复合型传动钻机

针对我国机械驱动钻机传动路线长,结构复杂和效率低下的问题,宝鸡石油机械厂提出了机械传动和电传动复合型驱动钻机方案,这一方案是根据绞车,转盘和钻井泵三大工作机的特点和性能要求,灵活选用相适应的动力驱动方式,有效地组合在一台钻机上,后台为机械驱动,由柴油机和变矩器组成的动力机组驱动钻井泵,通过链条翻转箱驱动绞车,传动紧凑,效率高,无复杂的高钻台爬台传动机构,前台为电驱动,驱动猫头绞车和转盘,井架为前开口,低位安装,整体起升,前台底座为自升式,采用钻机绞车自身的动力起升,第一台7000m复合驱动钻机已顺利钻完一口工业油井。     

ZJ70DBS钻机独具创新

ZJ70DBS数控变频电动钻机具有钻70 0 0m超深井的能力,伴随钻井工程技术服务走向巴基斯坦钻井市场。此钻机创新在于绞车低位、井架采用扒杆起井。绞车转盘及钻井泵驱动采用直接传动的交流变频技术,主要功能采用程序控制。有2套整流器通道流母线驱动5台逆变器工作。电控系统通过切控方式,为提高运行可靠性创造条件。此新型钻机倍受巴基斯坦专家青睐,国际市场前景看好ZJ70DBS钻机独具创新@吴月先     

ZJ40LDB复合驱动钻机的研制

介绍了一种占地面积小的机电复合驱动钻机。钻机绞车、钻井泵采用机械方式驱动,转盘采用交流变频电驱动,井架采用直立套装自升式。钻机需进一步改进创新的方面。     

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。     

5000m交直流复合电驱动钻机应用

针对直流驱动与交流变频驱动钻机2种驱动形式的优缺点,结合钻井施工过程中对绞车、转盘、自动送钻及泥浆泵的工艺要求,研究并应用了绞车、转盘与自动送钻用交流变频驱动及泥浆泵用直流驱动2种电驱动形式。实际应用表明,交直流复合驱动钻机结合了钻机2种驱动形式的优点,结构简单,维护方便,综合效益显著。     

我国直流电驱动钻机现状及发展方向

简述和分析了我国直流电驱动钻机的发展概况和性能特点;详细介绍了ZJ70／4500D型、TZJ30型电驱动、ZJ40／2250D型、ZJ90／6750D（Z）型等典型国产钻机的结构配置,并结合国内实际情况,提出了我国直流电驱动钻机的4点发展方向。     

ZJ40L钻机液力变矩器的改进与应用

为解决ZJ40L钻机液力变矩器能耗高的问题,部分钻机直接将液力变矩器更换为液力偶合器正车箱,但这对钻机绞车的提升速度、提升能力、输入转速和冲击载荷影响很大。为此,结合钻井施工过程中对绞车、转盘及钻井泵的工艺要求,提出对绞车挡数进行重新分配,对辅助刹车及绞车输入转速进行改进,同时将电驱动钻机上的PLC控制方法应用到机械钻机上。华北油田3口井的应用情况表明,改进后的ZJ40L钻机绞车速度分配均匀,完全满足钻井各载荷的要求,钻机整体性能得到改善。     

GW—M1000高移运性钻机

为了提高钻机的移运性，以适应国际石油装备市场竞争，开发了GW－M1000高移运性钻机，钻机底座为轮式半拖挂整体移运式，由前后两大模块构成，底座下带有液压调平机构，轮胎轮距可调的轮轴及重载沙漠轮胎，绞车，并车传动箱，动力机组等都布置在后台底座模块上，转盘，钢丝绳倒绳机，游吊系统，井架等布置在前台模块上，因采用了模块化设计，整机的搬迁车次可控制在20车次以内，与ZJ40L，ZJ42DB型钻机搬迁需50车次左右相比，优势明显，CW－M1000钻机的开发，为我国参与国外沙漠地区钻井市场竞争提供了可靠的保证。     

交流变频电动钻机电控系统的完善

通过对新疆石油管理局在用的ZJ30DBT、ZJ50DB、ZJ70DB交流变频电动钻机在配套和应用中存在的电控系统标准不统一、绞车在大载荷时无法悬停、转盘倒转、控制系统容错冗余性能差、一体化钻井仪表参数滞后需频繁设置修改等问题的分析和研究,对9000m交流变频电动钻机及其它交流变频电动钻机电控系统进行了完善设计。实施了绞车电动机采用带编码器矢量闭环控制系统;转盘采用防倒转控制和取心稳速控制;控制系统采用硬件和软件双冗余;一体化钻井仪表能实时准确显示参数指导司钻操作等完善措施,并提出电控系统成套的硬件和软件标准有待统一,在系统的标准化方面需开展工作的建议。     

ZJ50/3150LDB-1型钻机研制

为适应现代钻井的需要,在总结ZJ50/3150LDB型钻机特点的基础上,研制了ZJ50/3150LDB-1型钻机。该钻机操作安全,结构简单,性能稳定可靠;能够在不倒绳的情况下实现1次穿绳、2次起升;司钻偏房与前台底座一起起升;绞车高、低速采用电控摘开、挂合,反应速度快;转盘采用电机独立驱动,是一种具有市场发展潜力的钻机。     

变频调速技术在石油钻机上的应用

在阐述交流频调速原理,调频方式和交流电动机在变频调速时机械特性的基础上,分析了石油钻机采用变频调速技术后,钻机绞车,转盘和钻井泵的工况,在列举了国外（美国和加拿大）变频调速电驱动钻的型号及主要技术参数后,着重介绍了国产第一台变频调速电驱动钻机ZJ40／250DB的技术性能及现场试验情况,最后就我国钻井装备更新改造后,如何加大变频调速 技术的研究和开发力度,提出几点建议。     

直流电动钻机与交流变频电动钻机技术对比

文章对直流SCR传动系统与交流变频电动钻机系统的性能特点进行了分析比较,并以ZJ70DB型交流变频电动钻机及配置完全相同的ZJ70D型直流钻机为例,进行了两种系统的经济性的对比,结果表明,交流变频电动钻机技术无论在技术性能方面还是在采购成本和运行维护方面都具有更大的优势。     

大庆型钻机改造成ZJ40LDB钻机现场使用评价

鉴于大庆型钻机性能下降,不能满足钻井工艺、HSE管理和安全生产要求的现状,长庆石油勘探局对大庆型钻机的动力及传动系统、绞车、转盘及传动装置、钻机控制系统和辅助系统进行了更新改造,将大庆型钻机改造为ZJ40LDB钻机并投入使用。改造钻机和同区块上的大庆型钻机现场使用比较表明,ZJ40LDB钻机是大庆型钻机更新改造的较理想方案。     

我国链条并车钻机的技术现状及发展方向

在论述了ZJ40L链条并车钻机的技术先进性和存在问题之后,指出链条并车钻机总的发展趋势是,传动性能好,机械传动简单,井架,底座等的运输单元少,拆搬快捷,满足现代钻井工艺的要求,据此,我国4000m以浅链条并车钻机应遵循的发展方向是：（1）改进并车传动模式,即两台机组并车驱动绞车和转盘,钻井泵由另一台机组独立驱动,有利于丛式井作业,便于高台并车和后台并车,以及万向轴爬合驱动,传动系统得以大大简化;（2）采用可透的向心式变矩器改善并车性能;（3）除山地油田外,推广使用伸缩式井架;（4）钻机采取分组驱动,应配用双升式底座。以适应重型设备上高钻台和低位安装的需要。     

ZJ40/2250LDB型机电复合驱动石油钻机设计

介绍了一种机电复合驱动石油钻机。钻机的绞车、钻井泵采用机械方式驱动，转盘采用交流变频电驱动。描述了钻机的系统配置，分析了钻机的几大特点。     

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。     

ZJ70／4500D电驱动钻机综合配套技术要求分析

长城钻井公司为了拓展海外钻井市场，自营钻机出国承包钻井，在国内准备了数量较多、配套齐全、性能先进的国产深井电驱动钻机。公司以大港钻机成套中心为基地，集国内钻机设计制造等各个方面技术优势明显、经验丰富的厂家，将钻机的各主要部件和配套设施及工具、仪器仪表等集合到成套中心，进行综合配套和调试试验。论述并分析了ZJ70／4500D电驱动钻机及其主要部件的配套要求，反映了在成套中心出现和整改较多的问题。指出尽快提高我国钻机水平、更多地参与国际市场竞争的几点做法，为国内各油田、钻机制造和配套厂家在同类钻机的制造和配套方面提供参考。     

基于传递函数方法电动钻机起升系统的理论分析

应用多自由度弹性振动的分析方法,建立了ZJ30DB型交流变频调速电驱动钻机起升系统的理论模型并得到了其动力学微分方程组,采用传递函数的方法得到了数值解及仿真结果。结果表明,ZJ30DB型交流变频电驱动钻机起升系统具有较好的起升特性,能满足起升过程的要求,钻机起升加速时间约3 s。理论分析得到的钻机起升系统动载系数为1.98,而现场实测得到的起升动载系数为1.34。二者产生差别的原因在于理论模型的误差、钻机本身具有的软特性和人为操作因素等。理论分析和试验结果对进一步深入研究电驱动钻机及其绞车特性和产品设计都具有一定的参考价值。     

最佳钻机电力控制系统——SCR

SCR是为电动钻机传递动力的可控硅控制系统。它将交流发电机发出的电流转换成直流电,为驱动钻机的直流电动机供电。这种型式在六十年代后期开始用于海上钻机,近年来不仅在海上钻机中广泛采用,陆上钻机也开始采用。美国几家钻井公司使用的电动钻机中有75％是SCR电驱动系统。有的还将机械传动钻机改为SCR系统。特别是由于集成电路的应用,使得SCR电驱动系统的控制不     

钻机绞车刹车系统强制冷却装置的研制

鉴于常规钻机绞车刹车系统靠风冷或普通水罐循环冷却,冷却效果差,不能满足钻机绞车刹车系统的要求,设计制造了ZJ-50D和ZJ-70/4500D电驱动钻机绞车刹车系统强制冷却装置;该装置由冷却水罐、循环水泵、散热器、进回水管线及水位和水温控制冷却装置组成。在分析钻机绞车刹车系统强制冷却装置工作原理的基础上,介绍了该装置的设计计算、结构设计及设计方法。研制的强制冷却装置在长庆油田使用中,显示了冷却效果好和工作可靠等许多优点。