要求,可保证低温钻机的正常运转,满足低温钻机的使用要求。     

低温钻机金属材料性能与工艺研究

目前我国生产的钻机一般的适用条件是温度不低于-20℃的工作环境,不能满足工作环境温度-45℃地区的使用要求。为此,从低温钻机的构造入手,对制造所用的材料及热加工工艺进行了分析、研究和试验,确定铸钢件最终处理组织为索氏体+铁素体+大量的三次渗碳体,筛选低温性能较好的40CrNiMo和35CrMo钢作为低温钻机轴类件用钢,较好地解决了低温钻机制造中关于金属材料及相关热加工工艺的低温性能问题,并研制出ZJ20、ZJ30等低温钻机。     

中低温地热钻机适应性技术方案研究

地热能源作为化石能源的绿色替代品,已在世界范围内进行了不同规模的开发和利用,钻机作为地热资源钻采的主要装备,面临着开发适应性和资源回报率平衡的挑战。欧美部分国家高温地热资源丰富,采用先进的自动化油气钻井钻机开发并用以发电;我国用于市政供暖的中低温地热资源分布较广,将油气或水文钻机进行适应性技术改进,使其钩载、功率等具备中低温地热井高效钻井成井能力,并使用网电驱动、模块集成、隔音降噪等技术使作业成本更低、城区地形适应性更强、更环保。     

南阳二机集团低温钻机项目列入国家火炬计划

<正>国家科技部最近公布了2010年度国家火炬计划立项项目,南阳二机石油装备(集团)有限公司申报的项目"适用于-45℃高寒地区的石油钻机"名列其中。2005年,该公司就在国内率先开发出了低温钻机,先后研制出能够满足-45℃     

4000m低温车载钻机固控系统的研制

低温车载钻机固控系统在设计和制作方面的关键技术是保证所有部件能够在-45～50℃正常工作,车载固控系统的关键技术是车载罐体结构设计和固控系统流程设计。为此,对固控系统的容积和结构、钻井液罐体的结构、工艺流程、保暖和供暖系统进行设计,并确定了低温材料的选择方法。现场应用表明,环境温度为-45℃时,固控区保温棚内部温度不低于10℃;在风力达7级的恶劣天气和大雪天,保温棚的结构可靠,密封严密,可确保钻井正常进行;牵引车的运行速度为60 km/h,刹车灵敏、可靠,能将罐体顺利地拖往新井位,完全满足快速移运要求。     

用于钻机和修井机的双驱钻机理论

双驱钻机理论是全新的钻机设计方染，它得钻机 答井机的结构与操作得以大大简化，双驱钻机即可用一 动钻井平台又可用于固定式钻井平台，并取消了带有绞车，钻柱补偿器等的大型井架，双驱钻机理论可使小型修井机象大型钻机那样使用，从而展示了钻井新的方式及改善海上油田经济状况的广阔前景。     

ZJ50／3150DB型低温石油钻机设计

俄罗斯钻机市场对石油钻机的低温性能的要求非常严格,API SPEC 4F规定钻机的下限温度为-20℃,不能满足-45℃施工极限温度。通过对钻机主要参数的选定,钻机总体布局的设计,保温、供热系统的设计,钻机材料的研究选取,研究设计了模块式ZJ50／3150DB型低温石油钻机,以满足俄罗斯、哈萨克斯坦等国低温环境的要求。     

机械驱动钻机和电驱动钻机的比较

机械驱动钻机和电驱动钻机的比较侯郁，郑晓峰（石油勘探开发科学研究院机械研究所）随着西部地区特别是塔里木等地区石油勘探开发的发展，深井和超深井钻机在我国现有钻机中所占的比例不断增加。截至１９９３年１０月，塔里木石油勘探开发指挥部已拥有钻机２４台，参加塔...     

基于低温钻机管汇应用的电伴热系统设计

俄罗斯极地低温钻机的使用环境温度为-45～45℃,在低温环境下为了保证钻井作业正常进行并提高钻井效率,就必须对钻机的配套设备采取相关的保温措施。钻井管汇是钻机的关键设备之一,是钻井液的主要输送管道,环境温度的高低直接影响着钻井作业的质量,在低温环境下钻井液管汇必须保持在一定的温度范围才能够保证钻井工作的正常进行。基于低温钻机管汇的应用特点,对电伴热技术的特点及应用进行了介绍,计算了低温环境下管汇的热量损失和热量需求参数,设计了一套适用于低温钻机管汇的电伴热系统,保证了钻井系统在低温环境下正常工作,达到了节能、环保的要求。     

石油钻机技术发展趋势

概述了国内外石油钻机朝着机械化，自动化，智能化，快速，高效，节能，高性能，高寿命，高安全性，大型化，大功率，高压，大排量，适应深海，浅海，海滩和沙漠等地区需要的方向发展的趋势。介绍了我国研制，改造丛式井钻机，沙漠钻机，斜井钻机和海洋钻井装置所取得的进步。还从提高石油钻机易损件寿命，机械化自动化水平和制造质量，采用现代设计方法以及完善钻机标准等8个方面，提出了发展我国石油钻机的建议。     

小眼井钻机综述

文章综述了小眼井钻机的发展概况，介绍了９０年代以来国外各类小眼井钻机的性能及技术参数，对我国发展小眼井钻机提出了实施建议。     

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。     

智能钻机与传统钻机系统组成差异与发展分析

智能钻井相比传统钻机在系统组成上具有显著进步，但整体水平仍有待提升。通过传统钻机系统组成介绍及智能钻机研发进展分析，对比智能钻机与传统钻机在八大系统组成中的具体改进之处，阐明了智能钻机不同系统及整体的发展方向。分析结果表明：起升系统、旋转系统(尤其是井下部分)、控制系统、井控系统、传动系统是钻机智能化、信息化改造的重点，钻机信息化、作业标准化、系统集成创新、运转高效化等方面需继续推进研发；基于功能裁剪方法，提出了侧重基础功能与结构简化的未来连续管智能钻机方案。分析结论可为智能钻机集成化发展与提高钻井效率提供创新思路。     

先进的陆上钻机

美国National Oilwell Varco公司研制成功的快速钻机，是一种先进的陆上钻机。其2500kN的大钩载荷，可适用于钻浅-中深井。其独特的小型和自动化配置设计，可使其易于运输和在井场快速安装。该钻机只用1台专门的升降叉车，无须起重机或安装扒杆，即可将安装快速完成。     

钻机的整体搬迁

主要介绍钻机整体搬迁的准备工作及过程，其现场的实用性很强，不仅可以大大节省时间和运行成本，而且效果十分理想。