ZJ40/2250DBT交流变频电动拖挂钻机的研制

为了实现钻机的自动化、智能化操作,满足中深井、复杂井以及欠平衡钻井等复杂工况的要求,研制了ZJ40/2250DBT交流变频电动拖挂钻机。该钻机主要由绞车、液压盘式刹车系统、变频电动机、减速器、自动送钻系统、转盘及传动装置、井架、钻台、半拖车、控制系统等部分组成。试验及应用情况表明,该钻机最大钩载达到设计要求,可满足114mm钻杆4000m的钻井能力;钻机结构简单、安装方便、搬运快捷、稳定可靠,能适应恶劣环境下的钻井要求。     

TZJ40(B)直立井架拖挂钻机的研制

针对常规车装钻机井架需采用绷绳固定,对井场地质要求高,占用井场空间大,不能满足丛林、山地、丘陵、沙漠等特殊地区油气开发需要的问题,研制了TZJ40(B)直立井架拖挂钻机。该钻机配套井架为双节套装直立式可伸缩K形井架,前开口、无绷绳、液压伸缩、液压起放,井架与钻台直接连接,钻台增加了侧面支撑与台体斜撑,保证了井架的稳定性。有限元分析及试验表明,该钻机的最大钩载达到设计要求,各项指标均符合API相关规范,可满足114mm钻杆4000m的钻井能力。     

ZJ40/2250DBT轮式拖挂移运钻机的研制

全拖挂钻机主体外形尺寸较大,无法在宽度为9 m左右的油田公路进行长距离整体移运;分体多模块拖挂移运钻机前、后安装工序多、耗时长、移运成本高,不满足用户的使用要求。为此,研制了ZJ40/2250DBT轮式拖挂移运钻机。该钻机由主机模块、钻井泵模块、发电机组模块及固控系统模块等组成,井架和底座可携带所安装的设备采用半拖挂整体移运,移运时最大轮距外宽8.6 m。主机模块、底座模块、发电机模块及钻井泵模块移运试验中,前行、倒车和转弯均能顺利进行,上面安装的设备固定牢靠,不存在松抖现象。该钻机的成功研制和使用为窄轮距拖挂钻机研制提供了设计参考。     

ZJ40JD/2250JD钻机的研制与应用

介绍了一种机电复合驱动石油钻机。钻机绞车、泥浆泵采用机械驱动方式，转盘采用交流变频电驱动。文章分析了钻机的系统配置与特点。     

ZJ40DBT沙漠快速移运拖挂钻机的研制

国内常规拖挂钻机普遍采用2段伸缩式结构,由于运输尺寸限制,通常井架的高度较低,多数产品只适用于19 m立根作业,不满足北非用户的使用要求。为此,研发了ZJ40DBT沙漠快速移运拖挂钻机。该钻机采用5轴传动结构,将自动送钻系统和主电机动力输入系统集成在一台减速器上,既减小了绞车宽度,又简化了传动结构;井架采用直立无绷绳3段伸缩式结构,满足28 m立根作业要求。厂内和现场试验结果表明:钻机的各拖车移运平稳,刹车灵敏,泵的各项指标满足要求;钻机能实现快速安装和移运功能,各项技术参数满足钻井作业要求。该钻机的研制成功为成套钻机的快速移动设计积累了经验。     

TZT160B型拖挂钻台设计

为了解决3000m拖挂钻机的钻台在移运和钻井作业中存在的问题,研制了TZT160B型拖挂钻台。该钻台主体为整体式两轴半挂车型式,由上下两体套装组成,两体之间靠管柱导向实现高度升降,用销轴定位,上体框架固定转盘和存放立根,下体框架制作成为一带导向柱的可牵引车架,车架后部通过销轴与垂直方向可升降的双桥刚性非独立悬挂连接。作业时,用液压支腿把钻台整体支起,卸去悬挂与车架的活承载销,让车架落下直接接触钻台基础;需行车时,用液压支腿把车架支起,连上悬挂即可拖走。TZT160B型拖挂钻台较好地解决了3000m以下浅井钻井作业与频繁搬家的矛盾。     

新型ZJ40/2250J型钻机研制

针对大庆130型钻机钩载储备系数低、配置的高位开式绞车钻台面不开阔、并车联动机组等部件安全性和可靠性差等问题研制了新型ZJ40/2250J钻机。该钻机采用整体皮带并车传动机组,安装搬家方便、快捷;配置电动应急装置,提高了钻机平稳起升及处理事故的能力;配置节能发电机,提高了柴油机的功率互济性。试验及应用表明,该钻机生产运行成本低,性价比高,实用性强,具有低成本、高性能、结构简单、拆装方便等特点,可作为大庆130型钻机的替代机型。     

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。     

ZJ40/2250LDB型机电复合驱动石油钻机设计

介绍了一种机电复合驱动石油钻机。钻机的绞车、钻井泵采用机械方式驱动，转盘采用交流变频电驱动。描述了钻机的系统配置，分析了钻机的几大特点。     

ZJ40/2250JD钻机的研制与应用

根据辽河油田自身和与辽河类似油田区块的特点,研制了可用于钻丛式井的ZJ40/2250JD钻机。该型钻机井架采用垂直分段起升方式,占地面积小;配置节能发电机组,可以节约燃油30%;配置自动钻进系统,可以实现自动送钻;配备先进的钻井监控系统和钻井仪表系统,司钻在控制房内对钻机进行操作,降低了劳动强度,改善了工作环境;采用机电复合驱动方式,生产和运行成本低,性价比高,具有广阔的市场前景。     

石油钻机绞车的设计与计算

介绍了国外现代石油钻机绞车的7种新型结构。根据对7家美国公司的石油钻机绞车设计与计算的综合分析结果，概述了美国陆地钻机机械驱动绞车和海洋钻机电驱动绞车设计与计算中的有关问题，给出了绞车主要参数的经验计算公式。最后介绍了美国、原苏联、罗马尼亚等国绞车主要参数的经验推荐值范围。     

轻型钻机模块化应用技术

在分析了国内钻机模块化技术应用方面同国外钻机的差距后 ,提出了适合中国国情的橇装模块化钻机的设计方案 ,即在符合SY/T5 6 0 9- 1999《石油钻机型式与基本参数》条件的基础上 ,使井架、底座、动力机橇的设计与橇装模块化技术相吻合。实际应用表明 ,南阳石油机械厂根据这种思路研制的ZJ30 / 170 0橇装模块化钻机具有良好的移运性及经济性。     

ZJ40CZ车装钻机的研制

采用液压盘式刹车和顶驱等先进技术而开发设计的ZJ40CZ车装钻机,选用高速柴油发动机为行车系统和作业系统提供动力;绞车和转盘采用液力+机械传动方式驱动,绞车为双滚筒,采用液压盘式刹车作为主刹车;井架采用液压油缸起升和伸缩。ZJ40CZ车装钻机可用于复杂地形地区的油井、气井的钻探施工作业,其优越的底盘越野性、较高的作业效率,特别是高移运性,实现了钻机的快速搬家和组装,降低了钻井成本,大大提高了钻机的整体性能,能够满足中深井原油钻探开发的需要。     

DZ450/9—S钻机底座结构模糊优化设计

考虑了应力约束、位移约束、局部稳定约束和截面尺寸上下界约束条件的模糊性 ,以底座的结构质量为目标函数 ,建立了底座结构模糊优化设计的数学模型。结构优化采用了离散变量的拟满应力结构优化设计与有限元分析相结合的方法 ,克服了满应力设计只能考虑应力约束和尺寸约束的局限。采用二级模糊综合评判确定最优水平截集 ,从而将模糊优化问题转化为普通优化问题。计算结果表明底座结构模糊优化设计比底座结构非模糊优化设计更为合理 ,经济效益更为显著     

ZJ40CZ (B)车装钻机的研制

针对ZJ40CZ (A) 4000m车装钻机传动系统存在的问题,研制了ZJ40CZ (B) 4000m车装钻机。该钻机采用T型并车箱加角传动方式,可降低成本,减少污染源,并且更换维修方便;采用的新型材料不仅可减轻整机质量,而且还能提高钻机强度;水基灭火星装置能彻底根除危险源,满足安全生产的需要。试验及应用结果表明,ZJ40CZ (B) 4000m车装钻机移运性能好,安装方便,钻机最大载荷为2250kN,抗风能力为满立根无载荷时110km/h,符合API和石油行业标准要求。     

斜井钻机气控系统设计分析

我国首次研制的ZJ15X斜井钻机气控系统由气源和钻台控制两部分组成。两台空气压缩机可交替使用，空气经无热再生处理后进入载车空气罐；气控部分安装在主司钻气控箱、副司钻台和钻机安装控制台上，主司钻气控箱输出端以及绞车前后底座气管线都装有快速接头，均可单独运输。详细论述了钻机绞车滚筒离合器、气刹车、防碰天车装置、阿里森传动箱、钻具输送装置、柴油机油门、液压泵和钻井泵离合器、气动卡瓦、气动吊卡、加压装置和动力水龙头等的逻辑控制回路。     

砾石钻具及砾石区钻井工艺的研究

本文重点介绍了砾石钻具及钻头的研制,并对其技术难点进行了详细分析,通过试验及现场施工使用,总结出了一套完整的钻井工艺方法。