快移ZJ30DBT钻机的开发与研制

为提高钻机的移运性能,适应石油装备市场竞争,研制开发了ZJ30DBT交流变频电驱动丛式井全拖挂快移钻机。钻机的设计和制造依据"性能先进、工作可靠、运输方便、运行经济"的原则,具有安装和拆卸方便快捷、移运迅速、稳定性好、钻井效率高等优点。钻机同时适应丛式井作业,在丛式井井口移运时,使用电缆移运车拖运管线,电缆管线等连接均采用快速插头,方便快捷。现场试验及应用表明,该钻机移运最快速度60km/h,整套钻机在10km距离内搬迁时,用时少于17h,在丛式井作业中,9m内搬迁用时少于5h。     

7000m组合式快速移运钻机的研制

为了适应丛式井油气开发,并满足作业区域间的长距离快速搬家要求,研制了7 000 m组合式快速移运钻机。钻机的主机模块和钻井液模块配套有移运装置和步进移运装置,可实现长距离快速移运和丛式井间高效移运。其设计关键技术包括丛式井步进移运+长距离轮式移运技术、钻井液模块的快速拆分和组合技术、拖挂式高位猫道设计、悬挂伸缩式电缆存放架设计及大型拖挂模块行车制动系统的研制。同时对钻机进行了起升、载荷以及移运等试验。试验结果表明,钻机的各项性能符合设计要求。该钻机的研制成功可为其他类似产品的设计提供参考。     

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。     

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。     

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。     

560kW快速移运钻机的研制

为提高钻机的快速移动性能,满足石油装备市场对快移钻机的需求,研发了560 k W全配套快速移运钻机。该钻机模块高度集成,具有现场拆装方便快捷和移运迅速等优点。该钻机配备整体拖挂钻台,可液压起放台体和钻台整体,司钻房和防喷器等可随钻台一起实现快速整体移运。钻井泵、电控系统及固控系统采用半拖挂车结构设计,可实现外围配套的快速移运及安装。在中东地区作业,拖挂钻台移运速度15 km/h,整套设备在10 km井场移运用时11 h,整体使用效果良好。该钻机的研制成功为钻台及外围配套,乃至成套钻机的快速移动设计积累了经验,也为类似设备的设计和使用提供了借鉴。     

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。     

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。     

大吨位钻机同井场整体移运装置的现场试运行

为缩短丛式井钻井周期,设计制作了大吨位钻机整体移运装置,并在现场进行了试运行。该装置采用导轨步进式结构,用废钻杆将地面设备连接,成功实现了钻井设备在最少拆除量下钻机整体的准确、快速移运。     

70D整移钻机底座基础设计

随着经济的发展,人们对能源的需求不断增加,各石油公司纷纷增大开采力度,加大了对石油钻井设备的需求量,尤其是快速移运钻机,成为钻井市场发展的重点。"优、快、省和安全"始终是钻井面临的关键问题,而"快"是钻井承包商最关注的问题,他们越来越重视中深井、深井钻机的高移运性能。70D整移钻机以半拖挂移运方式为基础,详细介绍了底座模块移运过程中的重要承载件底座基础的设计要点,以期提高钻机的整体移运性能,降低移运时间,提高工作效率。     

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。     

ZJ40/2250DBT沙漠快移拖挂钻机的研制

通过分析影响钻机移运性能的主要因素,提出模块集成、拖挂移运、快速拆装的快移钻机设计理念,并结合中东地区平坦开阔的运输条件,研制出ZJ40/2250DBT沙漠快移拖挂钻机。整套钻机集成为11个拖挂式运输模块,模块间可实现快速拆装;主要部件可实现在作业状态与运输状态间快速转换;首次将底座与坡道集成在主机模块,实现重载拖挂移运,牵引车负重大为减轻;井架采用3段无绷绳直立结构,作业效率高;绞车整体车橇座布局合理,结构紧凑;整套钻机综合应用交流变频技术与液压驱动技术,自动化程度高,有优良的移运性能和防爆、防沙、耐高温性能。     

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。     

800吨直立钻机稳移百米宝石改进型钻机轨道移运装置试验成功

近日,由宝鸡石油机械有限责任公司研制的改进型石油钻机轨道移运装置试验获得成功。该装置主要用于丛式井作业时的钻机整体移动,可避免钻井过程中因井位变化带来的钻机拆装和运输问题,降低了工人劳动强度,大幅提高了工作效率。     

ZJ40/2250DBG低温轨道钻井装备的研制

为满足俄罗斯油气田丛式井低温钻井作业的需求,研制了ZJ40/2250DBG轨道钻井装备。该钻井装备主要由轮轨式移运装置、底座、井架、钻井液净化系统、机泵组、控制系统以及井口工具等组成。整套装备和附属设备安装于交互式可续接的专用轨道上,通过装备自身液压动力驱动,按照设定的方向整体沿轨道滚动平移,实现作业区内丛式井的钻井作业。该装备利用工业网电动力,经交流变频驱动绞车、转盘、钻井泵和顶驱系统,其井架及底座均配套液压+机械式专用调平机构,确保钻机工作时井口对中。钻机适用于-45℃低温作业,与常规拖拉式和步进式钻机相比,其移位速度更快、工作效率更高。     

新型4000m窄轮距快速移运钻机研制

为了打开长期由国外制造商主导的阿曼钻机市场,针对阿曼地区的硬化路面和油田内道路等多种复杂路况,同时进一步提高钻机的搬家效率,研制了新型4 000 m窄轮距快速移运钻机。该钻机采用了超级快速移运技术,实现了整个钻机的全模块拖挂快速移运以及井场搬家过程中无吊机作业,通过对钻机的合理布局,减少各移运模块之间的相互等待时间,极大地提高了钻机的搬家效率和安全性。在HSE设计方面,该钻机应用了除互锁、防碰和零排放等成熟技术外,还首次配套了远程无线摇控起升系统,大型全制动全钢子午胎平衡车桥和动力区域低噪声设计,全面提升了钻机的HSE性能。出厂试验结果表明新型4 000 m窄轮距快速移运钻机的研制和设计很成功,在油田现场实现了8 h完成21 km井场搬家,钻机移运效率达到新的高度。该钻机的研制成功可为快移钻机技术的进一步创新设计提供参考。     

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。     

钻机步进式移运装置的研制与应用

根据页岩气"井工厂"的开发模式要求,结合页岩气地理环境和钻井特点,研制了钻机步进式移运装置。该装置采用电液同步控制技术,利用顶升油缸和平移小车等部件实现模块钻机在带满立根状态下的纵向、横向及斜向的覆盖井场全方位移动。现场应用结果表明,钻机应用步进式移运装置在28#平台累计进行井间移运14次,平均单次移运时间为65 min,最大移运质量达到680 t,装置的各项性能满足设计要求,实现了预期的全方位移运,移运准确性及同步性均满足用户要求,有效缩短了钻井作业周期。该装置的成功研制对于实施井工厂钻井和加快页岩气示范区建设具有重大推动作用。     

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。     

四机厂钻机移运装置研制技术达到国际先进水平

<正>5月5日,集团公司科技部组织专家组,对四机厂承担的《井工厂钻机移运装置研制》项目进行了成果鉴定,一致认为:该项目取得了具有自主知识产权的创新成果,整体技术达到国际先进水平。《井工厂钻机移运装置研制》项目通过对最大移运重量达1000t,可360。人员方向移动的钻机步进式移运装置整体方案和最大移运重量达2000t的轮轨式钻机整体移运方案的研究,完成了机械驱动、复合驱动及电驱动钻机丛式井移运改造技术,形成了多个创新点,2项发明专利获国家受理,3项实用