海洋钻井平台立柱式排管机设计

排管机用于在钻台排放架与井口之间往返自动抓取与排放钻杆,是海洋钻井平台钻杆自动排放中最为繁忙的装置。介绍了立柱式排管机总体机械结构组成及主要技术参数、液压系统原理及控制方式。设计的排管机适合于双联井架钻机,具有操作灵活可靠、运动稳定、操作空间大等优势,适合深水半潜式钻井平台及钻井船钻台立根自动排放操作。     

钻井平台钻杆自动化排放系统方案设计

钻杆自动排放系统在提高钻井效率、降低作业成本方面成效显著。通过对国内外技术调研,分析排管系统典型结构,提出一种适用于海上钻井平台的自动化钻杆排放系统总体方案。通过方案简化也可适用于陆地钻机。     

海洋钻井平台折臂起重机设计

钻杆自动排放对提高海上石油钻井作业安全性及降低作业成本有重要作用,甲板钻杆起重是海洋钻井平台钻杆自动排放的首道工序。介绍了所设计的折臂起重机总体机械结构组成、工作原理、主要技术参数和液压系统原理,并对该液压系统特点进行了分析。设计的折臂起重机用于甲板钻杆起重,具有结构紧凑、操作灵活可靠、覆盖空间范围大等优点,适合深水半潜式钻井平台及钻井船甲板钻杆自动抓放操作。     

钻杆自动传送系统及设计方案

介绍了国内外陆地钻井平台和海洋钻井平台-钻井船用钻杆自动传送系统的发展现状,重点分析了OIL公司和TESCO公司钻杆自动传送系统的性能特点。在分析陆地钻机结构型式和目前国外常用钻杆自动传送设备的基础上,提出了适用于陆地钻机的举升式和提升式2种钻杆自动传送系统的设计方案。     

陆地钻机钻杆自动排放系统设计

钻杆自动排放系统主要用于海洋钻井,陆地钻井应用较少。为了减少陆地钻机起下钻作业时间,降低工人劳动强度,增加 钻井安全性能,提高钻井效率,针对陆地钻井常用井架,初步设计研究出一种结构简单、操作方便、能全程实现自动控制的三坐标钻 杆排放装置系统。该系统主要由主夹钳及平移系统、辅助夹钳及平移系统、竖直（Z向）滑道系统、以PCL-839和IPC为主的控制系统4 部分组成,安装在钻井平台和二层台之间,主要适用于陆上钻井常用的任意A型、K（或Π）型井架的钻井系统,能实现在起下钻和接 单根等作业流程中钻杆的自动夹持、提升、下放、平移等轨迹全程无人数字自动控制,是目前比较先进的钻杆自动排放系统     

陆地钻机钻杆自动排放系统的设计方案

介绍了国内外海洋钻井平台-钻井船用钻杆自动排放系统的发展现状,重点分析了NOV公司和Aker Kvaerner公司几种钻杆自动排放系统的性能特点。在分析陆地钻机的结构型式和常用起重设备结构特点的基础上,提出适用于陆地钻机的机械手式、立柱式、桥架式和起竖式4种钻杆自动排放系统的初步设计方案,并分析了各自的优缺点,以期为设计开发陆地钻机钻杆自动排放系统提供参考。     

ZJ30/1800DB自动化钻机的研制

为了提高钻机自动化、智能化操作水平,提高操作安全性,改善作业环境,研制了ZJ30/1800DB自动化钻机。该钻机通过配置动力猫道、轨道式铁钻工、二层台自动井架工和液压吊卡等管柱自动化处理设备,并采用钻机集成控制系统和双司钻智能控制平台,实现钻杆、钻铤和套管等钻井管柱的输送、建立根以及管柱排放的自动化作业,形成了自动化、安全、低作业强度的钻具处理模式。试验结果表明:该钻机输送系统和建立根系统可完成最大φ340 mm的管柱处理要求,立根排放系统可完成最大φ203 mm钻铤及钻杆的排放要求。该钻机的研制成功可为国内自动化钻机的设计研发和现用钻机的自动化改造提供思路。     

GC 2L4型钻井管柱自动化处理系统研制

为提高钻井作业效率、降低操作人员劳动强度,提高操作安全性,同时为了提高钻机的自动化、智能化水平。研制了GC 2L4型钻井管柱自动化处理系统,通过配置举升式动力猫道、自动井架工、液压吊卡、铁钻工等机械化设备,与顶驱装置配合实现钻杆、钻铤、套管等钻井管柱的机械化输送、机械化建立根、立根自动化排放等作业,实现高效、安全、低作业强度的管柱自动化处理作业模式。通过钻机集成双司钻智能控制平台,实现管柱处理系统的自动化远程集中控制。     

中石化石油工程机械有限公司研制出自动化动力猫道装置

<正>动力猫道装置是指在钻井、修井过程中,将井场钻具自动送上和放下钻台的装置。动力猫道可与钻杆自动处理装置、二层台钻具自动排放装置、铁钻工、气动卡瓦等联合使用,实现井口钻杆操作全自动化或半自动化,大大提高钻井工作效率,增强施工的安全性。目前,国外的动力猫道主要有固定式、举升式、机械手臂等3种。固定式动力猫道适用于低钻台或小型钻机,如修井机和2 000m以下的小钻机,缺点是钻具与V形槽之间的摩擦大,对钻具的保护不够。举升式动力猫道比较适用于我国陆地大型钻机,但国外设计的尺寸比较     

海洋钻井平台桥式起重机设计

为实现海洋钻井平台钻杆自动传送,设计了一种桥式起重机,由桥架、大车运行机构、小车运行机构、起升机构、末端手爪等组成,安装在主甲板上,采用全液压驱动,可实现钻杆在猫道机与排管架之间的往返传送。具有工作安全可靠、效率高等优点。     

自动化钻机向智能化发展的关键技术分析

总结了我国石油钻机在自动化方面的技术现状,包括自动化钻机总体技术、自动排管技术、司钻集中控制技术以及钻机远程信息化监测技术等。分析了自动化钻机技术发展过程中面临的技术瓶颈,包括系统作业效率问题、自动化工具稳定性及作业成功率问题、检测环节瓶颈问题、数据零散并缺少系统分析整理问题等。对自动化钻机向智能化方向发展所涉及的关键技术进行了阐述,并提出开展全新流程方式的钻机总体技术开发及电动化钻井机器人装备开发等发展建议。     

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。     

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。     

四单根钻机立柱排放稳定性非线性屈曲分析

四单根超深井钻机采用四单根立柱进行钻井作业,能够缩短起下钻时间和钻井周期,降低复杂事故发生的概率。为保证四单根钻机立柱排放的稳定性,从非线性的角度出发,采用有限元非线性屈曲计算方法,对不同规格尺寸的四单根立柱排放稳定性进行分析。分析结果表明:同一类型立柱,随着钻具直径的增大,其变形量逐步减小,稳定性越来越好;?127.0 mm及以上规格钻杆和加重钻杆、?158.8 mm及以上规格钻铤,采用四单根立柱,?127.0 mm以下常用钻杆和加重钻杆、?158.8 mm以下常用钻铤,采用三单根立柱,钻机增加三单根二层台;立柱的稳定性分析结果与现场实际变形相符。所得结论可为四单根钻机立柱的排放方案制定提供参考。     

液压动力钻杆排放猫道设计与应用

针对目前我国钻机用钻杆坡道、钻杆猫道、钻杆排放架都是独立部件,需要单独运输,搬家车次多,组装和拆卸需要吊车,不具备向钻台自动送入单根及下放钻杆(或甩钻)功能的状况,设计了一种液压动力钻杆排放猫道。该钻杆排放猫道以液压为动力,能实现低位排放钻杆、钻杆送入钻台接单根等功能,送单根上钻台和引回猫道既可在控制房内手动操作,也可在钻台进行远程遥控操作,能减轻工人劳动强度,缩短接单根时间,降低建井周期和成本。     

自动化管具处理系统的研究与应用

国内对自动化管具处理系统的研究才刚起步,钻井作业中钻杆的传送更多依靠人工协同实现,远不能满足自动化钻井作业的需求。为此,研制了GW-AH1500自动化管具处理系统。该系统采用液控为主的液、电混合驱动,能够独立在鼠洞与钻杆盒间自动移运钻杆并完成钻杆的自动排放,可与在用或新型陆地液压钻机配套使用,实现高效、安全的作业模式。现场应用结果表明,自动化管具处理系统机械化和自动化程度高,可显著降低劳动力成本,钻杆输送等作业流程顺畅,抓取效率高,打破了国外技术的垄断。     

PCL-839在钻杆自动排放控制系统中的应用

为了实现对自行设计的陆地钻机钻杆自动排放系统的智能控制,在对钻杆自动排放系统结构做简要介绍的基础上,以步进电动机和液压马达为主要动力,以PCL-839运动控制卡和工控机IPC为主要控制单元,采用NC嵌入PC式结构,通过PCLD-782/785信号输入输出卡,初步设计出陆地钻机钻杆自动排放控制系统,主要内容包括控制原理方案设计、应用PCL-839卡的步进电动机限位开关设计、步进电动机驱动设计和控制系统硬件总体设计等几部分。该控制系统能实现在起下钻和接单根等作业流程中钻杆的自动夹持、提升、下放和平移等轨迹全程无人数字自动控制,是目前比较先进的钻杆自动排放控制系统。     

钻杆自动排放系统的发展及典型结构

在20世纪40年代,人们就开始探索起下钻操作的机械化方法,于是产生了钻杆自动排放系统。目前,该系统已在深水及超深水海洋钻机中得到广泛应用,在改进钻井作业的安全性和经济性等方面取得了巨大成功。介绍了钻杆自动排放系统的发展历史和促进其发展的因素,以及国外的典型系统。     

用于钻机和修井机的双驱钻机理论

双驱钻机理论是全新的钻机设计方染，它得钻机 答井机的结构与操作得以大大简化，双驱钻机即可用一 动钻井平台又可用于固定式钻井平台，并取消了带有绞车，钻柱补偿器等的大型井架，双驱钻机理论可使小型修井机象大型钻机那样使用，从而展示了钻井新的方式及改善海上油田经济状况的广阔前景。     

Atlas Copco新推出Predator钻井系统

Atlas Copco推出了Predator钻井系．统。这一设计使得钻机工作时间增加，降低了成本。它具有200，000磅的吊载能力，适于油气领域的钻探。它由一个移动钻机，一个液压底座，和一个钻杆自动处理平台组成。