石油钻机司钻控制房的设计

司钻控制房是石油钻机的控制中枢,其性能的优劣直接关系到整台钻机的生产效率、维护保养性能、工人劳动强度和生产安全等。为此,探讨了新一代机电气液一体化石油钻机司钻控制房的设计问题,分析了房体系统、控制系统和显示系统。对司钻控制房的未来发展趋势进行了展望:人机界面控制是司钻控制房未来的必然发展趋势。届时全部钻井参数显示、全部设备控制都通过几个触摸屏来实现;人机界面控制可最大程度地优化司钻控制房内部结构和布局,显著降低司钻劳动强度,并提高工作效率;人机界面控制也是实现司钻控制房智能化、小型化的重要保证。     

适用于钻井和修井作业的新型钻机理论

Ｈｙｄｒａｌｉｆｔ钻机采用动力液缸提升管柱，采用钢丝绳作起升补偿，与常规钻机相比不但降低了重心的位置，而且减轻了钻机的重量。     

钻机钢丝绳提升系统力学模型及分析

运用离散系统动力学模型建立了钻机滚筒钢丝绳提升系统的力学模型.通过实际工况对力学模型进行了合理简化,忽略钢丝绳与滑轮接触处钢丝绳的变形,将钢丝绳分成14段的离散系统;通过力学计算,将游绳、死绳的动力特性方程与大钧的动力特性联系起来,找出了滚筒端扭矩输入特性与大钩动力特性的关系,为钻机提升系统的动力分析提供了理论基础.     

钻机启动过程快绳拉力研究

钻机启动过程中的冲击载荷造成快绳拉力过大是钢丝绳在滚筒缠绕过程中发生夹绳、乱绳事故的主要原因之一。根据机械系统动力学理论,建立钻机起升系统动力学模型,能够解决钢丝绳缠绕过程中快绳拉力的求解问题。     

基于FMEA的海上平台钻机电控系统的失效风险评估

针对海上平台设备的故障现象,为了提高钻机核心装置电控系统的可靠性,促进钻机安全稳定作业。分析了钻机电控系统的故障模型,建立了钻机电控系统故障树;采用FMEA对钻机电控系统的失效风险进行了评估,确定了电控系统的各故障模式的严重度、发生频度和可探测度,进而计算了故障风险数;根据评估结果,提出了控制电控系统失效模型的改进措施。结果表明:电控系统故障树便于更加直观地了解系统内故障模式的逻辑关系和相互响应效果;部件功能失效、部件变质和部件老化是海上平台钻机电控系统失效的最大风险故障模式;相关管理人员需加强钻前检验工作和部件维保计划,优先考虑对老旧钻机设备的电控系统部件进行检查和更换,以有效地控制故障模式。     

可控硅（SCR）房在使用维护中应注意的问题

目前，国内电动钻机的使用日益增多，其中大部分是交-直流方式，即，通过大功率晶闸管将柴油发电机组输出的600V交流电压变为O～750V可调的直流电方式，驱动绞车和转盘及泥浆泵的直流电机．交流电部分通过变压器将600V变为380V，这些变化都得经过电控房(简称SCR房)．所以，SCR房是整套电动钻机的核心部分．完成井场所有电器的供配电。     

基于Profibus-DP的石油钻机电控实时监测系统

为便于现场快速排除钻机电控系统故障和减少钻井过程中的设备停机次数,结合我国石油钻机电控技术的实际情况,通过使用Profibus-DP现场总线技术以及西门子WINCC软件,开发了石油钻机电控实时监测系统,实现了对绞车、钻井泵和转盘等主要设备的状态监测以及主要参数的实时显示和数据报表的打印等功能。介绍Profibus总线网络拓扑结构,阐述了监测系统的模块组成和主要功能。     

液力控制盘刹车

液力控制盘刹车装置是EMSCO公司设计研制的设备。它由两部分组成：工作系统——包括若干组工作制动钳，为钻机各项操作提供制动力或“停车”；应急系统——包括两个紧急制动钳，在钻机动力发生故障时，提供“故障安全”制动力。两个水冷刹车盘（表面硬化）代替了常规刹车的刹车轮网。每个刹车盘上的工作树的数目可以由绞车钢丝绳的额定拉力确定。两个刹车盘分别由一个控制阀推动，能分别刹住额定负荷。即系统不仅可以双倍地提供所需要的制动力，而且当一个刹车盘不能工作时，另一个刹车盘也能刹住全部负荷。“故障安全”系统是指每个制动…     

机械钻机电控系统的配置研究与分析

随着我国社会经济的不断发展,石油工业领域的综合实力得到了极大的提升,相关装备也变得越来越先进。在石油天然气勘探与开发领域会应用到相应的钻机,其包含了动力机、传动机以及多工作机等多种组件,属于一种重型机械设备。该机械钻机包含有旋转钻进系统、动力机组、传动和控制系统、钻井液循环系统等,其中电控系统是机械钻机的重要组成部分,其技术水平的高低代表了钻机的先进程度。针对机械钻机进行了相关概述,分析了钻机电传动系统的相关优点,研究了钻机电传动控制系统的配置并提出了相应的优化方案。     

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。     

电动钻机控制系统及顶驱控制系统的谐波干扰及其抑制

在电动钻机控制系统及顶驱控制系统运行过程中出现的谐波干扰现象,轻者干扰SCR房和顶驱电控系统的正常运转,重者会烧毁SCR房和顶驱电控系统内重要的控制模块。通过对各种工况下的600V（220V）电压波形拍照,找出了产生谐波干扰的根源。由此提出了减少和消除谐波干扰的具体方案。     

石油钻井井场电气安装工程的规范化研究

在统一钻井井场防爆区域划分标准的基础上,建立防爆区域等级与电气设备防爆形式的对应关系,可确保防爆性能。将钻井井场的系统接地形式统一为TN-S系统中性点接地,明确并统一井场系统接地的安全技术要求。对机械钻机及转盘电驱动钻机、电动钻机等供电系统进行对比分析及统一。将钻机总等电位联结分为400V和600V/690V两种,并对辅助等电位联结进行了分析。列出了发电房或电控房的供电接口内容,规范了井场用电设备的供电。该项目已在四川油田逐步推广应用,取得明显的效果。     

美国石油钻机提升能力的分析

<正> 一、配套分析 对美国石油钻机提升能力灼分析,往往涉及同提升能力有关的设备配套问题。由于设备配套不同,就可能得出不同的结论。 文献[1]认为,美国钻机大钩工作负荷是不可能使用的,因为钢丝绳强度限制了大钩工作负荷。此分析的假设配套条件是;(1)钢丝绳的最小安全系数为2.5;(2)7000米以     

钻井钢丝绳断裂原因的技术分析

钻机提升系统的钻井钢丝绳在油田钻井过程中突然断裂,造成设备顿钻事故。通过对钢丝绳断裂部位、断口形貌、制造质量以及滚动系统滑轮参数等调查情况进行分析,剖析了钢丝绳断裂产生的原因。     

钻机节能降耗设备应用

为适应当前国际能源的发展趋势及响应国家颁布的环保新政,实现清洁生产,节能减排。钻机节能降耗设备将高压变配电、谐波抑制及无功补偿等多项先进成熟技术集中应用,对现有机械钻机和电动钻机进行电代油改造,在满足各类钻机负荷要求的同时提高了钻机电控系统的稳定性,降低燃油消耗、减少噪声污染,节约设备运行成本。     

井场用XBD5T定柱式悬臂起重机的研制

井场用XBD5T定柱式悬臂起重机是针对出口俄罗斯奥伦堡ZJ70DB低温钻机配套要求开发的一种井场起吊设备。在起吊过程中,通过电动机旋转带动固定在旋转筒上的齿圈实现旋转作业,重物的起升靠电动葫芦远程无线控制。定柱式悬臂起重机的工业试验及其在俄罗斯的现场应用表明,该产品在井场应用效率高、方便、快捷、安全,对小吨位的重物搬运是自走式起重机的理想替代品。最后指出该产品对开发俄罗斯及中东国家石油钻机市场具有很大的推动作用。     

电驱动钻机绞车与盘式刹车互锁控制方案

交流变频钻机配套的盘式刹车系统若没有与钻机的电控系统进行互锁会造成误操作而损坏钻井设备。盘式刹车的操作与过去的带式刹车操作完全不同,司钻有时会误操作,使电气系统的过载保护系统频繁起动,这种情况不仅会损坏设备,同时存在安全隐患。设计了盘式刹车系统与绞车主电机电控系统的互锁控制系统,不但避免了由于误操作对设备造成的损坏,也提高了盘式刹车的安全性和可靠性。     

液压动力大钳

普通动力大钳是用一根系在天车上的钢丝绳悬挂着，大钳自重为２ｔ，移动困难，而且拉绳器上的绳子挂在大钳上，不能碰撞顶部驱动装置，以致在移动大钳时需要３名钻工才能胜任。美国ＢＪ管材服务公司研制成ＬｅａｄｈａｎｄＭＫⅡ液压动力大钳，可使用现有拉绳器的钢丝绳，只需稍增加钻机结构载荷，大钳的提升能力便可大大提高，还可与整体式大钳系统一道工作。操作实践表明，这台大钳可提高旋接套管的效率，减轻工人的劳动强度，且操作安全。液压动力大钳@柳君     

机械钻机电控系统的配置研究

利用系统学方法分析了机械钻机中电器设备分布及不同运行工况与钻机所处不同时期的用电要求,并结合发电设备一次性投资与设备运营费用进行综合评价,优选出最佳电控系统配套方案。对电源布局作了简单介绍,该配套方式不但可以满足钻机不同使用工况要求,同时还可以实现整套钻机使用效益最大化。     

关于钻机6×7轮系的讨论

为了提高钻深能力到4000米,国产130-3型钻机与大庆Ⅱ-150型钻机的游动系统改成6×7轮系。本文详细讨论了6×7轮系对钻井设备各方面的影响,分析了美国钻机轮系的特点,指出上述国产钻机改用6×7轮系将会带来的一些弊病,认为4000米钻机应该采用5×6轮系和高强度钢丝绳。