7000 m极地轮轨钻机固控系统的研制

国内极地轮轨钻机所配套的固控系统目前并没有系统性研究和较为成熟的方案。鉴于此,结合国内外极地轮轨钻机固控系统配套要求,研制了7 000 m极地轮轨钻机固控系统,并优化和完善了固控系统配套方案、设备布局和工艺流程等。7 000 m极地轮轨钻机固控系统通过采用模块化设计,各模块功能独立,实现了模块间连接方式简单、快捷;罐体底部采用保温结构,罐体内部布置蒸汽加热管线,实现了固控系统在低温环境下的正常工作;岩屑输送系统采用两种工作模式,满足岩屑现场运输及排放要求。该系统在北极圈附近的钻井作业过程中,其保温棚内部实际温度达到5℃以上,各模块间密封可靠,底橇保温性能良好,能够确保钻井作业的正常进行。现场使用结果表明,该固控系统设计满足低温环境作业要求,适应俄罗斯及极地地区冻土层丛式井作业,其系统布局和钻井液处理工艺流程满足现场钻井需要。     

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。     

8000m超深井钻机固控系统的研制

国内超深井钻机固控系统技术性能较为落后,钻井液固相含量控制、加重剂的回收及钻井液的处理达不到预期要求。为此,在常规钻机固控系统总体布局、设备配置及工艺流程研究的基础上,对8000m超深井钻机固控系统的工艺流程、管线布置及结构设计进行了优化和完善。8000m钻机固控系统的钻井液罐上部采用矩形结构,布置罐面设备;下部采用弧形结构,布置吸入和清砂管线;清砂门与钻井泵吸入口位于罐体最底部,能够充分吸入和排出钻井液,满足钻井液的零排放要求。现场使用结果表明:该固控系统在各种工况下均能够正常工作,作业能力强,满足设计要求。该系统研制中采用的设计方法可为超深井钻机固控系统的设计提供参考。     

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.     

沙漠快速移运钻机固控系统的研制

为满足中东地区温度0~55℃、湿度100%的沙漠环境钻井作业要求,研制了在使用油基钻井液条件下能够正常工作的沙漠快速移运钻机固控系统。系统采用独特的罐底设计和清砂结构,满足零排放的要求,储备罐、混合橇采用自背橇式结构,吸入罐和振动筛罐能实现整体快速移运,同时该固控系统还配套了消防系统,满足HSE的要求。试验和现场应用结果表明,该固控系统整体性能良好、搬家快捷、符合HSE规范,完全满足沙漠地区钻井作业需求。     

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。     

5000 m沙漠钻机固控系统的研制及应用

5 000 m沙漠钻机配套的固控系统普遍存在的问题是系统冗余性能较差、零排放系统不达标以及无法实现快拆和快装。为此,对该固控系统进行了优化设计。优化了管路设计,保证了混合泵、灌注泵吸入性能和冗余功能;快速开关海底阀的设计省力、省时、方便、快捷,利用海底阀实现罐间液位的快速平衡和搬家前的快速清罐。改进了振动筛罐的结构,满足了同一口井交替使用水基钻井液和油基钻井液工况,快速切换钻井液而不影响正常钻井。多功能钻井液储备系统的钻井液罐的通用性设计,满足油区的调配要求;同时自混合功能省去了搅拌器,节约能源、降低成本。已经有34套固控系统参与到沙膜钻机的钻井作业中,最多的已经完成15口井的作业,最少的也已完成1口井。油田现场应用结果表明:固控系统性能稳定、搬家便捷、操作方便,完全满足中东沙漠地区的使用环境。     

X80钢级DN1200低温三通

高钢级、大口径和极端环境下服役的管道是国际石油天然气管线的前沿技术。中俄东线天然气管道工程国内段的设计温度为-45℃,与之配套的压力管道元件的研究迫在眉睫。通过分析热挤压三通的设计、选材、制造工艺,总结出了高钢级、大口径、低温热挤压三通的结构设计、原材料成分、热成型及热处理控制等方面关键技术,为中俄东线X80钢级低温管道提供了合格配套产品。     

轻型可搬迁式海洋模块钻修机固控系统研究

介绍了海洋模块钻修机固控系统的构成、配置参数、工作原理、工艺流程。在小模块海洋钻机的设计过程中，必须考虑吊装质量和工艺流程的要求，需要对固控系统进行多橇块和多方位设计。以SZ36—1型钻机模块固控系统设计方案为例，对其进行橇块划分，并给出了海洋钻机泥浆罐结构设计优化思路。     

大型卧式LPG覆土压力储罐设计技术研究及仿真分析

针对国内大型卧式LPG覆土压力储罐设计技术空白现状,根据ASMEⅧDiv1&2和EEMUA190标准进行国内首例大型卧式LPG覆土压力储罐设计及仿真分析。结果表明:罐体热胀时,封头与罐壁相接处会出现较大应力,在罐体中间沉降时表面较明显;从地震工况和正常操作工况的对比可知,地震对罐体沉降有较大的影响,而对罐体的应力并不大;正常操作工况下和水压试验下,罐体材料均未达到材料屈服点,并有部分余量,可见罐体设计合理,能够适应在各种工况下工作。     

圆形罐钻井液固控系统的研制与应用

针对矩形罐钻井液固控系统存在搅拌性能差、清砂及安装操作困难等问题,研制了圆形罐钻井液固控系统。该系统的圆形罐有效容积约100%,可使钻井液充分搅拌均匀;圆形罐的泵吸入口位于罐底部,能够充分吸入罐内钻井液,实现钻井液100%吸入和废液100%排放;圆柱形仓体的制作更易于实现自动化连续作业,可减轻工人的劳动强度,提高生产效率。现场应用表明,圆形罐钻井液固控系统结构流程设计合理,能够很好地满足现代钻井工艺要求。     

TNJ300型拖挂式泥浆净化系统研制

根据车载钻机快速移运的要求,研制出TNJ300型拖挂式泥浆净化系统。该系统泥浆罐体采用拖撬形式由拖车直接拖行,可不使用大型吊车及运输设备;能够保证3 000m钻井过程中泥浆配制、加重、筛分、循环等顺利进行;能满足快速移运要求,具有良好的通过性和转弯能力,缩短了搬家时间,降低了使用成本。     

非均质砂岩油藏分层化学防砂技术

针对笼统化学防砂有效期短、成功率低,开展了非均质疏松砂岩油藏分层化学防砂技术研究。砂粒表面原油是影响化学防砂效果的主要因素,因此,研发了适用于45~150 ℃地层温度下的高强高渗耐油控砂剂体系,该体系在含油污水原油含量10%时固结强度为6.2 MPa,渗透率保留率92.5%、黏度小于5 mPa · s。研制的低温高强度AB砂40 ℃时固结强度可达7 MPa,解决了胜利油田开发后期由于井底温度低、常规覆膜砂固结强度小而不能满足防砂生产需要的问题。设计了具有防蠕动、可大排量反洗井、一趟管柱可选择性注入控砂剂或覆膜砂的分层化学防砂管柱,解决了非均质油藏笼统化学防砂有效期短,常规分层化学防砂管柱工序多、可靠性差难题。该技术提高了化学防砂技术对非均质疏松砂岩油藏的适应性,对确保粉细砂岩油藏、普通砂岩油藏特殊井眼油水井的防砂开采效果具有重要意义。     

圆形罐钻井液固控系统

针对矩形罐固控系统搅拌性能差、清砂困难等问题,中国石油渤海石油装备制造有限公司石油机械厂通过合理的结构设计,研制了一种新型的圆形罐固控系统,可使钻井液达到最佳的搅拌效果,实现100%钻井液吸入、100%废液排放。文章介绍了圆形罐钻井液固控系统的配置、结构、技术参数、试验与应用情况。该系统结构简单、工艺流程科学,对于保持和提高钻井液性能、减少环境污染具有明显的效果。圆形罐固控系统是钻井液固控系统一种新的发展趋势,具有极好的推广应用前景。     

新型钻机固控系统

随着钻井工艺的成熟发展,钻井液固控系统正朝着结构设计更巧妙、占地面积小、运移方式多样化、可靠性、安全性和环保要求不断提高的方向发展。介绍了国内研制的双层移动模块式固控系统、极地钻机钻井液固控系统和圆形罐固控系统的主要技术参数、结构特点和应用情况。双层移动模块式固控系统具有结构紧凑、移动迅速等优点,其新颖独特的清砂方式以及岩屑收集处理系统能够实现钻井岩屑零排放,满足海洋环境钻井要求。极地钻机钻井液固控系统的振动筛罐可随主机移动,它采用700kW以上的柴油热风机给钻机和固控区供暖。圆形罐固控系统与矩形罐固控系统相比,提高了钻井液的配比均匀性、可利用率以及清砂处理效果,并且安装操作简单,能很好地满足钻井要求。     

2250kN海洋修井机气控系统设计

２２５０ｋＮ海洋修井机是南阳石油机械厂研制的我国第一台最大载荷能力的修井机。为优化 ２２５０ｋＮ海洋修井机的气控系统设计,在吸取国内现有海洋修井机及陆地修井机气控系统设计经验的基础上,创新应用联动控制与多点控制方法,实现了双发动机启动、油门、熄火及换挡控制,设计了新颖的气源产生及处理系统、天车防碰系统、辅助刹车、紧急刹车及转盘刹车,确保了工作的可靠性与安全性。此气控系统已成功应用于ＺＪ３０型３０００ｍ车装钻机的绞车气控部分。     

普通货车改装成车载油罐车的安全性研究

在油田运输的罐装油料车中有一种由普通货车改装成的车载油罐车,这种车载油罐车虽然达到一定的安全性能,但还存在一些安全隐患。比如改装车载油罐的隐患及改装车载油罐车的不安全状态因此,需要对这种车载油罐车进行严格的管理。首先要挑选好需要改装的货车,然后是改装要到位,再有是要选用经验丰富、安全意识强的司机;此外,在运输过程中,要严格遵守消防要求,做好防静电措施,向地下油罐卸油时要符合安全要求。     

HJC16型批量混浆车的研制

随着固井工艺的不断创新和发明,油田对固井设备的要求越来越高,连续地、大批量地混配出高质量的水泥浆是当今世界固井技术的发展方向。通过市场调研,研发了一种批混罐容积为16m3(100桶)的车装式固井批量混浆车,包括2个容积为8 m3(50桶)的批混罐、混浆罐、自动混浆控制系统及可以连续批量混浆的管路流程、液压系统等。对HJC16型批量混浆车整体方案及技术重点进行了详细介绍。     

1500m3液化天然气球罐设计

介绍了1500m^3液化天然气球罐设计要点,总结了利用球罐作为低温绝热压力容器的优点及使用前景。