7000m组合式快速移运钻机的研制

为了适应丛式井油气开发,并满足作业区域间的长距离快速搬家要求,研制了7 000 m组合式快速移运钻机。钻机的主机模块和钻井液模块配套有移运装置和步进移运装置,可实现长距离快速移运和丛式井间高效移运。其设计关键技术包括丛式井步进移运+长距离轮式移运技术、钻井液模块的快速拆分和组合技术、拖挂式高位猫道设计、悬挂伸缩式电缆存放架设计及大型拖挂模块行车制动系统的研制。同时对钻机进行了起升、载荷以及移运等试验。试验结果表明,钻机的各项性能符合设计要求。该钻机的研制成功可为其他类似产品的设计提供参考。     

560kW快速移运钻机的研制

为提高钻机的快速移动性能,满足石油装备市场对快移钻机的需求,研发了560 k W全配套快速移运钻机。该钻机模块高度集成,具有现场拆装方便快捷和移运迅速等优点。该钻机配备整体拖挂钻台,可液压起放台体和钻台整体,司钻房和防喷器等可随钻台一起实现快速整体移运。钻井泵、电控系统及固控系统采用半拖挂车结构设计,可实现外围配套的快速移运及安装。在中东地区作业,拖挂钻台移运速度15 km/h,整套设备在10 km井场移运用时11 h,整体使用效果良好。该钻机的研制成功为钻台及外围配套,乃至成套钻机的快速移动设计积累了经验,也为类似设备的设计和使用提供了借鉴。     

新型4000m窄轮距快速移运钻机研制

为了打开长期由国外制造商主导的阿曼钻机市场,针对阿曼地区的硬化路面和油田内道路等多种复杂路况,同时进一步提高钻机的搬家效率,研制了新型4 000 m窄轮距快速移运钻机。该钻机采用了超级快速移运技术,实现了整个钻机的全模块拖挂快速移运以及井场搬家过程中无吊机作业,通过对钻机的合理布局,减少各移运模块之间的相互等待时间,极大地提高了钻机的搬家效率和安全性。在HSE设计方面,该钻机应用了除互锁、防碰和零排放等成熟技术外,还首次配套了远程无线摇控起升系统,大型全制动全钢子午胎平衡车桥和动力区域低噪声设计,全面提升了钻机的HSE性能。出厂试验结果表明新型4 000 m窄轮距快速移运钻机的研制和设计很成功,在油田现场实现了8 h完成21 km井场搬家,钻机移运效率达到新的高度。该钻机的研制成功可为快移钻机技术的进一步创新设计提供参考。     

火车式钻机整体移运系统的研制

针对目前丛式井钻机移运系统存在的搬迁过程费时、费力、费用高等问题,研制了火车式钻机整体移运系统。将钻机的井架底座模块和所有配套设备,安装在带车轮的火车式钻机整体移运系统上,利用钻机自带的液压动力源,驱动液压油缸做伸缩运动,实现了整套钻机在丛式井槽间的整体快速移运,拆卸和安装工作量少,移运高效,运行经济、安全。现场100多口井的钻井作业结果表明,安装整体移运系统的钻机平均搬迁时间不超过4 h,操作工人也只需4人,极大地提高了钻井综合效益。     

7000m快速移运拖挂钻机设计

为了提高钻机的移运性能,缩短钻机搬家时间,研制了一套7 000 m快速移运拖挂钻机。该钻机短距离搬家时满足井架、底座直立状态整体移运要求,在移运条件受到限制时,井架(带天车、游车钻井钢丝绳及顶部驱动装置等)和底座(带钻台设备)分别单独低位整体移运,钻机各辅助功能模块也能满足快速搬家的要求。钻机配套了整体正压防爆司钻控制房和钻机消防系统,提高了钻机使用的安全性。在阿布扎比油田基地的现场应用中,钻机从着手搬家到搬家就位完成所有部件连接达到钻井状态总共用时48 h,钻机所有部件搬家车次约为16车,比常规7 000 m钻机节省80%的拆卸、搬家、安装时间和搬家车次,大大缩短了钻机的搬家时间,提高了搬家效率,降低了搬家成本。     

70D整移钻机底座基础设计

随着经济的发展,人们对能源的需求不断增加,各石油公司纷纷增大开采力度,加大了对石油钻井设备的需求量,尤其是快速移运钻机,成为钻井市场发展的重点。"优、快、省和安全"始终是钻井面临的关键问题,而"快"是钻井承包商最关注的问题,他们越来越重视中深井、深井钻机的高移运性能。70D整移钻机以半拖挂移运方式为基础,详细介绍了底座模块移运过程中的重要承载件底座基础的设计要点,以期提高钻机的整体移运性能,降低移运时间,提高工作效率。     

新型ZJ30DBT丛式井全拖挂钻机的研制

为提高钻机的移运性能,满足市场对钻井装备的需求,开发出了新型ZJ30DBT丛式井全拖挂钻机。本套钻机为全拖挂钻机,整机安装简单、钻机移运方便,运输安全可靠。研制的轨道滑移装置,能满足丛式井钻井作业;在丛式井井口移运时,使用电缆移运车拖运管线,电缆管线等连接均为快速插头,方便快捷。     

新型钻机井架及底座设计模型

目前我国油田正在使用的中型、重型模块钻机的井架和底座结构都不适合快移式钻机 的要求,为此,在分析我国钻机井架、底座现状的基础上,提出了快速移动、快速安装的新型钻 机井架、底座的设计原则和标准,同时还对其设计模型和设计特点作了详细的论述。这种新型的 模型除充分考虑了拆装便捷、移运高效外,还应用液压油缸自动举升和控制技术,是一种具有全 新理念的快速移运、快速安装的钻机。     

快移ZJ30DBT钻机的开发与研制

为提高钻机的移运性能,适应石油装备市场竞争,研制开发了ZJ30DBT交流变频电驱动丛式井全拖挂快移钻机。钻机的设计和制造依据"性能先进、工作可靠、运输方便、运行经济"的原则,具有安装和拆卸方便快捷、移运迅速、稳定性好、钻井效率高等优点。钻机同时适应丛式井作业,在丛式井井口移运时,使用电缆移运车拖运管线,电缆管线等连接均采用快速插头,方便快捷。现场试验及应用表明,该钻机移运最快速度60km/h,整套钻机在10km距离内搬迁时,用时少于17h,在丛式井作业中,9m内搬迁用时少于5h。     

ZJ40/2250DBT沙漠快移拖挂钻机的研制

通过分析影响钻机移运性能的主要因素,提出模块集成、拖挂移运、快速拆装的快移钻机设计理念,并结合中东地区平坦开阔的运输条件,研制出ZJ40/2250DBT沙漠快移拖挂钻机。整套钻机集成为11个拖挂式运输模块,模块间可实现快速拆装;主要部件可实现在作业状态与运输状态间快速转换;首次将底座与坡道集成在主机模块,实现重载拖挂移运,牵引车负重大为减轻;井架采用3段无绷绳直立结构,作业效率高;绞车整体车橇座布局合理,结构紧凑;整套钻机综合应用交流变频技术与液压驱动技术,自动化程度高,有优良的移运性能和防爆、防沙、耐高温性能。     

国内外钻完井技术新进展

页岩气、致密油/页岩油、致密气、深水、极地等的勘探开发活动推动了全球钻完井活动持续回升,促进了水平井、工厂化作业等钻井技术,以及快速移动钻机、深水钻机、极地钻机等钻井装备的快速发展。国外近年来在高效起下钻机和高运移性钻机,复合钻头、微芯钻头及高效辅助破岩工具,井下实时大容量信息高速上传,实现造斜段和水平段一趟钻的高造斜率旋转导向技术,可折叠连续管,钻井远程传输与实时优化,连续循环系统,控压钻井,高温油基钻井液、新型水基钻井液和新型堵漏技术等方面取得显著进展。国内在万米钻机及配套装备、MWD/LWD/EMWD/近钻头地质导向系统、连续管技术与装备、控压钻井、垂直钻井、随钻温度压力测试等方面也实现重要突破,推动了钻井技术与装备不断进步。     

自动化钻机向智能化发展的关键技术分析

总结了我国石油钻机在自动化方面的技术现状,包括自动化钻机总体技术、自动排管技术、司钻集中控制技术以及钻机远程信息化监测技术等。分析了自动化钻机技术发展过程中面临的技术瓶颈,包括系统作业效率问题、自动化工具稳定性及作业成功率问题、检测环节瓶颈问题、数据零散并缺少系统分析整理问题等。对自动化钻机向智能化方向发展所涉及的关键技术进行了阐述,并提出开展全新流程方式的钻机总体技术开发及电动化钻井机器人装备开发等发展建议。     

煤层气钻机与井控装备现状及发展方向

分析了国内外煤层气钻机的发展现状,详细介绍了国外主要钻机生产厂商所研制的煤层气钻机的结构特点、应用情况及国内煤层气钻机的研制开发情况。分析认为,国外煤层气钻机发展成熟,结构紧凑、自动化程度高、效率高,其产品已经形成系列化;而国内则主要借用常规油气钻机、煤田钻机和水文钻机等,钻井成本高、效率低,阻碍了煤层气产业的快速发展。同时,对国内外煤层气井井控设备的发展进行了分析,指出了国内煤层气井井口防喷器和旋转控制头在设计、制造和配套应用方面存在的问题和发展方向。然后,对国内煤层气钻井装备研制开发中存在的问题进行了归纳总结,提出了解决这些问题的具体建议,并指出我国应该抓住机遇研制开发高效的煤层气钻井装备,加快我国煤层气产业的发展,以优化我国的能源结构。      

关于提高国产钻机国际竞争力的思考

近年来,随着油气资源勘探开发的加快、石油行业走出去战略的实施,我国石油钻井装备制造业的发展迎来了高速发展期。在技术上得到了迅速提高,有力地支持了钻井技术服务的发展。在简述了我国石油钻机发展经历的基础上,重点分析了我国石油钻机的技术现状,并从多方面指出了国产石油钻机与国外石油钻机的水平差距。为了提高国产钻机的国际竞争力,提出了一些有益于促进我国石油钻机技术进步的建议。     

陆地钻机离线建立根系统现状分析及建议

在介绍国内外离线建立根系统发展现状的基础上,对离线建立根系统进行技术分析。立根存放方式分为水平存放和低位竖直存放、高位竖直存放3种,其离线建立根系统所配套的设备、对钻机整体结构的影响、对操控系统的要求以及恢复人工应急操作的能力都不同。开发离线建立根系统需攻克的关键技术有管柱提升机械手设计、控制系统设计、系统可靠性设计。建议现阶段我国陆地钻机离线建立根系统采用立根高位竖直存放的方式,便于应急操作,节省钻井成本。     

我国石油钻机的发展与对策

比较详细地介绍了国外石油钻机技术的发展现状和趋势 ,并对我国石油钻机技术发展的现状作了分析 ,认为我国石油钻机技术与国外主要存在 8个方面的差距。其主要原因是国内市场需求不旺 ;基础件品种规格少 ,质量差 ;重主机轻配套、重硬件轻软件的倾向制约和抑制我国石油钻机的发展 ;资金短缺、独创技术少也是制约发展的重要影响因素。提出了建立相应的管理领导机构、加强基础件的研究制造、加大技术创新和技术改造资金的投入、建立研究 -生产联合体、加强总装厂建设和培养综合素质人才等 6条建议     

电驱动钻机技术发展现状及分析

调研分析了国外陆上钻机的最新进展,对交流变频电机的优点进行了分析,并对国内的发展提出了建议。对国内电驱动钻机的综合发展与国外的差距进行了对比分析,并提出了石油钻机的进一步发展趋势。     

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。     

出口美国Nabors ZJ70/4500DB钻机设计研制

为适应国际钻井装备市场发展要求,加快国产石油钻机国际化进程,设计研制了出口美国NaborsZJ70/4500DB钻机。介绍了该型钻机的设计方案和技术参数,重点分析了钻机具有动力配置大、控制性能好、模块化程度高、橇装移运性好、可靠性高、配套齐全、制造工艺严格、试验程序和方法科学等设计制造特点。在此基础上,提出我国石油钻机制造业应转变企业管理模式、全面培养提高技术人员素质、不断提高钻机制造水平及钻机总体配套能力的发展建议。     

海底钻机及其研究进展

为节省钻井成本及避免海洋环境和恶劣天气对钻井作业的干扰,提出了海底钻机的概念。阐述了海底钻机的原理,介绍了国外2种海底钻机的结构、运作程序以及钻机关键设备的功能,对比分析了海底钻机与常规浮式钻井装备预期的经济效益。最后针对海底钻机国产化提出建议:国内应加强对海底钻机材料及自动化程度的跟踪研究;在石油工程相关领域的技术研发和装备制造过程中可以借鉴海底钻机模块化设计技术、加工制造技术、水下安装技术、智能作业技术以及远程控制技术等;国内可以从用于深水海底自动取样、浅钻设备入手,开始关键设备的研发试验。