模块钻机的现状及发展趋势

对模块钻机的特点及其与移运式钻机的区别做了简单的介绍,结合几款模块钻机阐述了目前国内外模块钻机的发展技术水平及现状,并对海洋模块钻机进行了简单介绍。最后对模块钻机的发展趋势进行了分析,模块钻机必将朝着模块程度更高化、自动化和智能化的方向发展。交流变频电驱动石油钻机将成为陆地和海洋石油钻机发展的换代产品,盘式刹车和顶部驱动钻井装置的使用使得钻井安全系数有了很大提升,全液压可动移式模块钻机具有明显的优势,必将得到更大发展。     

国外钻机技术现状及我国的发展策略

概述了近几年来国外钻机技术的发展现状,指出国外钻机的发展趋势是高度自动化和智能化、高度模块化和移运便捷化、能力配置强大化、钻机形式多样化以及小型化和轻型化,同时介绍了激光钻机、海底钻机和齿轮齿条钻机的技术现状。对于我国钻机技术的发展,提出以下建议:①陆地深井超深井钻机宜加速完善、快速升级;②继续发展大模块拖挂钻机;③重视研发液压钻机;④大力发展连续管钻机;⑤适度发展斜井钻机和直升机吊装钻机;⑥搞好极地钻机开发;⑦加速研发深水海洋钻机。     

海洋钻机模块机械设备安装探讨

海洋钻机模块为国内近十几年来新兴的钻井作业平台,机械设备专业性强,涵盖了世界先进的工艺和技术,对设备安装要求较高。本文结合工作实际,介绍了海洋钻机模块机械设备的组成及安装特点,对悬吊式、基座式、嵌入式三种安装方式分别进行了分析,指出了海洋钻机模块设备安装中应注意的事项。     

海底钻机及其研究进展

为节省钻井成本及避免海洋环境和恶劣天气对钻井作业的干扰,提出了海底钻机的概念。阐述了海底钻机的原理,介绍了国外2种海底钻机的结构、运作程序以及钻机关键设备的功能,对比分析了海底钻机与常规浮式钻井装备预期的经济效益。最后针对海底钻机国产化提出建议:国内应加强对海底钻机材料及自动化程度的跟踪研究;在石油工程相关领域的技术研发和装备制造过程中可以借鉴海底钻机模块化设计技术、加工制造技术、水下安装技术、智能作业技术以及远程控制技术等;国内可以从用于深水海底自动取样、浅钻设备入手,开始关键设备的研发试验。     

海洋模块钻机液压系统故障分析及改进

随着海洋石油模块钻机自动化、数字化快速发展,近年来液压驱动的自动化设备在新建模块钻机上的数量和占比越来越高,但液压系统的整体工艺流程设计和综合液压站的配置不合理,造成了系统发热、终端设备可靠性降低等故障现象,给钻完井作业带来了诸多困扰和时效损失。提出了模块钻机液压系统工艺流程设计优化方案,对综合液压站的配置选型和控制系统提出了改进措施并在新建模块钻机项目中进行了实施和验证,解决了遗留多年的疑难问题,提高了综合液压站和终端设备的可靠性和安全性,节约了建造和使用成本,取得了良好的应用效果,为钻机作业现场解决疑难问题提供了有利指导。     

国内超深井钻机技术现状与发展建议

随着陆地油气开采高难度井的增加和海洋深水勘探的需要,超深井钻机将在未来几年内有一定量的需求,但目前国内超深井钻机的研发才刚刚起步,而且在一些关键技术上与国外还有一定的差距。对国内外超深井钻机的技术现状进行了对比分析,并就国内该项技术发展中存在的问题以及今后发展中应注意的问题,提出了几点建议。     

国内陆地石油钻机发展趋势探讨

分析了国内陆地石油钻机发展历史和现状，从钻井市场变化对钻机的需求角度出发，提出发展钻机的客观性和必然性，得出国内陆地石油钻机发展趋势的结论。旨在为钻机的制造提供参考依据；也为钻探单位谋求获得经济的、先进的钻机和合理的布局体系提供参考依据；同时将促进国内陆地石油钻机制造和钻探单位的技术发展，使其在一段时期内维持在一个较高的技术水平上。     

新型连续管侧钻装备可行性研究

连续管侧钻技术凭借其一系列优势在国外得到了广泛的应用，但国内至今没有大规模推广。通过对比分析国内外连续管侧钻装备进展，发现国内与国外的差距还非常大。为早日实现国内连续管侧钻工艺的规模化应用，需要研发配套更适合我国国情的连续管侧钻装备。长城钻探井下作业公司技术团队经过对连续管侧钻装备关键部件的优化设计后提出了一种“1+1+1”三模块组合方案，即：连续管设备模块+液压举升机模块+辅助设备模块。该方案将三个单独的模块有效的统一起来，既能联合作业，也能够单独作业。具有占地小、价格低、安装组合快、操作简单、工序转换时间短等优势。通过与常规修井机和裸眼连续管钻机的比较，可知：液压举升复合连续管钻机在生产时效、作业成本等方面均优势明显，具有较大的推广价值。但该装备配套方案尚未付诸实施，还需要进一步的研究和试验。     

液压驱动钻机技术现状和国内发展建议

通过与传统钻机的比较,分析了液压驱动钻机技术的高效率、高安全性和高适应性的结构特点,认为国内应加大对此类钻机的研究与开发;并结合油田面临的问题,提出国内液压驱动钻机技术的发展建议。     

轻型可搬迁式海洋钻修机模块划分方案研究

轻型可搬迁式海洋模块化钻修机模块划分方案是钻机设计的关键技术之一,模块划分情况直接影响到整个钻机的设计和建造。按照蓝疆号浮吊、滨海108浮吊和芝罘岛号浮吊的吊装能力,对SZ36-1Ⅱ模块钻机进行不同的模块划分方案分析。从建造的难易度、经济性以及搬迁的可行性等方面进行对比,确定适合轻型可搬迁式海洋模块钻机模块划分的方案,并对模块钻机的海上安装顺序进行了简要介绍。     

海洋无钻修机平台修井作业方式

对目前我国海洋油气田无钻修机平台修井作业方式进行调研,对已经应用成熟的搬迁修井机、液压修井机、连续油管修井和投捞潜油电泵等作业方式进行综述,论证各项作业方式所适用的条件,并对技术局限性进行分析。根据我国国内海洋油气田的开发情况,制约无钻修机平台修井的瓶颈在于提高作业时效和降低作业费用。对国内海洋油气田开发趋势进行分析,未来无钻修机平台修井作业方式将有较大改进。对无钻修机平台修井作业方式进行思考和展望,整理海洋无钻修机平台修井的思路,为海洋平台开发和修井作业提供参考。     

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。     

具有主动加压钻进功能钻机的技术发展

主动加压钻机能够为钻具提供足够的下压力,使钻机钻进速度更快。除此之外,主动加压钻机还能够有效地增强水平井水平段的钻进能力,增强钻机钻水平井和斜井的能力。介绍了分离式、液压缸间接传动型、液压缸直接传动型及齿轮齿条传动型主动加压钻机的结构原理及性能特点。在介绍国内外主动加压钻机发展现状的基础上,指出了主动加压钻机的关键技术和发展方向,即一体式结构是主动加压钻机未来的发展方向。     

基于西门子3项控制技术的海洋钻机控制系统

概述了HZ19—2/3海洋钻机模块的结构及其与陆地ZJ70D系列钻机的区别。介绍了西门子(SIEMENS)人机界面(HMI)、可编程序控制器(PLC)、PROFIBUS-DP现场总线技术在海洋7000m直流电驱动钻机控制系统中的应用;电控系统的设计特点及网络控制系统软件、硬件的构成;监控系统的功能,控制系统的优点。HZ19—2/3海洋钻机通过了美国船级社的认证,2套钻机控制系统运行半年多来,性能优良,易于操作,对确保海洋钻井平台钻井安全、经济地运行起到了良好作用,标志着国产海洋钻机技术水平和开发能力有了新的提高。     

海洋模块钻机滑轨防止划痕技术研究

海洋模块钻机是海洋石油钻井平台的重要组成部分,目前投入使用的数量已达50台之多。滑轨是承担海洋模块钻机滑移作业的关键部件,在实际滑移过程中,多次出现了滑轨划伤的现象。本文针对上述情况,搜集整理了滑轨划伤的典型实例,对滑轨划伤的原因进行了分析,提出对应的防止划痕技术,以确保钻机滑轨结构的安全性和可靠性。     

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。     

海上油田应急救援自升式平台就位优选关键技术

为准确、有效贯通应急救援井与井喷事故井的通道,需要优选应急救援井位置和合理匹配钻井装置。开展水深122 m以内自升式钻井平台救援井就位优选关键技术研究,包括潮流流向优选、风向优选、浅层地质灾害性特征风险规避、钻井平台优选、救援井钻井设计等。钻井平台优选解决了水深与钻井装置作业能力合理匹配问题,使用全新计算公式后,预测精度由原来的70%上升至90%,有效保障海上大型设施安全,可为国内海上油田井控技术体系建设前期基础性研究提供参考。