绿色低碳型石油设备的技术现状和发展趋势

大力应用绿色低碳型石油设备是石油企业落实节能减排的重要举措。本文介绍了绿色低碳型钻井设备、作业设备以及采油设备。阐述了电驱动、液压蓄能、天然气机驱石油钻机的优势,介绍了改进型游梁式、改进型无游梁式、液压蓄能型、可更换动力型四大类抽油机,介绍了网电、液压蓄能、不压井三种修井机的应用现状。     

石油钻机盘式刹车液压系统浅析

液压盘式刹车广泛运用于石油钻机中,液压站是专门为石油钻机设计配套的液压辅助设备,主要为石油钻机液压盘式刹车的工作提供动力源。本文结合盘式刹车工况,分析了几种较常用的盘刹液压系统,钻机设计应选择更合理、更安全可靠的液压系统。     

国内外石油钻井装备的发展现状

在对国内外石油装备资料进行广泛调研的基础上,详细介绍了国内外石油钻机发展的新趋势及交流变频调速电驱动石油钻机、液压钻机、快速移运钻机等新型石油钻机的性能及参数。介绍了国内外电驱动和液压驱动两大类型新型顶部驱动钻井装置、钻井泵等设备的最新发展现状及大功率三缸钻井泵、液压泵和六缸钻井泵等新型钻井泵的性能及参数。从国内外石油装备的发展现状看,石油装备正在向型式多样化、技术先进化、设计人性化趋势发展,据此提出了我国发展石油钻井装备的建议。     

石油钻机技术发展趋势

概述了国内外石油钻机朝着机械化，自动化，智能化，快速，高效，节能，高性能，高寿命，高安全性，大型化，大功率，高压，大排量，适应深海，浅海，海滩和沙漠等地区需要的方向发展的趋势。介绍了我国研制，改造丛式井钻机，沙漠钻机，斜井钻机和海洋钻井装置所取得的进步。还从提高石油钻机易损件寿命，机械化自动化水平和制造质量，采用现代设计方法以及完善钻机标准等8个方面，提出了发展我国石油钻机的建议。     

石油钻机发展中有关问题的探讨

针对国内石油钻机现阶段发展中存在的诸如钻机的高移运性、直流电驱动钻机绞车自动送钻技术、机械驱动钻机应用节能发电机等单元技术及性能的合理开发和利用等若干问题,进行了分析探讨,并提出自己的看法和建议,以期为我国石油钻机的发展和完善提供有益的途径。     

《石油钻机液压盘式刹车》标准技术分析

液压盘式刹车作为石油钻机的关键装置,其质量的好坏直接关系到钻井作业能否安全实施。因此,急需制定一个高水平的石油钻机液压盘式刹车标准。阐述了将制动力矩确定为液压盘式刹车型号主参数的根据和技术内涵,确定了石油钻机液压盘式刹车型号的表示方法。介绍了液压盘式刹车的制动方式、制动力矩的确定方法及制动力矩公式中载荷的取值方法,得到了SY/T6727—2008《石油钻机液压盘式刹车》标准的基本参数。     

抽油机液压蓄能节能系统分析及控制策略

对比分析了目前常见的几种抽油机节能方案,在此基础上提出了液压蓄能节能系统;重点分析了节能系统的液压系统和机械系统,提出了液压蓄能节能系统方案及控制策略。     

液压技术在钻机上的应用现状及发展建议

液压技术在石油钻机上有很多应用 ,对钻井装备的技术进步起到了重要作用。介绍了液压技术在国外钻机上和在国产钻机上的应用情况。为进一步开发、应用液压技术 ,将先进的液压技术应用于钻井装备制造行业 ,提高我国钻井装备技术水平和市场竞争力 ,对研制、开发钻机液压部件 ,加大液压技术在国产钻机上的应用 ,提升国产钻机的性能 ,提出了建议     

WT—50型钻机通过部级技术鉴定

1985年10月5日至7日,石油部制造司在石油地球物理勘探局徐水办事处主持召开了WT-50型钻机技术鉴定会。 WT-50型钻机是石油地球物理勘探局机械厂设计制造的。它是一种靠液压传动和液压控制实现井架起落、动力头旋转、钻具提升、加压等动作的新型车装轻便钻机。     

液压蓄能修井机节能系统设计

文章根据液压蓄能修井机试验样机设计及现场使用情况．较详细地叙述了该机关键性技术之一——节能系统的组成及设计过程。重点介绍了组合油缸的力档排序、液压驱动系统的操控方式、蓄能系统的功率匹配等中心内容。在论述原理、介绍设计思路的同时，还指出了设计时应如何对该机进行总体把握的分析方法。     

ZJ40CZ车装钻机的研制

采用液压盘式刹车和顶驱等先进技术而开发设计的ZJ40CZ车装钻机,选用高速柴油发动机为行车系统和作业系统提供动力;绞车和转盘采用液力+机械传动方式驱动,绞车为双滚筒,采用液压盘式刹车作为主刹车;井架采用液压油缸起升和伸缩。ZJ40CZ车装钻机可用于复杂地形地区的油井、气井的钻探施工作业,其优越的底盘越野性、较高的作业效率,特别是高移运性,实现了钻机的快速搬家和组装,降低了钻井成本,大大提高了钻机的整体性能,能够满足中深井原油钻探开发的需要。     

石油钻机用防喷器装卸系统研制及应用

针对现代新型电驱动钻机的设计理念及现场要求,研制出了全液压控制、1人单工位操作就可完成钻机防喷器组吊装对中工作的防喷器装卸系统。介绍了该系统的结构、技术原理、实施方案,并着重从液压控制上对系统进行了详细的分析。现场试验及使用情况表明:该系统完全适应当前电驱动钻机的要求,利用该系统安装和拆卸防喷器组,省时、省力、安全、高效,具有较好的推广应用前景。     

DQ40Y顶驱装置液压系统设计

为了满足小型钻机和修井机的需要,研发了DQ40Y液压顶驱装置。主要介绍了DQ40Y顶驱装置的液压系统设计。其主泵系统采用P/Q控制模块,通过对系统压力和流量的线性调节,实现了对钻井扭矩和速度的控制;动力马达具有摆角可调功能,通过改变马达排量,可调节钻井扭矩和钻速;循环冷却系统采用备份设计,方便了系统的维护与保养;辅助系统吸取了交流变频电驱动顶驱的成功经验,沿用了其液压系统。厂内性能试验结果表明,该液压系统基本达到了最初的设计要求,为DQ40Y顶驱装置进入市场奠定了基础。     

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。     

2000m全液压齿轮齿条钻机

为适应井深2 000 m以内定向井、水平井和侧钻井等特殊钻井作业需要,开发了全液压齿轮齿条钻机。钻机的电控系统采用现场总线控制技术,用PLC来控制、监测钻机的主要部件;液压系统采用基于电液闭环比例技术,实现对液压泵、液压马达的控制,并完成动力头的提升和下放、旋转等功能;钻机还配套了管子处理装置,从管排架上抓取钻杆并将其送至井口。这种钻机具有结构紧凑、移动性好、工作可靠及成本较低等优点,具有广阔的市场前景。     

JC50DBZ型直驱绞车结构和关键技术分析

为了提高石油钻机绞车的效率、节约能源和环保、提高钻井效率,促进钻机的轻量化发展,方便使用、安装和运输,采用机电融合的直驱技术,研制了JC50DBZ型直驱绞车。该绞车采用直驱技术,提高了传动效率,减少了故障点,缩短了绞车检查和维护时间,使钻井效率提高; 通过绞车结构优化,缩小了绞车尺寸和质量; 采用直推盘刹和集成新型盘刹液压站,提高了刹车的响应速度。分析了直驱绞车的结构、原理和关键技术,并和齿轮传动的一挡和两挡结构绞车进行了性能对比。     

ZJ30/1700LM煤层气钻机的研制与应用

为了满足煤层气勘探开发的需要,研制了ZJ30/1700LM煤层气钻机。该钻机在绞车结构上做了重大改进,通过加高滚筒中心高度和将液压盘式刹车装置的工作钳上移到靠近钳架上固定座,使绞车总宽度不大于2 500 mm;合理分配钻台各模块,立根台部分采用上、下分模,钻台后支架采用左、右分模,解决了钻台底座各部件运输尺寸超限的问题;设计一套钻机整体移动装置,采用导轨式平移方案,导轨上平面开有液缸的步行孔,用2个液缸推动钻机底座在导轨上移动,移动方式为步进式,由液压系统提供动力,通过液压控制台操作液缸活塞伸出和缩回,可实现钻机的整体向前平移,满足煤层气钻机钻丛式井的要求。     

CTR120/300复合连续油管钻机研制与试验

连续油管钻井技术是20世纪90年代从北美地区迅速发展起来的一项高效、低成本、安全环保的钻井技术。四川宏华石油设备有限公司成功研发了国内首台复合连续油管钻机,名义钻井深度（Φ114.3 mm钻杆）2 000 m。钻机的主要设备由移动运输性好的3台拖挂单元组成：连续油管井架底座拖挂单元、连续油管滚筒拖挂单元和机械手拖挂单元。该钻机将连续油管装置和带动力水龙头的常规钻井装置集成在一起,既能进行常规钻杆钻井,又能进行连续油管钻井。钻机配备的全套自动化管子处理装置、轻便铁钻工、自动液压卡瓦等机具,极大地减少了钻台面的作业量,降低了劳动强度。钻井试验结果表明,CTR 120/300复合连续油管钻机总体性能符合设计要求,与常规钻井相比具有起下钻速度快、机械钻速高、钻井液连续循环等优点,但还需要进一步加强井下工具和钻井工艺的研究,以加快其在国内的推广应用和发展     

海洋液压钻机综合评价模型及应用

海洋液压钻机是以钻机的提升系统和旋转系统的动力源全部由液压泵提供为主要特点的一类钻机。液压设备的传动力矩大,控制简单方便,易于实现自动化、智能化等优点,海洋液压钻机已成为海洋钻修井装备中重要的一员。由于海洋环境的特殊性,海洋液压钻机的故障维修时间长。在钻修作业前,可以通过有效的风险评估手段,提前识别设备风险,及时处理设备故障,提高后续作业效率。基于模糊综合评价法,建立了海洋液压钻机综合评价模型,给出了各个评价因素的权重。通过实例计算表明,评估结果符合现场实际,可为预测设备风险提供参考。     

双液动小绞车在钻机中的应用

钻机设计、使用初期没有配备自动化井口机具。随着现代钻井技术的发展,钻井设备的自动化要求不断提高,井口机具的机械化、自动化是现代钻井设计的主要标志之一。目前,钻机上液气大钳、自动旋扣器的普遍应用已解决了钻具上、卸扣的问题;双液动小绞车在ZJ－15型钻机中的应用,解决了占油田现使用钻机60％的ZJ－15型钻机上吊钻具和甩钻的自动化或半自动化,减轻了工人的劳动强度,提高了生产安全系数。