7000m海洋模块钻机滑轨结构优化设计

7 000m海洋模块钻机作用在平台甲板滑轨上的支点反力比5 000m模块钻机增加约30%。提出在不改变滑轨主结构形式的基础上,在翼缘板下方增加2条平行于腹板的纵向筋板,用于增强滑轨结构强度,提高承载能力。利用有限元方法对结构参数进行优化和比较分析,使得改进后的滑轨结构完全满足7 000m钻机的使用要求,确保钻井作业的安全性和经济性。     

双升式钻机井架及其底座静力学分析

应用ANSYS有限元分析软件,对双升式钻机井架及其底座进行了静力结构分析。在分析计算结果的基础上,确定了井架及底座结构在静力条件下受指定载荷作用时的应力和位移分布,从理论上满足了强度、刚度等方面的基本要求,找出了薄弱部位和过剩环节,为井架结构强度设计提供依据。     

ZJ70D型钻机双升式底座有限元模态分析

针对ZJ70D型钻机双升式底座的振动问题,在结构分析的基础上,应用ANSYS7.0有 限元软件建立了钻机底座有限元模型,计算得到钻机底座前10阶固有振动频率和主振型。对现役 钻机底座做了现场振动测试,得到频响函数曲线及前10阶模态频率。有限元计算和现场测试结果 的对比分析表明,ZJ70D型钻机转盘工作转速与钻机底座低阶固有频率接近,转盘的转动必然会 激起钻机的振动,因此需要对钻机底座结构进行调整。     

海洋模块钻机、修井机上下底座移动闭环控制技术

由于受条件和成本的制约,海洋油气开采的井位只能采取多井位丛式布置,而在生产平台上的钻井、修井作业变换作业井位是通过海洋模块钻机、修井机上下底座的移动来实现的。为保证上下底座移动时的安全和效率,左右液压油缸伸缩的同步至关重要。我国海洋模块钻机、修井机上下底座移动常用的液压控制系统都为开环控制系统,国外先进的同类产品上下底座移动常用的液压控制系统都为电控液闭环控制系统,有些甚至实现了自动控制。采用电控液闭环控制系统,作业安全、效率高、移动对象的状态要求低、操作简单方便,将给企业带来显著的经济效益和社会效益。     

海上模块钻机T型导轨结构分析

海上模块钻机是我国海上油气田开发过程中重要的钻完井机具。对海上模块钻机T型导轨的结构进行了研究和优化设计,指出了T型导轨增加纵向斜筋板方案能更好地满足模块钻机在丛式井口区滑移的需求。     

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.     

DZ450／9—S型双升式钻机底座静力结构分析

根据钻机底座的实际结构特点， 建立了它在弹性基础上的三维有限元模型，按2种工况对底座的有限元模型加载，应用专业有限元分析软件ANSYS5．5 进行分析计算，给出了可靠的计算结果。在对计算结果分析 基础上提出了改进DZ450／9－S型双式底座结构的建议。     

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。     

LF13-2平台模块钻机液压滑移系统设计

液压滑移系统是模块钻机实现纵向移动、横向移动的重要动力来源,保证模块钻机能够在一定区域完成多口井钻井作业。文章对LF13-2平台模块钻机采用的液压滑移系统进行了系统介绍,并对关键技术问题给出了解决方案。     

ZJ40／2250DB型双升式钻机井架及底座结构静力分析

根据钻机井架及底座的实际结构特点，建立了它的三维有限元模型，按2种工况对钻机及底座的有限元模型加载，应用专业有限元分析软件ANSYS9．0进行分析计算，给出了计算结果，结果分析表明ZJ40／2250DB型双升式钻机井架及底座满足强度、刚度要求。     

7000m连续起下钻及连续循环智能钻机技术研究

针对常规深井钻机在钻井作业过程中,普遍存在的总起下钻时间长,井下复杂情况多,自动化程度低,劳动强度大,以及钻井成本高等诸多问题,提出了一种连续起下钻及连续循环智能钻机方案,并对该钻机的总体方案、连续循环、起下钻、管柱处理及集成控制等关键技术进行了详细描述。该连续起下钻及连续循环智能钻机可用于陆地、海洋半潜式和浮式平台等多种环境,其主要优点是提高钻井效率和作业安全性,大幅降低钻井成本,具有很高的适应性、经济性和先进性。     

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。     

海洋平台9000m钻井模块绞车的研制

介绍了海洋平台9 000 m钻井模块绞车的技术方案、结构特点、性能特点和主要的技术参数.该绞车采用4台700 kW交流变频电机驱动,通过2副单级齿轮传动来驱动滚筒轴,在绞车后部配置有2台小电机驱动的自动送钻装置.该绞车与国内同类产品相比,具有外型尺寸小、传动效率高、结构简单、质量轻、性价比高等特点;电机等主要部件采用高等级防护,以适应海上平台的要求.     

7000 m极地轮轨钻机固控系统的研制

国内极地轮轨钻机所配套的固控系统目前并没有系统性研究和较为成熟的方案。鉴于此,结合国内外极地轮轨钻机固控系统配套要求,研制了7 000 m极地轮轨钻机固控系统,并优化和完善了固控系统配套方案、设备布局和工艺流程等。7 000 m极地轮轨钻机固控系统通过采用模块化设计,各模块功能独立,实现了模块间连接方式简单、快捷;罐体底部采用保温结构,罐体内部布置蒸汽加热管线,实现了固控系统在低温环境下的正常工作;岩屑输送系统采用两种工作模式,满足岩屑现场运输及排放要求。该系统在北极圈附近的钻井作业过程中,其保温棚内部实际温度达到5℃以上,各模块间密封可靠,底橇保温性能良好,能够确保钻井作业的正常进行。现场使用结果表明,该固控系统设计满足低温环境作业要求,适应俄罗斯及极地地区冻土层丛式井作业,其系统布局和钻井液处理工艺流程满足现场钻井需要。     

9000 m智能钻机关键技术

国内9 000 m钻机研制发展迅速,在钻深能力和变频驱动方面已经达到国际水平,但智能自动化关键技术的整合应用仍然落后。鉴于此,通过回顾国内超深井钻机发展历程以及国外装备自动化发展趋势,指出了国内高端钻井装备与国外存在的差距,主要介绍了9 000 m智能钻机研制关键技术。9 000 m智能钻机融合快速移运技术和人性化设计理念,首次将拖挂技术应用于9 000 m钻机,可实现不同运输条件下的多状态快速移运;将人性化理念贯穿于钻机设计环节,最大程度为作业人员提供安全、健康、环保、舒适的作业环境。9 000 m智能钻机的研制成功在一定程度上促进了高端钻井装备的国产化进程。     

8 000 m四单根立柱自动化钻机研制

目前,石油钻机多采用三单根立柱进行钻井作业,管柱处理多以手动操作为主。为了提高钻井效率、降低钻井成本、改善工人作业环境、提高钻井作业安全性,研制了8 000 m四单根立柱自动化钻机。从钻机总体方案、关键系统方案、关键技术及试验等方面对该钻机进行技术分析。通过试验证明,8 000 m四单根立柱自动化钻机适应能力强、自动化程度高、作业效率高、作业安全。该钻机为石油勘探开发提质增效提供了有力的装备保障,具有良好的推广价值。     

深井钻机井架及底座系统的谐响应分析

为研究转盘偏心旋转对钻机结构的影响,建立了钻机井架及底座的有限元模型,并对钻机进行谐响应分析,计算出钻机底座发生共振的频率、共振幅值和共振幅度最大的方位。计算结果表明,钻机底座在X向位移响应最大,激振频率也最低,共振频率为5.75 Hz,相比其他方向而言,X向比较薄弱,在结构上应适当加强;在X向谐响应分析中,X向是钻机在激励力作用下的主振方向;在Y向谐响应分析中,Y向是在此激励力作用下的主振方向;在Z向谐响应分析中,Y向是在此激励力作用下的主振方向。     

8000 m直流电驱动钻机绞车设计与分析

根据塔里木地区的井深特点,研制了8 000m直流电驱动钻机.分析了绞车的传动原理、功率配置原则.超深井钻机的提升能力和效率是重要考核指标,因此重点分析了该绞车的提升特性曲线.现场试验证明：该绞车满足了塔里木地区的钻井要求,效率高、安全、可靠、钻井成本低.     

基于ANSYS的深井钻机底座模态分析

ZJ70LDB型钻机在转盘转速为110 r/min左右时,底座振动较大,对正常钻井产生了一定影响。针对该问题,在充分掌握底座结构特性的基础上,建立了有限元模型,然后通过缩减法求解底座的固有频率、预应力模态频率及各阶振型,并进一步分析各振动激励设备的频率。经比较后发现,钻机底座的第1、3阶模态频率易被激发,说明底座的振动与钻机工况之间存在必然的联系,应采取适当的措施进行减振。     

3000m快移快装钻机创新技术及应用

针对常规3000m钻机普遍老旧、结构零散、拆装运输工作量大,公路运输时底座等需拆成散件失去快移性能等问题,基于集成化和模块化的设计理念,研制了3000m快移快装钻机.该钻机在关键配套件上进行技术创新并充分考虑油田运输条件和车辆运输能力,将钻机主体拆分成独立的大模块,模块之间又采用快速组合与拆分技术,以简化机械结构,减少...