我国管柱自动化钻机技术研究及发展方向

概述了钻机管柱自动化处理系统的技术现状,介绍了悬持式、推扶式、举升式和组合式管柱自动化处理系统的结构和性能特点。着重对国内目前已研制成功的4种管柱自动化钻机在现场应用及工业性试验等方面的情况分别做了描述。结合钻机自动化发展技术,提出今后石油钻机自动化技术将会朝着一键操作高效化、井下地质专家系统智能化和设备远程控制井场无人化3个方向发展。     

钻机二层台推扶式排管机变幅机构优化研究

二层台排管机作为实现二层台机械化、无人化、自动化的关键设备,其不同的工作形式、机构布置方案对井架、二层台和起下钻作业流程设计具有重要影响。其变幅机构的设计方案与整个机构的驱动力和结构响应密切相关。以某型海洋修井机推扶式排管机为参考,通过动力学仿真分析研究准静态过程中油缸前置和油缸后置两种变幅机构布置形式下各部件的受力特点和变化规律,同时研究了铰点优化设计对载荷响应的影响。结果显示,油缸前置方案拥有更优的结构载荷响应曲线,适用于大工作载荷的二层推扶式台排管机设计,但变幅机构需占用更大的空间。铰点优化设计能有效降低变幅机构的驱动力,但结构载荷响应主要决定于机构布置形式,需按照载荷大小选取合适机构布置形式。     

钻修井作业中管柱处理系统的技术发展

钻修井管柱处理系统是钻修井作业的一个重要环节,要想实现钻修井井口操作的机械化自动化,就必须要解决管柱排放自动化问题。介绍了国外管柱处理系统的发展历程及几种典型的管柱处理系统(动力猫道移送型、大臂旋转移送型、平行连杆机构移送型、井架机械手移送型和管柱垂直移送型),阐述了我国钻修井管柱处理系统的发展概况及要掌握的关键技术。最后为我国钻修井作业管柱处理系统技术发展提出几点建议。     

钻机自动化管具处理系统研究

传统的钻机管具处理方式耗费时间长、安全风险高、劳动强度大。鉴于此,针对管具处理系统的模块化和自动化等方面展开研究,开发了一种由管具处理机械手、自动化钻杆盒和电液控制系统等组成的钻机自动化管具处理系统。该系统由PLC按设定的程序进行顺序控制,自动完成排管、抓管和送管等一系列操作,与顶驱、动力大钳和自动卡瓦配合基本实现由1名操作人员通过计算机控制管具处理的全过程。现场应用结果表明,自动化管具处理系统可以显著减轻工人的劳动强度,施工由4~5人减少至1~2人,实现了管具处理的井架无人化和井口无人化作业,操作灵活,性能优越可靠,具有广阔的应用前景。     

海上油气井测试管柱决策系统研究

海上油气田不同类型井、不同完井方式、不同平台类型所采用的测试管柱结构不同,其管柱工具组合目前基本依靠经验确定,由于地层参数存在不确定性,随着地层参数的变化,测试作业面临风险。管柱决策系统首先根据平台类型、完井方式、测试要求等进行管柱的预决策,在此基础上进行流动仿真与流动保障分析,实现在管柱入井前对测试风险进行预判,并根据风险警示及时对测试管柱结构进行调整(决策),从而提高测试作业成功率。     

石油钻机自动化技术的问题及发展建议

分析了我国石油钻机在绞车与盘刹耦合控制、旋转系统软转矩控制、司钻房人性化设计等方面存在的问题。通过与国外先进钻机的相关性能特点进行对比,找出了我国石油钻机自动化技术与国外钻机的主要差距,对国内钻井装备在管柱自动输送及排放、集成控制等方面亟待升级的技术进行了阐述,并对研究的具体工作提出了几点建议。     

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。     

苏联测井资料处理自动化的发展及评述

本文论述了苏联将计算机技术应用于测井解释中的发展过程、发展水平、发展的制约条件及其今后发展预测。     

石油钻机自动化、智能化技术研究和发展建议

为了提高钻井速度,缩短钻井周期,开展了石油钻机自动化和智能化技术研究,形成了一整套管柱自动处理系统技术,实现了管柱输送、建立根、立根排放和井口作业的自动化和智能化。同时进行了钻机集成控制系统的研究,采用现代先进技术,将石油钻机变频系统、仪表系统、顶驱系统、视频监控系统和管柱处理系统等组成集成控制系统。应用"一键多能,多键协作"的理念实现钻机所有关键设备的集中控制与监视,完成了双司钻集成控制平台开发。克服了常规钻机配套的各子系统相互独立、配置重复的缺点,搭建了石油钻机自动化和智能化控制平台。最后对石油钻机未来的发展方向提出了几点建议。     

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。     

油气井杆管柱力学研究现状和发展方向

油气井杆管柱在充满流体的狭长井筒内工作 ,在各种力的作用下 ,处于十分复杂的变形和运动状态。对油气井管柱进行系统的、准确的力学分析 ,具有重要的工程实用意义。鉴于此 ,介绍了油气井杆管柱的组成及研究油气井杆管柱力学的重要意义。重点阐述油气井管柱的运动状态、动力学基本方程、油气井杆管柱稳态拉力和扭矩、下部钻具三维力学分析、钻柱振动、杆管柱的稳定性、有杆泵抽油系统参数诊断和优选等方面的研究意义、研究应用现状和发展方向     

防腐防垢及气举一体化完井管柱研究

针对常规气举管柱对腐蚀结垢等复杂油藏适应性较差的问题,研究了防腐防垢及气举一体化完井管柱。该管柱通过配套多级化学注入阀实现不同种类化学药剂的深井注入,可减轻井筒腐蚀、结垢和结蜡程度,从而有效延长气举管柱有效期,同时减少井筒热洗次数;通过集成坐放短节及钢丝滑套,拓展了一体化管柱功能,可实现热洗保护油层;配套井下安全阀,使气举井能自动关闭,当地面井口装置失效时,可避免发生人员伤亡、井喷和环境污染等恶性事故。中东某油田11口井的应用结果表明,防腐防垢及气举一体化完井管柱下入顺利,封隔器坐封、验封正常,安全阀及化学注入阀打开、关闭压力符合设计要求,管柱施工成功率100%。     

连续负压冲砂工艺管柱研究及应用

随着油气田的开发进入中后期,地层压力系数降低、亏空严重,部分井甚至出现负压倒吸现象。在油气井生产过程中,由于地层出砂情况严重,最终导致砂埋油层,油井停产甚至报废。对于该类油气井,由于地层漏失严重,常规的冲(捞)砂技术已经不能满足现场需求。针对这一情况,开展了连续负压冲砂工艺技术研究,利用双级喉管喷射液体产生负压,并吸附井底埋砂,以及双层管为液体提供循环通道,从而实现了与地层隔离、减少冲砂液体漏失的目的。经过现场试验表明,该新型冲砂工艺技术达到了设计要求,不仅完全满足漏失严重的油气井冲砂需要,而且避免了常规冲砂对地层造成伤害、储层污染的问题,具有推广价值。     

管柱腐蚀的分析和处理方法优选

列举了作业工处理油管腐蚀的几种方法 ,并举例说明如何确定最行之有效的措施     

水泥固死管柱事故处理技术初探

通过对水泥固死井内管柱的形成原因及固死类型进行归类分析,提出了预防措施;对已经固死的管柱如何解除,提出了磨铣油管接箍、套铣固死油管本体、倒扣打捞油管三步重要工序,完善了水泥固死管柱处理工艺技术在生产实际中的指导作用。     

石油化工自动化系统发展的新趋势

石油化工自动控制系统是一个极其丰富而广泛的技术领域,根据国家《石化产业调整振兴规划》的要求,炼油和乙烯将成为石化行业的龙头和核心。针对炼油和乙烯领域探讨了当前智能控制理论及控制算法的发展概况,如人工神经网络、大系统分散智能控制、模糊控制、实时智能优化控制等理论与应用,介绍了大型石化装置的一些控制难点与解决对策。顺应国家能源政策,分析了石油化工行业的能耗状况,最后提出了许多目前行业中行之有效的节能减排的先进方法。     

热交换器自动化穿管系统及设备研究

热交换器制造过程中的瓶颈工序——管束穿管,目前还停留在人工操作阶段,存在劳动强度大、生产效率低等缺点.详细阐述了热交换器管束穿管现状及直管热交换器管束自动穿管的设计理念、研究思路及部件功能,通过PLC控制系统和多连动技术等实现穿管工序重要3步,即抬管、认管头、推管的自动化操作.后期经过产品实物验证,应用结果表明,自动化...     

机采系统数字化技术研究与发展建议

随着油田开发进入中后期,低产井、低效井逐年增多,管理工作愈发繁重,机采系统的数字化、智能化转型升级是实现节能高效生产的必然选择。文章介绍了中国石油机采系统生产情况及数字化技术现状、机采物联网系统主要组成部分,梳理了当前重点建设的抽油机井示功图模式、抽油机井电参数模式、无杆泵井多参数模式,分析了机采系统优化设计技术及智能调控技术的进展及适用性。根据油田生产情况、机采方式等提出发展建议：（1）形成抽油机以电参数为主、无杆泵以多参数为主的机采井数字化建设模式;（2）形成以把控数据质量、深入挖掘数据价值为核心的机采数据深度应用方案;（3）加快形成机采井低成本智能控制体系等。机采系统数字化技术助力破解低产低效难题,有效提高了精细化生产水平和管理效率。     

油田电网调度自动化主站系统运行及发展方向

大庆油田电网调度自动化主站系统于2000年投运,采用原国电南瑞电网所的SD-6000 SCADA/EMS系统。系统直接接入的厂站有90座,其中110 kV变电站31座,35 kV变电站56座,电厂3座。无人值守集控系统实现了13座变电所遥信12 314路、遥测3 262路、遥控1 819路数据的运行监视和音响告警处理等。调度智能操作票系统实现了南和北调电网综合令、安措令、操作综合令及组织令票的智能化编制。     

出砂井分注管柱研究及应用

地层砂易造成分注管柱洗井通道堵塞,影响正常洗井作业和测试调配,甚至导致管柱冲检失败,造成大修;地层出砂后套管外地应力平衡状态被破坏,增加了套管变形几率。提出了Y341型+K344型封隔器组合小直径分注管柱,增大了管柱洗井通道,管柱不易沉砂,成倍降低了管柱的解封载荷,安全性和可靠性大幅提高;且适应一般及微变形井的分注,扩大了管柱的适用范围,延长了有效期。研制了2种105mm小直径分注工具,承压能力达到35MPa,满足一般及轻微套变井高压分注需求,现场应用取得良好效果。