折叠人字架式井架研制与应用

传统钻机的井架底座在起升后井架和人字架均在钻台面以上,占用了钻台空间,并且底座起升过程之中存在重心偏斜现象,影响起升平衡。折叠人字架式井架的优点是在井架起升后,将人字架折叠至台面以下,增大了钻台上的实际使用面积,采用分体结构起升,平稳无偏斜。通过井架起升力及钩载计算以及三维建模分析,对井架底座在各个工况下进行强度分析,以满足新型钻井市场对钻机结构型式和功能等方面的特殊使用要求。     

ZJ15钻机底座的振动测试分析

对一现役ZJ15钻机底座在两种钻井速度下的振动情况进行了测试和分析。分析结果表明,底座的振动强度与井深、地质条件和钻井液密度有关;弯曲的方钻杆是造成底座水平方向振动的最主要原因;万向轴因与钻台面存在夹角,从而引起底座在三个方向的振动;采用四挡钻进时,万向轴的工频及其倍频接近底座垂直方向的固有频率是引起底座在该方向振动强烈的原因。建议对ZJ15钻机底座万向轴的安装做一些调整。     

ZJ70／4500D电驱动钻机的研究与开发

作为中油集团公司钻井装备更新改造的重点项目，研究开发了ZJ70／4500D电驱动钻机。钻机以柴油发电机组作动力，采用AC－SCR－DC直流的电传动，“一对二”控制方式，经SCR系统分别驱动绞车／转盘和钻井泵直流电动机；采用双升式底座，前开口井架，所有钻台设备均低位安装，整体起升，采用内变速密封绞车，翻转式下沉转盘驱动箱，钻台面平整，开阔，。整机符合SY／T5609－1999石油钻机型式与基本参数的规定，满足深井钻井工艺要求，主要部件符合API规范，动力及SCR控制系统符合IEC，NEMA等标准，已有8台钻机在各油田使用，表明ZJ70／4500D电驱动钻机具有较高的技术含量，在提高生产效率及降低成本方面，，有竞争优势。     

新型ZJ40/2250DZ直流电动模块化钻机

鉴于我国生产的4000m电驱动钻机在国内外钻井起升底座过程中,曾发现立柱间、井架大腿与钻台相互干涉碰撞,钻井作业中井架底座设备发生振动等不良现象,研制了新型ZJ40/2250DZ直流电动模块化钻机。该模块化钻机由主机区、泵组区、动力区、钻井液净化区和油罐区等5区,八大系统30个安装模块组成。它可短途整拖和远距离分体运移。分体运移需用30个车次,运输最大尺寸12×3×3m,最大质量40t。该钻机已达到国际同类钻机先进水平。     

中石化集团ZJ40/2250L-HB石油钻机在胜利油田研制成功

由胜利油田黄河钻井公司与宝鸡石油机械厂联合研制的对ＺＪ40 /2 2 5ＯＬ -ＨＢ石油钻机最近通过中国石油化工有限公司技术鉴定。这种新型钻机最大钻井深度达40 0 0ｍ ,能安装顶部驱动装置 ,钻机上的多数参数仪表系统可以在世界上任何有互联网的地方通过密码接收井场实时资料 ,实现了远程式监控目标。钻机井架采用Ｋ形前开口结构 ,符合国际潮流 ;钻台、底座采用箱式结构 ,高度模块化 ,增强了钻台的稳定性 ,减少了搬迁、安装工作量 ;并车箱采用新型结构 ,无翻转绞车传动链条箱 ,减小了外形尺寸 ,简化了安装 ;采用气胎离合器 (不停车 )换挡 ,…     

威德福公司以控压钻井技术应对高温高压钻井挑战

正美国威德福(Weatherford)公司在南海以控压钻井(MPD)技术进行两口高温高压(HTHP)气井作业,获得较好的经济效益。威德福公司在作业中,使用一套控压钻井(MPD)自动节流管汇,以及一台安装在钻台的控压旋转装置(RCD)。作业人员操作一台经过改装的模块式钻机,其可以根据作业需求,在钻台快速组装与拆卸,并随时根据工艺要求,增加或减少钻机功能模块,进而调整钻机性能。这台模块钻     

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。     

LS20H直升机吊运钻机的研制与开发

根据用户的需求,结合中小型模块钻机的特点,研制开发了LS20H钻机。该钻机最大钩载1470kN,设计钻井深度2000m,配置有1470kN动力水龙头、多节双升桅形井架、模块伸缩式钻台、可拆分式绞车系统、多支点可调节式后台底座。钻机主机用吊运能力为39.23kN的直升机运输,可分为22个模块;用吊运能力为117.68kN的直升机运输,可分为8个模块。钻机井架结构新颖,模块分配合理,模块间的连接力求快速安装和拆卸。应用表明,该钻机在整个钻井过程中,各系统一切工作正常。     

陆地钻机钻杆自动化处理系统方案设计

钻杆自动化处理在提高钻井效率,降低钻井工人劳动强度方面效果明显。介绍了国内外陆地钻机钻杆处理的发展现状。提出一种适用于陆地钻机的钻杆自动化处理系统总体设计方案,能对钻杆进行地面到钻台的传送、上卸扣操作、钻台区立根传送,实现自动化操作。     

高钻台底座的综合分析

本文运用系统工程的方法对钻井工程系统,重点为钻机底座进行了综合分析,对影响钻台高度的各种因素进行了深入的研究,给出了计算钻台高度的方法。并就钻井工程实现最佳经济效益进行讨论,得到了有益的启示。     

ZJ15型钻机底座的模态测试分析

针对钻机底座在钻进中动特性差和振动剧烈的缺点,运用振动理论和测试原理,对ＺＪ１５型钻机底座在实际钻井条件下的模态进行了动态测试。经信号采集、系统处理和模态测试分析,得到底座的频响函数曲线,并识别出２００Ｈｚ以内的各阶模态参数。测试结果表明,采用４挡钻进时,底座振动剧烈的主要原因是钻台面上钻井设备的工作频率或工作频率的２倍、３倍接近底座的固有频率。通过测试钻机底座的模态参数,可相应调整钻井设备的工作频率,使之避开底座的共振频率;或测试现役底座的模态参数,调整结构的部分构件或质量分布,改变结构的刚度来改变底座的共振频率,从而减小振动。     

地基沉陷对石油钻机承载能力的影响

把井架、底座、基础和地基视为整体,地基用压缩层模型,以—40钻机为例,编程电算和现场实测钻机底座基础的不均匀沉降对井架整体稳定的影响,当井架底座不均匀沉降值达10cm时,井架整体稳定系数下降到2左右,建议类似—40等钻机应铺设三条基础,基础不均匀沉降量不应超过10cm。     

ZJ70LDB钻机快速安装结构改进与应用

为了提高ZJ70LDB钻机的安装速度,在分析钻机连接原始结构及存在问题的基础上,提出了改进传动结构和改进底座结构的措施。用万向轴代替链传动,从而解决了钻机安装的瓶颈问题,使各部件可以同时安装,提高了安装速度。通过对底座结构的改进,去掉了底座水平度调整的安装步骤,实现了钻机主机不拆卸而整体移动2次共15m,电控房、发电机房和油水罐等外围配套设备无需移动位置,1次安装即可以钻3口生产井,满足钻丛式井的要求。     

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.     

从ZJ45L钻机的优劣论机械传动钻机的研究方向

简述了我国石油钻机的现状, 认为我国石油钻机的设计制造水平上了一个新台阶。新型ＺＪ４５Ｌ型钻机是在吸取了国内外先进技术的基础上设计制造的机械传动钻机。这种钻机在模块化设计、整体密封式并车链条箱传动、井架、底座以及气动控制等方面具有明显的优点, 但也有许多尚需改进之处。最后根据ＺＪ４５Ｌ型钻机的优劣, 提出了机械传动钻机和旧钻机的改造升级以及研制新型钻机的基本方向。     

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     

丛式井钻机底座的研制

介绍了一种新型钻机底座的设计构想和结构特点.该底座可使井架按常规起升方式及与底座起升成90°的特殊起升方式安装；井架使用钻机主绞车起升,底座使用液压绞车起升；底座适应安装液压平移装置实现钻机整体步进式纵向移动,满足钻机进行纵向丛式钻井.     

ZJ40/2250DB型钻机井架及底座静动态特性研究

根据ZJ40／2250DB型钻机井架及底座的结构特点，建立了三维有限元模型，应用有限元分析软件对井架及底座进行了静、动态特性分析。在静态分析中，按2种工况给模型加载，并获得了可靠的计算结果。在模态分析中，计算出前4阶固有频率及其相对应的主振型，并对各阶主振型进行了分析。通过对井架及底座的固有频率与钻机设计工作转速比较，得出前4阶固有频率都在转盘的扰动频率范围内，容易发生共振。建议在钻井过程中注意检测转盘转速，避免发生共振。     

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。