小型定向钻技术在地下储气库工程中的应用

1．概述 定向钻地下管网铺设技术属于非开挖地下管线施工技术。它是将石油工业的定向钻进技术和传统的管线施工方法结合在一起的一项新技术，主要用于穿越河流，湖泊，建筑物等障碍物铺设大口径、长距离的石油和压力管道。该技术是在传统顶管法不能定向的水平钻进铺管法的基础上，引进现代的导向技术（管线的轨迹探测与控制技术）而迅速发展起来的铺管技术。该技术敷设管线位置精确、钻孔方位可及时控制纠正、敷管轨迹可为直线也可为弧线，可敷设钢管、PVC、PE塑料管等多种类型的管道。小型定向钻技术屏弃了以往大型定向钻设备占地面积大、操作复杂、人员多、成本高的缺点，集成了定向钻地下管网铺设技术的优点，具有设备体积小、操作简单、不破坏环境、不影响交通、施工周期短及成本低等优点，尤其适合于中小管径、中短距离的穿越施工。     

山地模块化地面钻机关键技术研究

针对山地复杂地形矿区,大型车载式地面钻机无法直接驶入钻场施工的难题,研制了山地模块化地面钻机。对该钻机的倍程式给进机构、给进机构液压系统、双马达动力头和可翻转式提引卸扣器等关键技术进行了研究,采用理论计算、结构设计和模态仿真分析等方法,实现了给进油缸小行程情况下给进行程的放大、给进速度的稳定可调以及动力头旋转在高低速模式下无级变速等功能,提高了山地模块化地面钻机加接钻杆工效。同时,在钻机整体方案设计时采用了模块化设计的思路,可实现钻机的模块化拆解搬迁,大大提高了钻机适用性。山地模块化地面钻机能够用于山地复杂地形及通行路况差的煤矿区地面施工,可降低施工成本,提高钻进效率。该钻机为山地复杂地形矿区地面钻井施工提供了装备支撑,并为以后同类型设备和技术研究提供了参考依据。     

提高气动夯管锤铺管精度的措施

在非开挖铺设地下管道施工领域,气动夯管锤铺管技术以其施工简捷、准确性高、速度快、成本低等特点而被广大施工单位所接受,在短距离直管的铺设中已成为一种首选的经济、快捷的施工方法。但是因为该项技术属非控向铺管技术,在铺管过程中容易出现方向偏差。针对这种情况,文章分析了影响夯管锤铺管精度的因素,进而提出保证夯管锤铺管精度的技术措施,并重点对流砂地层、卵砾石地层铺管精度的控制进行了阐述。     

SCB60煤层气钻机的研制

为了提高我国煤层气钻井装备的技术水平,研制了SCB60煤层气钻机。这种新型钻机采用全液压顶驱技术,钻井可使用空气、钻井液和泡沫多种循环介质,从而实现多工艺钻进技术。该钻机为车载式钻机,底盘车和钻机所需的液压动力共用1台发动机,专用底盘车、伸缩式桅杆井架、可翘式动力头、换杆器、液压传动及控制系统的设计,实现了煤层气钻机所需要的专用功能。样机的试验表明,该钻机具有通过性好、提升能力强、钻井效率高、安全环保、运行平稳可靠和操作维修方便等特点,可大力推广应用。     

海洋模块钻机滑轨防止划痕技术研究

海洋模块钻机是海洋石油钻井平台的重要组成部分,目前投入使用的数量已达50台之多。滑轨是承担海洋模块钻机滑移作业的关键部件,在实际滑移过程中,多次出现了滑轨划伤的现象。本文针对上述情况,搜集整理了滑轨划伤的典型实例,对滑轨划伤的原因进行了分析,提出对应的防止划痕技术,以确保钻机滑轨结构的安全性和可靠性。     

简析定向钻穿越施工技术的关键点

一、定向钻进的基本原理 施工时．按照设计钻孔轨迹,采用定向钻进技术先施工一个导向孔,随后在钻杆端部换接大直径扩孔钻头和直径小于扩孔钻头的待铺管线,在回拉扩孔后．将待铺设管线拉入钻孔．完成铺管作业。定向钻施工技术是一项系统工程．集多技术、多学科、多设备于一体．施工中要保证每个环节正常运转,任何一个环节出问题,都可能导致整个工程失败,造成巨大损失。     

LZ900/73-3500型连续管复合钻机研制

现有的连续管钻机不能使用常规管柱进行作业。依托国家科技重大专项课题,研制了LZ900/73-3500型连续管复合钻机,突破了轻量化注入头、下沉式滚筒、三折叠液压导向器、伸缩式门型井架、电液一体化集成控制系统等关键技术。现场试验表明,该钻机既可使用连续管,也可使用常规管柱,可进行钻前准备、井筒处理、钻进以及钻后完井作业。采用模块化结构,一体化运行,提高了侧钻井全过程的作业效率,并降低劳动强度、节省成本。     

直接铺管法在砂质地层大口径管道中的应用

近年来,直接铺管法作为国际非开挖领域的新技术,综合体现了以往传统顶管和水平定向钻进设备的技术优势。2016年直接铺管法及设备引入中国,在敷设输气管道穿越河流上取得了成功应用;2017年3月下旬,在陕京四线输气管道工程中无定河直接铺管法的成功应用,无疑为直接铺管法在砂质地层大口径管道乃至于其他工况的推广应用提供了宝贵的经验。     

渤海油田快速钻井技术及其应用研究

介绍了渤海油田快速钻井的关键技术:集中表层作业及非钻机时间表层固井技术;采用PDC钻头 大功率泥浆马达 MWD组成的全面钻进导向系统;采用顶部驱动装置 高效固控系统;采用满贯测井技术、部分井使用LWD钻井系统及非钻机时间检验固井质量;低密度水泥浆和单级双封固井技术;TCP一次管柱多层射孔及隔板传爆技术;机采一变多控技术。并介绍了这些技术在绥中36-1油田、秦皇岛32-6油田和渤海边际油气田开发中的推广应用情况。     

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。     

数控镗床加工钻井泵机架方法

介绍了在数控镗床上加工钻井泵机架的方法，包括利用数控镗床的回转精度并采用动力副头加工，提高机架加工的形状和位置精度及工作效率；利用数控镗床攻丝装置等辅助刀具和重要加工工序的数控编程及机架加工工艺等。分析了动力副头的设计、安装、定位精度和数控镗床加工机架_的特点。通过设计工艺装备，优化加工工艺，保证了加工精度，降低了制造成本。     

可钻孔打拔桩机的研制与应用

北方冬季的地面冻层厚达１．５ｍ,用常规打桩机施工效率低,成本高。为此,研制了可钻孔打拔桩机。该机在原液压打拔桩机上设置了一套液动钻孔机,主要由导向架、变幅油缸、加载油缸、液压马达、针轮减速器、钻机座和钻杆等组成,采用轴向加压钻孔方式,与原液压打拔桩机安装在同一横梁上,独立工作。该机投产后,节省锅炉车１台,减少操作工２名,单井打桩时间由原来的平均９０ｍｉｎ减少到２５ｍｉｎ,工效提高２．６倍,每年可增创效益６４万元。     

管端平头倒棱机进给机构的发展及特点

以辽沈工业集团有限公司生产的管端平头倒棱机为例,简要介绍了倒棱机进给机构经历了液压型进给机构、变频电机型进给机构以及伺服电机型进给机构3个发展阶段。并对这3种类型的倒棱机进给机构的结构特点进行了分析,指出液压型进给机构结构简单,造价低廉,但其进刀不均匀,运行不稳定;变频电机型进给机构进刀均匀,运行平稳,但结构复杂,安装要求高,结构易损坏;伺服电机型进给机构部件精简,加工精度高,使用寿命长,是今后平头倒棱机进给机构主要的发展方向。     

水下开孔机进尺计数装置研究

钻杆轴向进给由钻杆和丝杆相对转动产生,为实现钻杆进尺计数,设计的计数装置由2个与传动齿轮啮合的计数齿轮、一个圆锥齿轮差速器和一个专门设计的计数器组成。通过变换计数器上的计数方式,可实现自动进给计数和手动快速下降(或上升)计数,并可得到总进尺计数。进尺计数装置的设计克服了T.D.Williamson等公司的水下开孔机标尺杆刻度在水下看不清、容易误读的缺点,开孔机钻杆行程可用数字形式显示出来,读数准确方便,并可甩掉标尺杆,使整机高度降低,结构紧凑,外形美观。     

用液压胀形技术加工旋流器锥管的讨论

液 液分离旋流器的分离效果与小锥度缩径管 (俗称锥管 )质量密切相关 ,因而旋流器锥管的制造工艺研究至关重要。不锈钢锥管的加工一般采用钻孔、镗孔、焊接等传统机加工方法 ,成本高 ,内表面光洁度差 ,液 液分离效果不理想。鉴于此 ,参考美国专利中应用厚壁管加工变壁厚的旋流器锥管的论述 ,深入探讨介绍了实施液压胀形技术加工不锈钢锥管的技术措施和工艺问题。此研究成果为采用液压胀形技术加工各种直径、壁厚的锥管提供了有益的技术方案及工艺参照。     

径向水平钻孔技术研究进展

径向水平钻孔技术在提高原油采收率和煤层气单井产量方面具有潜在的经济效益。综述国内外径向水平钻孔技术的发展现状及最新进展,分析开窗径向水平钻孔工具的特点和原理,包括不扩孔转向系统及微型、高效水力破岩钻头。指出径向水平钻孔技术的发展趋势,为国内的径向水平钻孔装备技术的改进和发展提供参考。     

钢管通径自动调心机设计与运动分析

针对通径机对不同直径的钢管进行通径检测时,存在中心线对中问题,设计了钢管通径自动调心机.其核心部件由曲柄滑块机构及平行四边形机构组成.通过液压缸或丝杠升降机运动获取动力,使托举钢管的V型架能上下运动,实现钢管自动对中.通过运动分析,得到了钢管直径、丝杠行程和V型架调节高度之间的关系式.为实现不同直径钢管的自动对中从而提高钢管通径效率提供了理论基础.     

专用多刀半自动双面镗组合机床

简明介绍了用类比法、设计分析法及PDPC过程决策法,快速成功地设计、制造镗抽油机减速箱体轴孔的专用、多刀、半自动双面镗组合机床。经长期使用验证,各项技术指标稳定,生产效率高,工件定位可靠,装夹机构简单,操作十分方便,可供生产抽油机的厂家参考。     

游梁式抽油机曲柄键槽铣削加工初探

对利用Ｔ６９１６Ｂ镗床铣削加工游梁式抽油机曲柄键槽进行了探讨。实践表明，在Ｔ６９１６Ｂ镗床上使用专门设计的铣头铣削加工曲柄键槽，精度满足设计要求，且剪刀差值比设计要求减少５０％以上。这一加工方法对没有拉床而有镗床的制造厂家有实用价值。     

自动控制混砂车液压系统设计

阐述了自动控制混砂车液压系统传动方案、液压无级变速装置及控制系统的设计。其中的传动方案设计中采用5个独立的传动系统和1个共用的传动系统, 既节约了空间和成本, 又满足了技术要求; 控制系统设计中运用了液压伺服技术和现代控制理论技术; 液压无级变速装置采用闭式和开式静压传动系统相结合的方式, 传动系统平稳, 波动小。生产的2台自动控制混砂车现场应用情况良好, 已完成压裂作业500多井次, 最大井深3 600m, 最高压力90MPa。