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。     

钻机整体移运系统

为了提高钻机的移运性能,减少钻机搬迁所需的运输车次,节约钻机搬迁安装时间,降低钻机搬迁成本,研制开发了一种用于钻机搬迁的钻机整体移运系统。该系统由钻机底座整体移运系统和钻机井架及其游动系统水平整体移运系统两大部分组成,可将钻机底座和钻机井架分别整体移运。现场使用情况表明,该系统结构合理,性能先进,各项技术指标均达到现场搬迁要求,提高了钻机搬迁的效率,取得了较好经济效益和社会效益。     

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。     

石油钻机前开口井架整体运移装置的设计

中深井电驱动橇装钻机中短途搬家时,传统方式时间长、效率低、成本高。随着对钻井成本控制要求的提高,为满足钻机在沙漠和平原地区系统整体平移要求,设计开发了前开口式井架整体运移装置。该钻机井架运移装置主要由整体运移吊耳、后端轮式拖车、前部连接架及牵引托架组成。现场试验结果表明,该井架整体运移装置将轮式拖车与井架部件有机结合,利用大马力牵引车作为动力源,可实现前开口井架整体运移,应用效果较好,钻机搬家过程工人劳动强度低,不但提高了钻机搬迁效率,而且有效降低了钻井成本,满足了现代钻井承包商对钻井成本控制的高标准要求。     

GW—M1000高移运性钻机

为了提高钻机的移运性，以适应国际石油装备市场竞争，开发了GW－M1000高移运性钻机，钻机底座为轮式半拖挂整体移运式，由前后两大模块构成，底座下带有液压调平机构，轮胎轮距可调的轮轴及重载沙漠轮胎，绞车，并车传动箱，动力机组等都布置在后台底座模块上，转盘，钢丝绳倒绳机，游吊系统，井架等布置在前台模块上，因采用了模块化设计，整机的搬迁车次可控制在20车次以内，与ZJ40L，ZJ42DB型钻机搬迁需50车次左右相比，优势明显，CW－M1000钻机的开发，为我国参与国外沙漠地区钻井市场竞争提供了可靠的保证。     

5 000 m新型液压旋升式井架底座的研制

目前常用的5 000 m钻机井架底座的结构形式复杂、运输模块多、安装时间长.研制了新型液压旋升式井架底座.该井架底座承载能力大、质量轻,采用液压缸起升和下放,同时实现了远程控制;与顶驱一体化设计,移运速度快,可带1 800 kN钻具整体平移.     

一种新型钻机的井架及底座设计研究

自行设计出了一种拆装便捷、移运高效的钻机,介绍了该钻机的井架、底座模型的设计与计算情况。通过计算,井架和底座在工作、起升状态下,构件综合强度足够,满足工况要求,证实了模型方案设计的可行性。此种井架、底座适应井深3000~7000m的电驱动钻机。     

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。     

高架轮式移运猫道的研制与应用

为了增强丛式井油气开发的适用性,并满足钻机设备在井场间长距离快速搬家的要求,研制了高架轮式移运猫道。该猫道主体内部净空高超过4 m,具有良好的通过性,解决了丛式井钻井中常规猫道与井口设备相互干涉布置困难的问题,其模块化的整体轮式移运装置可在井位切换过程中跟随主机移动,可360°转向,单独移动,缩短了钻机有效作业时间,降低了作业成本,同时设备不需拆装,提高了转场效率和搬家速度。试验及应用结果表明:高架轮式移运猫道各项性能均达到设计要求;在丛式井间跟随主机步进装置移动平稳,不需拆除任何附件,从第1排井横向移运到第2排井仅用2辆10 t铲车即可完成;在钻机搬家时仅用3 h就可完成10 km的整体移运。该猫道的研制成功提高了井口转换效率,使钻机在丛式井油气开发中优势更加明显。     

具有多种移运方式的井架模块研制

常规井架搬家时需被分成许多块,造成移运车次繁多,安装拆卸费时费力。鉴于此,研制了一种具有多种移运方式的井架模块。该井架模块可以和天车、底座、游吊、顶驱组合体及牵引装置一起移运,整体拖挂移运可实现当天转场并开钻,也可以上、下段套合在一起移运,还可以上、下段分开单独移运。有限元计算结果表明:整体移运工况下,井架单元应力均小于材料的许用值,最大UC值也小于AISC(335-89)规定的允许值,井架设计符合API Spec 4F规范要求。现场试验结果表明:多种移运方式的井架模块整体和分块搬家性能良好,安装简单,拆装方便,简化了操作程序,提高了搬家效率。