石油钻机集成控制虚拟仿真培训系统的研制

石油钻机配套设备种类繁多,各设备操作方式多样,出于安全和效率等方面的考虑,司钻人员上岗前必须对钻机设备的操作进行培训。为此而研制了石油钻机集成控制虚拟仿真培训系统。该系统采用可编程控制技术和工业网络通信技术,将变频系统、仪表系统、顶驱系统和视频监控系统等组成集成控制系统。搭建了石油钻机智能化、集成化和信息化控制平台,引领了钻机集成控制的发展方向。系统采用集成控制与虚拟现实技术,通过主、副司钻一体化座椅实现钻机所有关键设备的集中控制与监视,是一种全新、安全、高效的石油钻机司钻操作培训系统。该系统的研制对引导用户体验未来高度集成化、自动化和智能化的控制系统有着重要意义。     

浅谈功能计价在石油钻井机械产品中的应用

现文结合石油钻机目前出厂价格的实际情况,从功能计价原理、计价方法等方面着的,结合实际对主要产品功能参数的确定和单位系数价值含量和质量等级系统、环境调节系数、市场需求调节系数等的确定进行了分析。今后在实际推广应用中有待于进一步测算和论证完善。对我国石油钻机及部件计价方法进行了初步探讨。同时,对其他产品具有指导意义。     

国外石油钻机的新进展

介绍了20世纪90年代以来,国外开发和应用的10种新型石油钻机和部件的结构与性能特点,展现了国外石油钻机的先进技术水平和新技术进展全貌,10种新型石油钻机和部件是：（1）新型液缸石油钻机;（2）新型套管石油钻机;（3）高使用价值石油钻机;（4）新型小井眼石油钻机;（5）新型连续油管钻井装置;（6）AC变频电驱动石油钻机;（7）液压驱动石油钻机;（8）顶部驱动钻井系统;（9）新型绞车计算机控多盘刹车;（10）新型单轴齿轮传动绞车。     

石油钻机绞车三种刹车系统的优缺点研究

石油钻机绞车刹车系统应用优势各异,需要综合多方面数据信息选择适宜的技术应用内容,从而提高石油钻机绞车刹车系统应用有效性。本文根据石油钻机绞车刹车系统特点,对其3种主要及辅助刹车系统进行逐一分析,并对其不同种类的刹车系统优缺点做出阐述,以此为石油钻机绞车刹车系统应用提供相关的理论内容参考建议。     

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。     

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。     

基于GPRS的石油钻机远程安全监控系统

针对石油钻机施工作业环境恶劣、钻进过程实时监控困难的现状,开发了基于GPRS的石油钻机远程安全监控系统。该系统由现场监控主机、终端监控机、GPRS DTU、GPRS网络构成。工控机、PLC和现场总线构成基于IPC＋PLC＋PROFIBUS的现场监控。终端监控机、监控主机、GPRS DTU和GPRS网络构成基于GPRS的远程监控。该系统具有钻井过程实时远程监控与故障诊断功能,实现了石油钻机远程安全监控,在海上平台钻机和沙漠腹地钻机远程监控中具有典型的应用示范作用。     

国内首台电驱动拖挂钻机在南阳石油机械厂诞生

本刊讯　国内第 1台 30 0 0m电驱动拖挂钻机2 0 0 3 0 6上旬为墨西哥国家石油公司研制的钻机 ,在南阳石油机械厂研制成功。同时也是该厂继 1997年 2台 2 0 0 0m橇装钻机出口加拿大后 ,钻机产品再次打入美洲市场。拖挂式钻机是国际上 4 0 0 0m以下钻井装备的主流型式 ,国内石油装备制造厂家对该型钻机的研制起步较晚。此前 ,国内仅生产过 1台机械传动拖挂钻机。作为石油轻便钻机国产化基地的南阳石油机械厂 ,非常重视拖挂式钻机的研制开发。几年来 ,通过与有关科研院所合作 ,为研制拖挂式钻机做了大量技术储备。 2 0 0 2 11,该厂与中石油技…     

钻机盘式刹车自动送钻微机控制方法的研究

提出一种模型参考自适应控制方法,它已被运用到石油钻机盘式刹车自动送钻微机控制系统的设计与研制中,其计算机仿真试验表明效果良好。采用这种方法可以解决ＰＩＤ调节器参数难以确定的困难。这不仅对促进石油钻机盘式刹车自动送钻微机控制系统的实用化具有重要意义,而且对其他微机控制系统也具有一定的参考价值。     

石油钻机维修可靠性研究

在役设备管理是企事业管理的重要组成部分,石油钻井行业对此一直比较重视,但是目前的管理状况还存在着很多问题。以石油钻机为研究对象,利用可靠度理论,确立了石油钻机的故障树,计算了系统及各基本部件的可靠性参数,对钻机系统进行了瞬时可靠度分析,同时,确定了石油钻机系统的可靠度指标,得到了石油钻机各基本部件的可靠度函数。根据可靠度函数,建立了以可靠度为准则的维修管理及经济评价模型。利用该模型,可以提高现场设备管理的效率,节约经济投入,使石油钻机系统的维修管理达到科学化、信息化的水平.     

油气井工程数据仓库解决方案的研究

提出了油气井工程数据仓库解决方案,基于油气井工程实例讲解了数据仓库系统体系结构、设计实现、数据展现等方面的内容.运用数据仓库技术和网络通信技术,构建具有钻井工程专业领域特色的数据仓库,就能够为不同层次和部门的工程管理及技术人员提供有效的决策分析等技术支持.     

页岩气井油基钻屑氟碳除油剂的研制及作用机理

页岩气开发钻井过程中会产生油基钻屑,化学热洗法是处理油基钻屑的主要技术之一,但应用过程中存在现有除油剂除油效率低、新药剂开发缺少理论指导等不足。采用接触角测量仪、X射线衍射仪等分析手段,研究了油基钻屑表面油类吸附机理,合成了新型“疏水疏油”氟碳除油剂,并对合成产物的分子结构进行了红外光谱和核磁共振光谱分析表征。研究结果表明,不同油类对油基钻屑润湿性影响不同,柴油更易于在黏土矿物含量低的油基钻屑表面铺展;不同油类在干净钻屑表面吸附量0.1~0.2 g/g,且2~3 h即可达吸附平衡;吸附的有机物主要为C₁₆~C₂₀正构和异构烷烃,占有机物总量的56.5%;油基钻屑经“疏水疏油”氟碳除油剂洗油处理后,含油率由处理前的7%~10%降低至0.15%~0.97%,低于现场含油钻屑除油剂SDS的 2.08%~2.79%。通过接触角测定和分子模拟等方法研究了氟碳除油剂改变油相接触角、降低油基钻屑的油水界面张力和改变其润湿性等作用机理,为油基钻屑除油剂的开发及应用提供理论支持。     

液体型妥尔油沥青酰胺树脂的合成及降滤失性能评价

为减少传统沥青类降滤失剂对环境的影响,并提高油基钻井液的高温封堵能力,以天然植物油加工尾料妥尔油沥青为原料,采用顺丁烯二酸酐和多元有机胺依次对其进行改性,所得产物溶于环保溶剂油,制备得到液体降滤失剂BZ-FLA。红外光谱分析和核磁共振分析表明,最终产物BZ-FLA主要为顺丁烯二酸酐改性的树脂酸和多元有机胺缩合而成的交联型妥尔油沥青酰胺树脂。分别评价液体降滤失剂在典型油基钻井液中以及无土相油基钻井液中的性能,结果表明,液体降滤失剂BZ-FLA抗温达180 ℃,加量为0.75%～1.0%时可将钻井液高温高压滤失量降至4.0 mL以内,与常规沥青降滤失剂加量3%的效果相当。BZ-FLA与沥青类和褐煤类降滤失剂复合使用,可进一步提高油基钻井液的封堵能力。BZ-FLA在无土相油基钻井液中降滤失效果同样显著。      

欠平衡钻井技术在冀中饶阳凹陷长6井的应用

欠平衡钻井技术是准确发现和评价油气资源的方法之一,尤其适合评价和开发低压低渗油气层。针对长6井的钻探存在邻井资料少、地层可钻性差、钻井深度大、施工难度大的情况,通过优化井身结构、优选钻头、钻具组合及钻井液体系,采用欠平衡钻井技术,取得了较好的钻井效果。现场应用表明,采用欠平衡钻井技术,能及时准确地发现油气藏并有效保护储层,提高机械钻速,缩短钻井周期,节约钻井成本,为华北油田潜山油藏欠平衡钻井技术的大规模应用奠定了较好的基础。     

油气层保护的系统工程

保护油气层要经过一系列的作业过程,即经过许多工序。首先要进行钻井工程设计,然后是钻井施工。保护油气层贯穿于全过程。钻井作业是保护油气层的关键环节。合理的钻井工程设计,科学的施工作业,可使油气层保持真实的面貌。阐述在钻井工程中如何做好保护油气层的工作。     

TDS-11SA型顶驱系统故障树分析

顶驱系统是近20a发展起来的新型钻井驱动装置,目前对顶驱系统的研究已经基本成熟,但是针对其可靠性的研究有待进一步提高。利用故障树分析方法对VARCOTDS-11SA型顶驱系统进行了故障分析,绘制出顶驱系统故障树,求出其最小割集、最小径集和结构函数,并对其重要度进行排序,找出其薄弱环节,为设计和实际应用顶驱系统提供了参考依据,为进一步开发顶驱系统故障分析系统提供了条件。     

下沉式钻台机械手研制与应用

随着钻机自动化水平的不断提高,当前钻井过程中钻台面管柱的处理方式和设备已经不能满足钻井作业自动化需求。研制了一种新型下沉式钻台机械手。对钻台机械手的结构、原理、技术特点、技术参数等进行了阐述,并对钻台机械手的伸缩、回转、升降等动作进行了动态特性研究,为执行机构的选型计算提供依据。经油田批量化使用,验证了该设备的功能,使用效果良好。     

三维可视化技术在钻井工程中的应用

应用三维可视化技术对地下地质环境和钻井状态进行了三维描述,对常见的多边形建模构造、参数化曲面构造及细分曲面构造等方法进行了分析。以改进的细分曲面构造方法为基础,利用OpenGL开发语言建立了真实世界中复杂物体的构造和显示方法,形成了描述钻井工程中断层、地层(油、气、水层)、地震体、地震层速度垂直剖面等各类地下模型,同时构建了井轨迹(设计轨道、实钻轨迹、预测轨道)、井靶点、测井及录井曲线的三维显示模型,实现了实时显示、分析和解释MWD数据和钻井作业数据的操作。     

ZJ70L型钻机动力系统技术改造方案

塔里木地区的油气埋藏深,地质构造复杂,要求钻井设备有充足的功率储备。ZJ70L型钻机配有3台1000kw的柴油机,不能满足塔里木地区的钻井需要。对ZJ70L型钻机动力系统进行技术改造,即,增加1台柴油机,将三联动整体传动箱改为四联动整体传动箱,以提高钻井效率和钻机处理井下事故的能力。     

高密度水包油钻井液在磨005-H8井的应用

以川中磨溪构造嘉陵江组为目的层的水平井，在钻井过程中均发生了不同程度的压差粘附卡钻，部分井除多次发生高压差卡钻外，还发生了下套管不到位等技术难题。针对这些难题，研制了一套高密度弱凝胶、无土相水包油钻井液体系。通过在川中磨005 H8井的应用表明，该体系具有较好的抗盐、抗钙能力，润滑性接近油包水钻井液体系，在起钻接单根与起下钻过程中摩阻较小，体系的性能十分稳定，维护处理简单，现场操作性强。