國(guó)內(nèi)石油鉆機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀分析(國(guó)內(nèi))

1、.：.；國(guó)內(nèi)石油鉆機(jī)開(kāi)展現(xiàn)狀分析(國(guó)內(nèi)) 您要打印的文件是：國(guó)內(nèi)石油鉆機(jī)開(kāi)展現(xiàn)狀分析(國(guó)內(nèi)) 打印本文 國(guó)內(nèi)石油鉆機(jī)開(kāi)展現(xiàn)狀分析(國(guó)內(nèi)) 佚名 轉(zhuǎn)貼自：中國(guó)工業(yè)設(shè)備網(wǎng) 20世紀(jì)90年代以來(lái)，為了使我國(guó)的石油工業(yè)滿(mǎn)足國(guó)民經(jīng)濟(jì)日益增長(zhǎng)的需求，國(guó)家提出了“利用國(guó)內(nèi)外兩種資源和開(kāi)發(fā)國(guó)內(nèi)外兩個(gè)市場(chǎng)的開(kāi)展戰(zhàn)略。根據(jù)這二開(kāi)展戰(zhàn)略和“穩(wěn)定東部，開(kāi)展西部、“油氣并舉，向氣傾斜及“開(kāi)發(fā)藍(lán)色國(guó)土，開(kāi)展海洋石油的指點(diǎn)方針，我國(guó)的石油鉆機(jī)在規(guī)范化程度、I技術(shù)和制造程度及研討開(kāi)發(fā)才干、產(chǎn)質(zhì)量量和種類(lèi)等方面又有了較大的提高和開(kāi)展。本文主要引見(jiàn)了國(guó)內(nèi)石油鉆機(jī)的開(kāi)展及運(yùn)用現(xiàn)狀。 一、再次修訂了我國(guó)石油鉆機(jī)規(guī)范 為了順應(yīng)我國(guó)石油

2、工業(yè)開(kāi)展的需求，減少我國(guó)石油鉆機(jī)與國(guó)際先進(jìn)程度的差距，得進(jìn)我國(guó)石油鉆機(jī)的進(jìn)一步開(kāi)展，使我國(guó)的鉆機(jī)規(guī)范與國(guó)際規(guī)范和通用技術(shù)要求接軌。1999年，我國(guó)又對(duì)1986年在GB 180679根底上制定的GB 1806一8國(guó)家石油鉆機(jī)規(guī)范進(jìn)展了修訂(1993年復(fù)審后將GB 1806-86改為SYT 56091993)，并制定了我國(guó)新的石油天然氣行業(yè)規(guī)范SYT56091999。新的石油天然氣行業(yè)規(guī)范SYT56091999從1999年12月1日起實(shí)施。 SYT 56091999石油鉆機(jī)規(guī)范有以下特點(diǎn)： (1)我國(guó)石油鉆機(jī)的級(jí)別由原規(guī)范的6級(jí)添加到9級(jí)。每個(gè)級(jí)別的代號(hào)數(shù)字以雙項(xiàng)參數(shù)表示，前者乘以100為鉆機(jī)名義

3、鉆深范圍的上限數(shù)值，后者為以kN為單位計(jì)的最大鉤載數(shù)值。采用雙參數(shù)表示法來(lái)表示鉆機(jī)的級(jí)別，最能集中地反映每級(jí)石油鉆機(jī)最關(guān)鍵、最本質(zhì)的特性和才干，是一種比較直觀(guān)的表示鉆機(jī)級(jí)別的方法。 新規(guī)范添加了ZJl0600、ZJ301700和ZJ1209000三種級(jí)別的石油鉆機(jī)，并將原規(guī)范中4種級(jí)別的鉆機(jī)進(jìn)展了調(diào)整，即3200m級(jí)改為4000m(Z1402250)；4500m級(jí)改為5000m(ZJ503150)；6000m級(jí)改為7000m(ZJ704500)；8000m級(jí)改為9000m(ZJ906750)(ZJ905850)。這是根據(jù)以下幾種情況確定的： 我國(guó)油田用戶(hù)的要求和全國(guó)油層井深分布的實(shí)踐情況； 2

4、1世紀(jì)我國(guó)沙漠、海洋深井勘探開(kāi)發(fā)的需求； 與國(guó)外石油公司協(xié)作，到海外去勘探開(kāi)發(fā)原油和天然氣； 順應(yīng)外貿(mào)出口的需求。 在新規(guī)范第8級(jí)鉆機(jī)(906750)(905850)、最大鉤載6750(675)5850(585)、鉆井繩數(shù)1210和最多繩數(shù)1614中的905850，5850(585)，l0，14與原規(guī)范GB 180686(SYT 56091993)中“80級(jí)鉆機(jī)的最大鉤載、鉆井繩數(shù)、最多繩數(shù)根本一致。這一級(jí)鉆機(jī)的鉤載貯藏因數(shù)2.19在美國(guó)石油鉆機(jī)制造公司普遍采用的鉤載貯藏范圍23之內(nèi)。假設(shè)要提高這一級(jí)鉆機(jī)的鉤載貯藏因數(shù)，只需將最多繩數(shù)由14根添加到16根，最大鉤載加大到6750kN，這時(shí)的鉤載

5、貯藏因數(shù)便由2.19添加到2.52。在新規(guī)范中明確規(guī)定906750級(jí)鉆機(jī)最大鉤載6750kN、鉆井繩數(shù)12和最多繩數(shù)16為優(yōu)先選用參數(shù)。 (2)絞車(chē)設(shè)計(jì)名義鉆深范圍的標(biāo)定問(wèn)題。為了與國(guó)外的通行做法一致，在新規(guī)范中采用了114mm(41/2in)鉆桿，以鉆柱名義平均分量30kgm來(lái)計(jì)算和標(biāo)定各級(jí)鉆機(jī)的名義鉆深范圍，這與ISO相關(guān)的石油規(guī)范和FOCT 1629382、STASR，623475的規(guī)定堅(jiān)持了一致。這是新規(guī)范中的一項(xiàng)重要修訂，這也符合我國(guó)參與世界貿(mào)易組織后，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)與國(guó)際市場(chǎng)接軌，我國(guó)石油鉆機(jī)外貿(mào)出口，到境外承包鉆井工程和與國(guó)外協(xié)作勘探開(kāi)發(fā)石油、天然氣的要求。為了滿(mǎn)足和方便國(guó)內(nèi)油田長(zhǎng)期以

6、來(lái)大量運(yùn)用127mm(5in)鉆桿與其他鉆具組合成名義平均分量為36km鉆柱鉆井的實(shí)踐需求，故在新規(guī)范中保管了原規(guī)范中127mm(5in)鉆桿標(biāo)定名義鉆深范圍的做法，但在新規(guī)范中明確規(guī)定以114mm鉆桿的名義平均重30kgg標(biāo)定的名義鉆深范圍上限作為區(qū)分鉆機(jī)級(jí)別的根據(jù)之一。 (3)在新規(guī)范中取消了原規(guī)范中“最大鉆柱分量參數(shù)，由于這一參數(shù)在國(guó)外石油鉆機(jī)根本參數(shù)的規(guī)范中很少見(jiàn)到，似乎國(guó)外并不看重這一參數(shù)。其實(shí)根據(jù)新規(guī)范中提示的114mm鉆桿柱的名義分量30kgm和127mm鉆桿柱名義平均分量36kgm，分別乘以名義鉆深范圍上限，就可以得出最大鉆柱分量這一參數(shù)來(lái)。故最大鉆柱分量本質(zhì)上是在明確鉆桿規(guī)格

7、和名義鉆深范圍上限的情況下就可以推導(dǎo)出來(lái)的參數(shù)。 (4)關(guān)于轉(zhuǎn)盤(pán)開(kāi)口直徑的規(guī)格問(wèn)題。在原規(guī)范的15、20、32三級(jí)鉆機(jī)中，每一級(jí)鉆機(jī)僅配一種規(guī)格的轉(zhuǎn)盤(pán)，在新規(guī)范中，思索不同井深的需求，每一級(jí)鉆機(jī)均添加為兩種規(guī)格，其他各級(jí)鉆機(jī)也由原來(lái)的兩種規(guī)格添加到3種規(guī)格，這樣可使油田用戶(hù)有充分的選擇余地。 (5)關(guān)于鉆井泵功率問(wèn)題。在新規(guī)范中只規(guī)定了各級(jí)鉆機(jī)的鉆井泵只配備單臺(tái)泵的功率不小于某一根本功率值，這樣擴(kuò)展了油田的選配范圍，能更好地滿(mǎn)足油田鉆井的需求。 (6)關(guān)于鉆臺(tái)的高度問(wèn)題。根據(jù)油氣田對(duì)井口防噴器組安裝的不同需求，在新規(guī)范中對(duì)鉆機(jī)系列的各級(jí)鉆機(jī)添加了鉆臺(tái)高度的種類(lèi)數(shù)，擴(kuò)展了油田用戶(hù)對(duì)鉆臺(tái)高度的選配

8、余地。 (7)為了提高1209000級(jí)別鉆機(jī)的起下鉆速度，在新規(guī)范中，參照國(guó)外鉆機(jī)設(shè)計(jì)的做法，對(duì)超深井鉆機(jī)，引薦采用能起下4個(gè)單根銜接成37m立柱的井架。 (8)在石油鉆機(jī)型式和型號(hào)的表示方法方面，根據(jù)我國(guó)石油鉆機(jī)驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)型式的發(fā) 展，在鉆機(jī)驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)特征的表示方法上，在新規(guī)范中添加了用“Y表示液壓鉆機(jī)、用“DJ表示交流電動(dòng)鉆機(jī)、用“DZ表示直流電動(dòng)鉆機(jī)和用“DB表示交流交頻電動(dòng)鉆機(jī)的型式內(nèi)容，以便區(qū)分不同驅(qū)動(dòng)特征的石油鉆機(jī)。 (9)思索原規(guī)范中引薦的柴油機(jī)轉(zhuǎn)速，長(zhǎng)期以來(lái)在指點(diǎn)國(guó)內(nèi)柴油機(jī)消費(fèi)和石油鉆機(jī)合理選配柴油機(jī)特性參數(shù)的設(shè)計(jì)運(yùn)用中，發(fā)揚(yáng)了良好的技術(shù)規(guī)范作用，并已被國(guó)內(nèi)廣泛運(yùn)用，故在新規(guī)范

9、中取消了原規(guī)范中關(guān)于柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的引薦作法。 研制和開(kāi)發(fā)出一批新型石油鉆機(jī) 20世紀(jì)90年代以來(lái)，我國(guó)消費(fèi)石油鉆機(jī)的主要企業(yè)蘭州石油化工機(jī)器總廠(chǎng)、寶雞石油機(jī)械廠(chǎng)及蘭州石油機(jī)械研討所、大慶鉆井二公司、江漢第四石油機(jī)械廠(chǎng)等單位，根據(jù)油田的要求和境外石油勘探開(kāi)發(fā)的需求及1995年，原中國(guó)石油天然氣總公司勝利油田石油鉆機(jī)方案定型會(huì)議關(guān)于我國(guó)2000m及以下級(jí)別鉆機(jī)，要大力提高輕便性和移運(yùn)性，3000m及以下級(jí)別鉆機(jī)，開(kāi)展機(jī)械驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)為主，4500m級(jí)別鉆機(jī)，開(kāi)展電驅(qū)動(dòng)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)兩種型式的鉆機(jī)，6000m及以上級(jí)別的鉆機(jī)，開(kāi)展電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)為主的意見(jiàn)，先后研制出各種型式的石油鉆機(jī)約25個(gè)種類(lèi)。其中ZJ20(2

10、5)JD型、ZJ20J型、ZJ32J型(正車(chē)減速器傳動(dòng)型)和ZJ60L型鉆機(jī)已在1993年中國(guó)石油設(shè)備協(xié)會(huì)鉆采機(jī)械專(zhuān)業(yè)委員會(huì)組織的國(guó)內(nèi)外技術(shù)開(kāi)展程度跟蹤與分析“石油鉆采設(shè)備中進(jìn)展了全面引見(jiàn)，本書(shū)只引見(jiàn)上述4種型式鉆機(jī)以外的各種石油鉆機(jī)的型式與根本參數(shù)和性能特點(diǎn)。20世紀(jì)90年代我國(guó)新研制的石油鉆機(jī)。 1ZJl0B型石油鉆機(jī) 該鉆機(jī)是寶雞石油機(jī)械廠(chǎng)為開(kāi)發(fā)淺層油區(qū)于1998年設(shè)計(jì)制造的一種輕便鉆機(jī)。它適用于石油、天然氣、煤層氣及地?zé)峋目碧介_(kāi)發(fā)和油田修井作業(yè)。該鉆機(jī)采用液力傳動(dòng)方式，無(wú)級(jí)諷速，功率利用率高；柴油機(jī)與變矩器匹配合理，使鉆機(jī)的技術(shù)性能有較大提高；為順應(yīng)快速搬遷的要求，傳動(dòng)部分分為兩大塊

11、，轉(zhuǎn)盤(pán)、絞車(chē)、變速箱為個(gè)運(yùn)輸單元；液力變矩器和柴油機(jī)為一個(gè)運(yùn)輸單元，搬遷費(fèi)用少，鉆井本錢(qián)低。 2ZJl5X型石油鉆機(jī) 該鉆機(jī)是寶雞石油機(jī)械廠(chǎng)1995年完成的國(guó)家級(jí)火炬方案工程和重點(diǎn)新產(chǎn)品，是我國(guó)研制的第一臺(tái)斜井鉆機(jī)，同年經(jīng)過(guò)原中國(guó)石油天然氣總公司組織的技術(shù)鑒定。與會(huì)專(zhuān)家以為ZJ15X斜井鉆機(jī)的研制勝利填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，到達(dá)20世紀(jì)80年代同類(lèi)鉆機(jī)的國(guó)際先進(jìn)程度。該鉆機(jī)為車(chē)載式，具有良好的挪動(dòng)性，可鉆與程度成4590的斜直井，又是打淺層程度井的理想配備。該鉆機(jī)采用了液壓控制的機(jī)械手、扶正器、防噴器吊架、加壓安裝、井架起升、底座調(diào)平、氣控變擋、氣動(dòng)卡瓦和液壓頂部驅(qū)動(dòng)等多項(xiàng)80年代國(guó)外鉆機(jī)行業(yè)的先進(jìn)技

12、術(shù)，鉆機(jī)轉(zhuǎn)速和扭矩均可無(wú)級(jí)調(diào)理，具有倒劃眼、起下鉆及下套管循環(huán)鉆井液的功能，大大改善了鉆井的特性，處置缺點(diǎn)才干強(qiáng)。 3ZJl5型石油鉆機(jī) 該鉆機(jī)是一種車(chē)裝設(shè)備，又稱(chēng)ZJl5型鉆機(jī)車(chē)，是江漢第四石油機(jī)械廠(chǎng)1996年在系列修井機(jī)的根底上，根據(jù)油田用戶(hù)的要求研制而成的。1997年獲國(guó)家經(jīng)貿(mào)委頒發(fā)的國(guó)家級(jí)新產(chǎn)品證書(shū)。 該鉆機(jī)主要由108自走底盤(pán)車(chē)、角傳動(dòng)箱、絞車(chē)及其剎車(chē)系統(tǒng)、剎車(chē)?yán)鋮s安裝、型兩節(jié)伸縮式井架及45游動(dòng)系統(tǒng)、死繩固定器及壓力傳感指重安裝、轉(zhuǎn)盤(pán)傳動(dòng)系統(tǒng)、液壓絞車(chē)、鉆臺(tái)、氣動(dòng)卡瓦及司鉆控制的液氣路、電路系統(tǒng)等組成。具有整車(chē)布置合理，傳動(dòng)平穩(wěn)，動(dòng)力性好，移運(yùn)靈敏和起下鉆速度快等特點(diǎn)，該車(chē)還采用了

13、轉(zhuǎn)盤(pán)防反轉(zhuǎn)國(guó)家專(zhuān)利技術(shù)，整機(jī)性能處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先程度，是1500m井深鉆井作業(yè)的理想設(shè)備。 4ZJ20B型石油鉆機(jī) 該鉆機(jī)是寶雞石油機(jī)械廠(chǎng)消費(fèi)的配有多循環(huán)圓液力傳動(dòng)變速箱的新型鉆機(jī)。液力變速箱由渦輪變矩器、巧合器、摩擦離合器等組成。該變速箱集減速、變速、分動(dòng)于一體，傳動(dòng)柔合，實(shí)現(xiàn)了無(wú)級(jí)調(diào)速，可根據(jù)外界載荷自動(dòng)調(diào)速，并具有手動(dòng)、微動(dòng)控制功能，可最大限制地滿(mǎn)足科學(xué)鉆井的需求。液力變矩器具有反轉(zhuǎn)制動(dòng)功能和變加速的特點(diǎn)。鉆機(jī)起動(dòng)平穩(wěn)、任務(wù)可靠。 ZJ20B型鉆機(jī)1996年經(jīng)過(guò)中國(guó)石油天然氣總公司技術(shù)鑒定。與會(huì)專(zhuān)家一致以為，該種傳動(dòng)型式在鉆機(jī)上屬初次采用，到達(dá)了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先程度。 5ZJ 20DY型石油鉆機(jī) 該

14、鉆機(jī)是寶雞石油機(jī)械廠(chǎng)1998年研制勝利的新型電液驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)。主機(jī)采用大功率交流電動(dòng)機(jī)與多循環(huán)圓液力傳動(dòng)變速箱聯(lián)組驅(qū)動(dòng)型式，電力特性與液力特性匹配合理，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。絞車(chē)剎車(chē)安裝采用全液壓盤(pán)式剎車(chē)，鉆井泵采用柴油機(jī)加液力變矩器的驅(qū)動(dòng)型式。配備了井口機(jī)械化工具，采用了鉆井參數(shù)數(shù)顯技術(shù)。該鉆機(jī)節(jié)約能源，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，鉆井效率高，可順應(yīng)先進(jìn)鉆井工藝的要求。 6GWM1000型石油鉆機(jī) 該鉆機(jī)是寶雞石油機(jī)械廠(chǎng)與中油長(zhǎng)城鉆井公司結(jié)合研制的用于沙漠地域鉆井的拖掛式整體移運(yùn)鉆機(jī)。采用模塊化設(shè)計(jì)。主機(jī)分為前后兩大模塊，分別裝有重載沙漠輪胎，脫開(kāi)前后兩塊，即可用牽引車(chē)拖動(dòng)行駛，整體移運(yùn)性好。K型伸縮式井架采用低位安

15、裝，井架整體采用液缸起升，上段采用鋼絲繩伸縮；底座為兩大模塊組成的車(chē)架式構(gòu)造，設(shè)有液壓調(diào)平和機(jī)械千斤頂調(diào)平安裝；該鉆機(jī)還采用了全摩擦離合器換擋密封絞車(chē)、整體密封式并車(chē)箱和翻轉(zhuǎn)鏈條箱等新技術(shù)。GWM1000型鉆機(jī)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，1999年8月經(jīng)過(guò)了出廠(chǎng)驗(yàn)收。 7ZJ32J改型石油鉆機(jī) 1996年，蘭州石油化工機(jī)器總廠(chǎng)根據(jù)勝利油田石油鉆機(jī)方案定型會(huì)議的意見(jiàn)，對(duì)原開(kāi)發(fā)的窄V帶3200m鉆機(jī)進(jìn)展了改型。改型后：原鉆機(jī)的鉆臺(tái)升高；絞車(chē)從鉆臺(tái)上降低到后臺(tái)的底座上；提高了柴油機(jī)的運(yùn)用轉(zhuǎn)速和功率；添加了可使鉆井泵正轉(zhuǎn)的正車(chē)減速箱；在配套方面更加靈敏多樣。 改型后鉆機(jī)的主要特點(diǎn)是： (1)鉆臺(tái)由原來(lái)的45m添加

16、到6m，便于井口安裝防噴器；塊裝構(gòu)造；井架可低位安裝。 (2)絞車(chē)從鉆臺(tái)改在后臺(tái)lm高的底座上，吊裝平安；動(dòng)力爬臺(tái)采用萬(wàn)向軸，安裝找正方便。 (3)絞車(chē)型式可選6擋絞車(chē)或氣胎離合器換擋的4擋絞車(chē)；動(dòng)力輸入可選萬(wàn)向軸或鏈條傳動(dòng)。 (4)貓頭絞車(chē)與轉(zhuǎn)盤(pán)變速安裝采用萬(wàn)向軸銜接，能否配備貓頭絞車(chē)可由用戶(hù)自選，且不影響轉(zhuǎn)盤(pán)變速。 (5)提高了柴油機(jī)運(yùn)用轉(zhuǎn)速和功率；動(dòng)力經(jīng)過(guò)正車(chē)減速箱輸出，使泵正轉(zhuǎn)。 (6)傳動(dòng)并車(chē)后效率更高，鉆井泵能獲得更多功率。 (7)轉(zhuǎn)盤(pán)傳動(dòng)安裝埋于鉆臺(tái)平面以下，可使井口操作范圍大和平坦平安。 8ZJ32L型石油鉆機(jī) ZJ32L型石油鉆機(jī)，20世紀(jì)90年代以來(lái)我國(guó)共研制出3種。 1)

17、ZJ32一SLl型鉆機(jī) 該鉆機(jī)是1995年由蘭州石油機(jī)械研討所與勝利石油管理局共同研制勝利的，其主要特點(diǎn)是： (1)鉆臺(tái)高4.5m，機(jī)房底座高0.5m，絞車(chē)不上臺(tái)，安放在lm高的井架底座上。 (2)3臺(tái)柴油機(jī)采用窄V聯(lián)組皮帶并車(chē)，重心低，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。 (3)采用液壓盤(pán)式剎車(chē)。從數(shù)口深度超越3200m的鉆井實(shí)際證明，液壓盤(pán)式剎車(chē)平安可靠，能順利完成接單根、送鉆、起下鉆、下套管、甩鉆具等各項(xiàng)作業(yè)。對(duì)超越3200m深的井，剎車(chē)優(yōu)點(diǎn)更為突出。勝利油田32179隊(duì)在鉆完4口井后檢查，剎車(chē)盤(pán)磨損量很小，剎車(chē)塊仍可繼續(xù)運(yùn)用。 (4)絞車(chē)為3軸密閉絞車(chē)，低位安裝。由于采用了液壓盤(pán)式剎車(chē)，司鉆可坐在司鉆室內(nèi)遠(yuǎn)間隔

18、 操作。由于用操作手柄替代了帶剎車(chē)的剎把，故不僅改善了司鉆的任務(wù)環(huán)境，而且也減輕了司鉆的勞動(dòng)強(qiáng)度。 (5)取消了貓頭軸，井口操作全部機(jī)械化，減輕了鉆井工人繁重的膂力勞動(dòng)，保證了井口作業(yè)平安可靠。 (6)從傳動(dòng)機(jī)組到絞車(chē)的傳動(dòng)鏈條，由獨(dú)立的上臺(tái)傳動(dòng)安裝和兩根萬(wàn)向軸替代，傳動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)的鏈條由轉(zhuǎn)盤(pán)角傳動(dòng)箱和萬(wàn)向軸完成，故減少了搬家和安裝鏈條拆裝的費(fèi)事。 (7)井架為型前開(kāi)門(mén)構(gòu)造，程度安裝，整體提升，四腿著地，無(wú)繃?yán)K。 (8)與大慶一130型和ZJ45J型鉆機(jī)相比，柴油機(jī)及傳動(dòng)機(jī)組調(diào)轉(zhuǎn)180安裝，實(shí)現(xiàn)了鉆井泵正轉(zhuǎn)。該鉆機(jī)申報(bào)了6項(xiàng)國(guó)家專(zhuān)利，它們分別是：專(zhuān)利號(hào)：94241237.0、專(zhuān)利號(hào)：94241236

19、.2、專(zhuān)利號(hào)：95233587.5、專(zhuān)利號(hào)：952346230、 (專(zhuān)利號(hào)：952346222)、專(zhuān)利號(hào)：952346214)。 2)ZJ32L(寶)型鉆機(jī) 該鉆機(jī)是寶雞石油機(jī)械廠(chǎng)1996年完成的國(guó)家級(jí)火炬方案工程和重點(diǎn)新產(chǎn)品，是一種新型液力傳動(dòng)鏈條并車(chē)鉆機(jī)，同年經(jīng)過(guò)原中國(guó)石油天然氣總公司技術(shù)鑒定。與會(huì)專(zhuān)家以為，該鉆機(jī)在傳動(dòng)方案與構(gòu)造設(shè)計(jì)方面有創(chuàng)新，到達(dá)國(guó)外90年代初同類(lèi)鉆機(jī)的先進(jìn)程度，填補(bǔ)了國(guó)產(chǎn)3200m液力傳動(dòng)鏈條并車(chē)鉆機(jī)的空白。鉆機(jī)的全摩擦離合器換擋絞車(chē)等3項(xiàng)技術(shù)獲國(guó)家專(zhuān)利(專(zhuān)利號(hào)為：ZL93208592X)。該鉆機(jī)的主要特點(diǎn)是： (1)鉆機(jī)采用模塊化的總體構(gòu)造，傳動(dòng)由動(dòng)力機(jī)組、整體密封

20、的鏈條并車(chē)箱、低位安裝的全摩擦離合器換擋絞車(chē)、轉(zhuǎn)盤(pán)驅(qū)動(dòng)箱、鉆井泵和轉(zhuǎn)盤(pán)等10大模塊組成。 (2)各模塊間采用萬(wàn)向軸銜接并傳送動(dòng)力。 (3)動(dòng)力機(jī)組與液力變矩器匹配合理，起動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)柔和；對(duì)柴油機(jī)有過(guò)載維護(hù)作用。 3)ZJ32L(蘭)型鉆機(jī) 該鉆機(jī)是蘭州石油化工機(jī)器總廠(chǎng)1997年研制勝利的一種3200m中深井機(jī)械驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)。用114mm鉆桿井深可達(dá)4000m。鉆機(jī)的主要技術(shù)性能特點(diǎn)是： (1)鉆臺(tái)高6m，安裝井口防噴器空間大，提高了鉆井的平安性。 (2)絞車(chē)位于后臺(tái)1.1m高度的底座上，低位吊裝方便平安。 (3)絞車(chē)采用極為方便的氣胎離合器換擋。 (4)全封鎖整體式鏈條箱并車(chē)，搬家不用拆裝鏈條，

21、密封可靠，減少工人勞動(dòng)，節(jié)約搬家時(shí)間。 (5)柴油機(jī)、并車(chē)傳動(dòng)、絞車(chē)、貓頭絞車(chē)安裝、轉(zhuǎn)盤(pán)、鉆井泵等機(jī)組間采用萬(wàn)向軸結(jié)合，安裝找正方便。 (6)可提供萬(wàn)向軸和聯(lián)組窄V帶兩種方式驅(qū)動(dòng)鉆井泵，用戶(hù)可根據(jù)需求任選。 (7)在鉆臺(tái)上能否配置貓頭絞車(chē)安裝和能否帶描沙滾筒，均由用戶(hù)自選。 9交流變頻電驅(qū)動(dòng)石油鉆機(jī) 交流變頻電驅(qū)動(dòng)石油鉆機(jī)的出現(xiàn)及其明顯的優(yōu)越性能，引起了國(guó)內(nèi)外石油界的廣泛關(guān)注。90年代以來(lái)，我國(guó)的科技人員和有關(guān)單位積極開(kāi)展了把交流變頻調(diào)速技術(shù)用于石油鉆采設(shè)備電驅(qū)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)研討任務(wù)。1996年和1998年，有關(guān)單位與遼河、勝利等油田協(xié)作，勝利地對(duì)ZJ20鉆機(jī)的絞車(chē)、轉(zhuǎn)盤(pán)、鉆井泵、80t修井機(jī)和電動(dòng)

22、潛油泵進(jìn)展了變頻改造與交流變頻電驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)。在上述實(shí)際的根底上我國(guó)先后研制勝利下述3種機(jī)型的交流變頻電驅(qū)動(dòng)石油鉆機(jī)。 1)ZJl5D型石油鉆機(jī) 該鉆機(jī)是大慶鉆井二公司1998年研制勝利的一種交流變頻電驅(qū)動(dòng)石油鉆機(jī)。由于采用了先進(jìn)的交流變頻技術(shù)，鉆機(jī)實(shí)現(xiàn)了兩擋無(wú)級(jí)調(diào)速，抑制了直流電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)電刷易磨損和維 護(hù)困難的缺陷，提高了鉆井作業(yè)的自動(dòng)化程度；改善了司鉆的任務(wù)條件，鉆臺(tái)上設(shè)置了司鉆房，取消了剎把，采用了液壓控制；井口配備了小型機(jī)械化工具，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了鉆井作業(yè)的平安性，該鉆機(jī)投入運(yùn)用以來(lái)已鉆井20多口，平均井深1100m，大大縮短了鉆井周期。 2)ZJl5DB型石油鉆機(jī) 該鉆機(jī)是寶

23、雞石油機(jī)械廠(chǎng)1998年研制消費(fèi)的我國(guó)第一臺(tái)淺井?dāng)?shù)控交流變頻鉆機(jī)。鉆機(jī)采用交流變頻安裝控制電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆機(jī)的驅(qū)動(dòng)；采用了西門(mén)子的矢量控制系統(tǒng)和400kW的變頻電動(dòng)機(jī)，頻率范圍為084Hz；電動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力經(jīng)變速箱后一路經(jīng)過(guò)鏈條傳動(dòng)和氣胎離合器驅(qū)動(dòng)絞車(chē)，另一路經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)過(guò)橋軸及萬(wàn)向軸驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)。 ZJl5DB鉆機(jī)實(shí)現(xiàn)了恒功率無(wú)級(jí)調(diào)速和編程控制，還能將下鉆過(guò)程中的勢(shì)能反送到電網(wǎng)，節(jié)約能源，并取代電磁渦流剎車(chē)和水剎車(chē)，底座采用塊裝整拖構(gòu)造，搬遷快，安裝方便。 3)ZJ402250DB石油鉆機(jī) 該鉆機(jī)是蘭州石油化工機(jī)器總廠(chǎng)、遼河油田、北京東昱電器公司等單位于1999年8月共同研制勝利的我國(guó)第一臺(tái)中深井交流變頻

24、調(diào)速電驅(qū)動(dòng)石油鉆機(jī)。該鉆機(jī)與機(jī)械驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)和ACSCR13(3鉆機(jī)相比具有以下特點(diǎn)： (1)該鉆機(jī)采用交流變頻數(shù)字化電傳動(dòng)系統(tǒng)，功率因數(shù)高，變頻范圍寬，過(guò)載才干大。 (2)調(diào)速精度高，在基頻以上可恒功率無(wú)級(jí)調(diào)速，在基頻以下可恒扭矩?zé)o級(jí)調(diào)速，能更好地滿(mǎn)足起下鉆和鉆井工藝的需求。 (3)所用交流變頻電動(dòng)機(jī)沒(méi)有碳刷換向器，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)無(wú)電火花，不需制成防爆型，對(duì)高壓油氣井和欠平衡鉆井更平安可靠，且維護(hù)費(fèi)用低，容易操作管理。 (4)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速和扭矩易于控制，能有效地提高鉆井質(zhì)量，減少井下事故，維護(hù)鉆具。 (5)采用數(shù)字控制技術(shù)，可靠性高，自診斷和維護(hù)功能強(qiáng)，維修方便，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。 (6)電傳動(dòng)系統(tǒng)配置3臺(tái)

25、主發(fā)電機(jī)組(自動(dòng)并網(wǎng))和一臺(tái)不并網(wǎng)的輔助發(fā)電機(jī)組，當(dāng)搬家到新井位時(shí)，輔助發(fā)電機(jī)組提早到達(dá)新井場(chǎng)，以供鉆機(jī)安裝與生活等方面的用電。 (7)變頻系統(tǒng)配置4臺(tái)變頻調(diào)速控制柜，利用一拖一方式，分別驅(qū)動(dòng)和控制絞車(chē)(轉(zhuǎn)盤(pán))及兩臺(tái)鉆井泵，其中一臺(tái)鉆井泵控制柜可切換到驅(qū)動(dòng)絞車(chē)的任一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，提高了系統(tǒng)的可靠性；變頻系統(tǒng)采用數(shù)字控制、微機(jī)控制、微機(jī)監(jiān)控，并設(shè)有聲光信號(hào)、控制信號(hào)、運(yùn)轉(zhuǎn)菜單及各種缺點(diǎn)顯示。 (8)馬達(dá)控制中心對(duì)交流母線(xiàn)的電力進(jìn)展分配，實(shí)現(xiàn)對(duì)一切交流電動(dòng)機(jī)(主機(jī)的除外)、照明系統(tǒng)、生活設(shè)備及其他交流用電設(shè)備的控制。 (9)供氣系統(tǒng)采用螺桿緊縮機(jī)，冷凍式枯燥器，并設(shè)有氣電自動(dòng)控制安裝，可使緊縮機(jī)自動(dòng)啟

26、停。供油系統(tǒng)采用過(guò)濾密閉保送。 (10)一切電纜、管匯采用模塊化設(shè)計(jì)，電纜、油、氣、水、蒸汽等管線(xiàn)均鋪裝在成組的管線(xiàn)槽內(nèi)，搬家時(shí)只需拆開(kāi)槽間軟管接頭，即可模塊化運(yùn)輸。 (11)鉆臺(tái)和電纜鋪設(shè)設(shè)計(jì)，可滿(mǎn)足縱向打叢式井的要求。 (12)采用雙升式底座，可實(shí)現(xiàn)井架及臺(tái)面設(shè)備低位安裝與模塊化運(yùn)輸。 (13)由于配備了兩用水龍頭和小鼠洞卡鉗，故接單根方便省力。 (14)絞車(chē)采用的是開(kāi)槽滾筒，可改善纏繩性能，延伸鉆井鋼絲繩的運(yùn)用壽命，絞車(chē)還配有電磁渦流剎車(chē)，下鉆平穩(wěn)，省力，并能延伸剎車(chē)輪輞的運(yùn)用壽命。 (15)1鉆機(jī)包括主機(jī)、動(dòng)力機(jī)組、變頻系統(tǒng)、馬達(dá)控制中心、油氣水安裝與管匯、鉆臺(tái)小型機(jī)械化、鉆工房、鉆桿

27、架及其他輔助設(shè)備等合計(jì)45項(xiàng)。由于配套齊全，動(dòng)力系統(tǒng)功率配備充足，鉆井液固控系統(tǒng)配置容量大，故該鉆機(jī)具有較強(qiáng)的自持才干。 (16)井架、底座、天車(chē)、游車(chē)、大鉤、水龍頭、轉(zhuǎn)盤(pán)、鉆井泵等設(shè)備均按API規(guī)范設(shè)計(jì)，并打有API會(huì)標(biāo)。故整臺(tái)鉆機(jī)規(guī)范化程度高，可滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)外石油勘探開(kāi)發(fā)的需求。 該鉆機(jī)于1999年9月正式運(yùn)往遼河油田進(jìn)展工業(yè)實(shí)驗(yàn)，到2000年3月9日，順利完成兩口2550m定向井和一口3000m評(píng)探井的鉆井義務(wù)。由于該鉆機(jī)的優(yōu)越性能，在三口井的鉆井過(guò)程中，整臺(tái)鉆機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)良好，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，維修簡(jiǎn)單，修繕停鉆時(shí)間為零，沒(méi)有出現(xiàn)停機(jī)和整改，遭到油田用戶(hù)的歡迎和高度評(píng)價(jià)。2000年4月4日4月5日，國(guó)家

28、機(jī)械局和中國(guó)石油天然氣集團(tuán)技術(shù)效力有限責(zé)任公司，在遼河油田共同對(duì)ZJ402250DB鉆機(jī)進(jìn)展了鑒定，以為，該鉆機(jī)的研制勝利，填補(bǔ)了我國(guó)4000m交流交頻調(diào)速石油鉆機(jī)的空白，鉆機(jī)主機(jī)性能到達(dá)90年代國(guó)際同類(lèi)產(chǎn)品程度。鑒定會(huì)一致贊同經(jīng)過(guò)鑒定和正式投入消費(fèi)。 具有世界先進(jìn)程度的ZJ402250DB交流變頻調(diào)速電驅(qū)動(dòng)石油鉆機(jī)的研制勝利，代表我國(guó)石油機(jī)械工業(yè)的技術(shù)程度又上了一個(gè)新臺(tái)階。 隨著電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的開(kāi)展和高性能、大功率變頻調(diào)速安裝的研制勝利，ACGTOAC石油鉆機(jī)將會(huì)逐漸取代機(jī)械驅(qū)動(dòng)和直流電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)，并成為石油鉆機(jī)的開(kāi)展方向。 12.ZJ45L型石油鉆機(jī) 該鉆機(jī)是蘭州石油化工機(jī)器總廠(chǎng)研

29、制出的一種變矩器、整體鏈條箱并車(chē)驅(qū)動(dòng)的鉆機(jī)，絞車(chē)布置在后臺(tái)1.1m高的底座上，采用氣胎離合器換擋。其他特點(diǎn)與ZJ32L型石油鉆機(jī)一樣。 11ZJ50D型石油鉆機(jī) 該型鉆機(jī)有以下兩種型號(hào)： (1)ZJ50D(蘭)型鉆機(jī) 該鉆機(jī)是蘭州石油化工機(jī)器總廠(chǎng)1997年研制出的一種直流電驅(qū)動(dòng)(ACSDRDC)鉆機(jī)。已為油田消費(fèi)數(shù)臺(tái)，鉆機(jī)的電系統(tǒng)可根據(jù)用戶(hù)的意見(jiàn)配套，柴油發(fā)電機(jī)組、SCR系統(tǒng)、MCC(馬達(dá)控制中心)、直流電動(dòng)機(jī)等設(shè)備可配國(guó)內(nèi)的，也可配國(guó)外的。已消費(fèi)的數(shù)臺(tái)ACSCRDC鉆機(jī)中的SCR和MCC，國(guó)內(nèi)，主要是天水電氣傳動(dòng)研討所和西安儀表廠(chǎng)消費(fèi)的；國(guó)外，多為美國(guó)ROSSHILL公司的，個(gè)別也有美國(guó)鮑威

30、爾公司消費(fèi)的。直流電動(dòng)機(jī)，國(guó)內(nèi)主要是蘭州電機(jī)廠(chǎng)和山西永濟(jì)電機(jī)廠(chǎng)消費(fèi)的，國(guó)外均為美國(guó)GE公司的產(chǎn)品。該鉆機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)主發(fā)電機(jī)的頻率為50Hz，電壓為600V；輔發(fā)電機(jī)的頻率為50Hz，電壓為400V；泥漿罐有效總?cè)萘繛?20m3；儲(chǔ)氣罐總?cè)萘?m3；柴油罐總?cè)萘?885m3；三油品機(jī)油罐容量10m3；工業(yè)用水|罐總?cè)萘?0100m3；絞車(chē)強(qiáng)冷水罐容量50m3。 (2)ZJ50D(寶)型鉆機(jī) 該鉆機(jī)是由寶雞石油機(jī)械廠(chǎng)總承包，并與原石油天然氣總公司系統(tǒng)有關(guān)制造廠(chǎng)協(xié)作研制的ACSCRIX；直流電驅(qū)動(dòng)石油鉆機(jī)。采用柴油發(fā)電機(jī)組和串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)一對(duì)二控制方式；井架、底座和絞車(chē)均低位安裝，用絞車(chē)動(dòng)力分步起升

31、；絞車(chē)為內(nèi)變速并采用開(kāi)槽滾筒和風(fēng)冷式電磁渦流剎車(chē)；整臺(tái)鉆機(jī)可模塊化運(yùn)輸，移運(yùn)、安裝方便；鉆臺(tái)為雙升式起升，臺(tái)面平整開(kāi)闊，操作平安。該鉆機(jī)1998年經(jīng)過(guò)原石油天然氣總公司出廠(chǎng)驗(yàn)收。 12.ZJ60DS型石油鉆機(jī) 該鉆機(jī)是我國(guó)繼ZJ60L型沙漠邊緣油田用6000m機(jī)械式深井鉆機(jī)之后，又一臺(tái)為新疆塔克拉瑪干沙漠油田研制的6000m電驅(qū)動(dòng)石油鉆機(jī)，是我國(guó)“八五期間國(guó)家艱苦配備科技攻關(guān)工程，由蘭州石油化工機(jī)器總廠(chǎng)、天水電氣傳動(dòng)研討所、蘭州電機(jī)廠(chǎng)、寶雞石油機(jī)械廠(chǎng)及塔里木石油勘探開(kāi)發(fā)指揮部等單位共同研制勝利。該鉆機(jī)的動(dòng)力采用5臺(tái)美國(guó)卡特皮勒D399柴油機(jī)，帶動(dòng)5臺(tái)交流發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)，經(jīng)可控硅整流，供6臺(tái)主電動(dòng)

32、機(jī)運(yùn)用，其中，4臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)2臺(tái)鉆井泵，2臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)絞車(chē)和轉(zhuǎn)盤(pán)，同時(shí)向交流輔機(jī)、生活用電及井場(chǎng)照明供電。電控系統(tǒng)采用模擬控制加微機(jī)實(shí)現(xiàn)事故診斷、報(bào)警維護(hù)、顯示和記憶。電路設(shè)計(jì)成模塊化并具備自診斷才干，便于缺點(diǎn)判別和迅速插拔改換，以保證停機(jī)率在0.1以?xún)?nèi)。 該鉆機(jī)19941996年1月完成制造、廠(chǎng)內(nèi)總裝調(diào)試和油田工業(yè)實(shí)驗(yàn)。1996年3月經(jīng)過(guò)國(guó)家正式鑒定。與會(huì)專(zhuān)家以為，ZJ60DS電驅(qū)動(dòng)沙漠石油鉆機(jī)設(shè)計(jì)先進(jìn)，規(guī)劃合理，配套齊全，機(jī)械化程度高，在順利完成兩口深井(6300m，4000m)的工業(yè)性實(shí)驗(yàn)中，閱歷了低溫-25、高溫45、風(fēng)力10級(jí)的沙暴和沙漠腹地205公里移運(yùn)顛簸的考驗(yàn)，整臺(tái)鉆機(jī)性能良好

33、，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，鉆井時(shí)效高，機(jī)修停工率僅為0.64，其中電控系統(tǒng)僅為0.019，整臺(tái)鉆機(jī)操作方便，維修簡(jiǎn)單，能滿(mǎn)足沙漠腹地惡劣環(huán)境下鉆井工藝的要求，遭到油田的一致好評(píng)。鑒定以為，該鉆機(jī)的研制勝利，標(biāo)志著我國(guó)石油鉆機(jī)的設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)用程度上了一個(gè)新臺(tái)階，獲得了新突破，填補(bǔ)了我國(guó)沙漠深井石油鉆機(jī)的空白，總體上到達(dá)了90年代初的國(guó)際先進(jìn)程度。 13.ZJ70D型石油鉆機(jī) 該型鉆機(jī)有以下兩種機(jī)型： (1)ZJ70(蘭)型鉆機(jī) 該鉆機(jī)是蘭州石油化工機(jī)器總廠(chǎng)根據(jù)油田和到國(guó)外承包鉆井的需求于1998年在ZJ60DS石油鉆機(jī)的根底上，以114mm(41/2in)鉆桿標(biāo)定的改型鉆機(jī)。其井架、底座、天車(chē)、游車(chē)、大鉤、

34、水龍頭、轉(zhuǎn)盤(pán)、絞車(chē)、鉆井泵等設(shè)備的型式、根本參數(shù)及承載才干與ZJ60DS鉆機(jī)一樣，但在動(dòng)力系統(tǒng)方面，絕大多數(shù)采用了卡特皮勒3512柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組。在鉆機(jī)的總體布置方面按各油田的要求確定。其主要性能參數(shù)除表18中所列之外，在電傳動(dòng)系統(tǒng)方面主發(fā)電機(jī)的頻率為50Hz，電壓為600V；輔發(fā)電機(jī)組的頻率為50Hz，電壓為400V；直流電動(dòng)機(jī)的電壓為0750V。另外，在鉆井液、儲(chǔ)氣、柴油及工業(yè)的用水方面，泥漿罐的總?cè)萘繛?20m3；儲(chǔ)氣罐的總?cè)萘繛?m3；柴油罐的總?cè)萘繛?8 m3；絞車(chē)強(qiáng)冷水罐的容量為50 m3；工業(yè)用水罐的總?cè)萘繛?0 m3。 (2)ZJ70(寶)型鉆機(jī) 該鉆機(jī)是由寶雞石油機(jī)械廠(chǎng)(總承

35、包)和中國(guó)石油集團(tuán)系統(tǒng)有關(guān)單位于1999年共同研制勝利的7000mACSCRDC電驅(qū)動(dòng)石油鉆機(jī)。其主要特點(diǎn)是采用一對(duì)二控制方式，雙升式整體起升鉆臺(tái)，井架和臺(tái)面設(shè)備低位安裝，翻轉(zhuǎn)式下沉轉(zhuǎn)盤(pán)驅(qū)動(dòng)箱，內(nèi)變速絞車(chē)，開(kāi)槽滾筒和風(fēng)冷式電磁渦流剎車(chē)。固控系統(tǒng)和鉆井液凈化設(shè)備集中布置。配有自動(dòng)送鉆安裝。 研制出幾種新型鉆井泵 1新型5缸鉆井泵 北京龍基九天實(shí)業(yè)近年來(lái)開(kāi)發(fā)出一種用于石油勘探開(kāi)發(fā)的5缸1300型新構(gòu)造鉆井泵。該泵經(jīng)國(guó)家專(zhuān)利局檢索屬?lài)?guó)內(nèi)外首創(chuàng)，已獲國(guó)家專(zhuān)利(專(zhuān)利號(hào)：ZL96212342.0)，并已懇求18個(gè)國(guó)家的國(guó)際專(zhuān)利。專(zhuān)家以為，該泵的研制勝利將是取代國(guó)內(nèi)外油田傳統(tǒng)往復(fù)泵的換代產(chǎn)品，已被國(guó)家經(jīng)貿(mào)委

36、列入1999年國(guó)家重點(diǎn)技術(shù)創(chuàng)新工程，該泵與國(guó)內(nèi)外油田現(xiàn)用傳統(tǒng)3缸鉆井泵相比具有以下特點(diǎn)： (1)傳統(tǒng)3缸鉆井泵的動(dòng)力端為曲柄連桿機(jī)構(gòu)，由于3個(gè)曲柄的相位差為120，沖程間的間歇很大，排出的鉆井液是3個(gè)正弦波疊加，鉆井液的液力脈動(dòng)系數(shù)高達(dá)14，致使設(shè)備震動(dòng)大，零部件損壞快，保送鉆井液的管線(xiàn)經(jīng)常震裂，被迫停工修繕，而新構(gòu)造往復(fù)泵的動(dòng)力端為斜盤(pán)一擺盤(pán)構(gòu)造，去掉了傳統(tǒng)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)，并把3缸添加到5缸，且5缸為環(huán)形陳列，旋轉(zhuǎn)一周排出的鉆井液是5個(gè)正弦波的疊加，鉆井液的液力脈動(dòng)系數(shù)僅為2.5，液流脈動(dòng)率小，水力特性好，鉆井泵運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，震動(dòng)很小，在10MPa泵壓內(nèi)，壓力表指針幾乎不劫。 (2)由于傳統(tǒng)3缸

37、鉆井泵液流脈動(dòng)率大，鉆井液水力能量的延續(xù)性差，提供應(yīng)水力破巖的水馬力小，尤其在高壓放射鉆井時(shí)，不能構(gòu)成繼續(xù)、穩(wěn)定的高壓液流，大大降低了水力破巖和攜帶巖屑的才干，從而影響了鉆井速度。新構(gòu)造5缸鉆井泵水力能量延續(xù)性好，效能高，破巖作用和清洗井底巖屑才干強(qiáng)，可以提高鉆井速度。 (3)傳統(tǒng)3缸鉆井泵由于波峰大，固井時(shí)易出現(xiàn)水頭錐進(jìn)效應(yīng)，呵斥水泥漿錐進(jìn)串槽，嚴(yán)重影響固井質(zhì)量，甚至破壞油井呵斥嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失；在采油注水時(shí)，由于波峰大出現(xiàn)錐進(jìn)景象后將大大降低原油采收率。而新構(gòu)造5缸鉆井泵由于液流脈動(dòng)率小，用于固井時(shí)鉆井液串槽的能夠性小，有利于提高固井質(zhì)量；用于采油時(shí)可大大提高原油的采收率和經(jīng)濟(jì)效益。 (4)

38、傳統(tǒng)3缸鉆井泵的動(dòng)力端由于是曲柄連桿機(jī)構(gòu)，在運(yùn)轉(zhuǎn)中有上下死點(diǎn)，機(jī)械效率僅為70左右，而且耗能大。新構(gòu)造5缸鉆井泵的動(dòng)力端由于采用的是斜盤(pán)構(gòu)造，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)斜盤(pán)爬行坡度為20，沒(méi)有上下死點(diǎn)，泵和柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)省力，機(jī)械效率可達(dá)90。 (5)在泵功率一樣的情況下，新構(gòu)造5缸鉆井泵的分量只需傳統(tǒng)3缸泵的1/22/3，并可在設(shè)計(jì)壓力25MPa下繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，而傳統(tǒng)3缸鉆井泵由于上述問(wèn)題只能在低于設(shè)計(jì)泵壓25MPa下運(yùn)轉(zhuǎn)(油田往往只能在1820MPa的泵壓下任務(wù))，故運(yùn)用新構(gòu)造5缸銷(xiāo)井泵鉆井時(shí)鉆速比傳統(tǒng)3缸泵鉆井提高1520，可大大縮短鉆井周期和降低鉆井本錢(qián)，這對(duì)條件惡劣的油田、沙漠和海上油田更是一大優(yōu)點(diǎn)。 (6

39、)由于新構(gòu)造鉆井泵比傳統(tǒng)的鉆井泵在一樣功率下，體積小，分量輕，泵壓高，效率高，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，節(jié)約鋼材和能耗，更適宜作為油田固井水泥車(chē)的固井泵，壓裂車(chē)的壓裂泵和采油注水泵，其開(kāi)展前景可取代石油、化工、冶金、采礦、發(fā)電、印染等領(lǐng)域的傳統(tǒng)用泵。 2雙缸單作用液壓鉆井泵 1994年，石油物探局機(jī)械廠(chǎng)與天津理工學(xué)院結(jié)合研制出一種用于WT一50型鉆機(jī)的YNB一20型雙缸單作用液壓鉆井泵，該泵已勝利地鉆了數(shù)十口井。 其性能特點(diǎn)是： (1)泵功率14.7kW(20hp)。 (2)與傳統(tǒng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)3缸泵對(duì)比，加工零件減少30.63；泵的分量降為59.23；在一樣出水壓力下流量提高50；泵的本錢(qián)下降到54.7。 (

40、3)液壓控制系統(tǒng)(HRS)可使油缸能自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，省去了電或機(jī)械控制安裝，并能確保鉆井泵在野外長(zhǎng)期可靠任務(wù)。 在YNB一20型液壓鉆井泵的根底上，天津理工學(xué)院又研制了一種大功率雙缸單作用液壓鉆井泵，該泵的主要性能參數(shù)是：最大缸套直徑200mm；沖程360mm；額定沖數(shù)54min一1；最大排量20.35Lmin；最小壓力16MPa；最小排量9.97Lmin；最大壓力33MPa；額定功率370kW(500hp)；液壓系統(tǒng)壓力250bar；液壓系統(tǒng)流量824Lmin；油缸直徑160mm；鉆井泵分量小于3000kg。 該泵的特點(diǎn)是： (1)兩只液缸垂直布置在直立缸套同一軸線(xiàn)的正上方，各油缸活塞與缸套活

41、塞共用一根活塞桿。 (2)油缸活塞在液壓控制系統(tǒng)(HRS)的控制下作延續(xù)的勻速直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 (3)兩個(gè)油缸的往復(fù)運(yùn)動(dòng)交叉，并在換向時(shí)彼此提供流量補(bǔ)償，使兩個(gè)缸套排液的流量曲線(xiàn)合成一平直曲線(xiàn)。 (4)與傳統(tǒng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的3缸鉆井泵比省去了空氣包。 (5)兩只缸套的活塞桿腔由護(hù)罩連成一個(gè)連通空間，注以清水后可自動(dòng)清洗缸套壁。 (6)油缸任務(wù)時(shí)的支座反力經(jīng)過(guò)立柱作用在泵頭體上，構(gòu)成一封鎖力系，因此，免除了通常的泵體。 (7)缸套用壓板固定在泵頭上，可迅速改換缸套活塞組件。 (8)該泵根據(jù)不同情況需求可單臺(tái)任務(wù)，也可以?xún)膳_(tái)或3臺(tái)泵并聯(lián)而成更大功率的鉆井泵。 假設(shè)兩臺(tái)泵并聯(lián)，那么泵的功率就變成1000

42、hp，3臺(tái)泵并聯(lián)那么泵的功率就變成1500hp。 3高壓隔膜鉆井泵 由上海大隆機(jī)器廠(chǎng)與鄭州輕金屬研討院結(jié)合研制的3KMl520型高壓隔膜鉆井泵于1995年12月經(jīng)過(guò)國(guó)家經(jīng)貿(mào)委、原機(jī)械部艱苦配備司及有關(guān)科研院所專(zhuān)家的技術(shù)鑒定。以為該泵技術(shù)先進(jìn)，設(shè)計(jì)可靠，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，維修方便，實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化，在以固體顆粒的鉆井液為介質(zhì)的領(lǐng)域具有廣泛的運(yùn)用前景。該泵的研制勝利，填補(bǔ)了我國(guó)隔膜鉆井泵的空白，其技術(shù)性能完全可以替代進(jìn)口設(shè)備。 四、對(duì)石油井架現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法進(jìn)展了研討 北京石油勘探開(kāi)發(fā)科學(xué)研討院機(jī)械所與石油大學(xué)(華東)于20世紀(jì)90年代初結(jié)合對(duì)石油井架現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法進(jìn)展了研討，并在石油井架的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)法、可靠性設(shè)

43、計(jì)法及非線(xiàn)性分析三個(gè)方面獲得了重要成果。 1石油井架的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)法 以模型井架為橋梁，并采用實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析和有限元分析相結(jié)合的石油井架動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)原理和方法，適用于石油鉆機(jī)各種構(gòu)外型式的井架，對(duì)K型井架具有工程適用價(jià)值。 該方法提出的前開(kāi)口井架最正確動(dòng)力計(jì)算模型(三維立體梁一杵混合元模型)，不僅適用于JJ25042-K型井架，而且還可運(yùn)用于各種鉤載級(jí)別的鉆機(jī)、修井機(jī)的前開(kāi)口井架。 該方法得出的JJ25042-K型國(guó)產(chǎn)前開(kāi)口井架動(dòng)態(tài)優(yōu)化詳細(xì)構(gòu)造修正方案和修正構(gòu)件的尺寸規(guī)格，可提高其動(dòng)態(tài)性能。 2石油井架的可靠性設(shè)計(jì)法 該方法得出的ZJ32鉆機(jī)最大任務(wù)載荷概率分布及統(tǒng)計(jì)參數(shù)，可用于ZJ32鉆機(jī)井架的可靠性

44、設(shè)計(jì)，其分析方法適用于各鉤載級(jí)別的鉆機(jī)井架。另外，該方法提出的井架構(gòu)件截面可靠性設(shè)計(jì)與分析方式及井架構(gòu)件抗力的分析規(guī)律和統(tǒng)計(jì)參數(shù)以及開(kāi)發(fā)的計(jì)算機(jī)軟件，為井架構(gòu)件截面可靠性分析與設(shè)計(jì)提供了較為科學(xué)的方法。 3石油井架的非線(xiàn)性分析 該方法經(jīng)過(guò)模型井架垂直靜載實(shí)驗(yàn)，測(cè)得應(yīng)力和位移隨載荷呈非線(xiàn)性變化。井架的非線(xiàn)性分析方法和開(kāi)發(fā)的計(jì)算機(jī)程序可用于井架的非線(xiàn)性靜力、動(dòng)力分析。 該研討工程1995年10月經(jīng)過(guò)了原中國(guó)石油天然氣總公司科技局組織的評(píng)審驗(yàn)收，與會(huì)專(zhuān)家以為，石油井架現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的研討成果具有創(chuàng)新性，具有工程適用價(jià)值，可為我國(guó)石油機(jī)械科研、設(shè)計(jì)、制造單位鉆機(jī)、修井機(jī)的井架設(shè)計(jì)提供科學(xué)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。

45、 石油鉆機(jī)在鉆井過(guò)程中的振動(dòng)在有些情況下非常劇烈，這不僅影響鉆井速度，縮短鉆機(jī)運(yùn)用壽命，而且對(duì)操作人員的身心安康也會(huì)產(chǎn)生有害影響。因此，研討鉆機(jī)構(gòu)造動(dòng)態(tài)特性及其在鉆井過(guò)程中的動(dòng)力反響，對(duì)鉆機(jī)的構(gòu)造設(shè)計(jì)、參數(shù)設(shè)計(jì)、消費(fèi)運(yùn)用及鉆機(jī)減振改造是非常必要的。為此，大慶石油學(xué)院與大慶鉆井三公司共同開(kāi)展了對(duì)在用ZJ-15型鉆機(jī)的動(dòng)態(tài)特性及其在鉆井過(guò)程中的動(dòng)力反響進(jìn)展了實(shí)驗(yàn)研討，以期了解ZJ-15型鉆機(jī)的動(dòng)態(tài)特性，在鉆井過(guò)程中能否全開(kāi)4擋，現(xiàn)有鉆機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)配置能否合理，對(duì)現(xiàn)有鉆機(jī)如何進(jìn)展減小振動(dòng)改造等問(wèn)題。他們首先采用模態(tài)分析技術(shù)來(lái)對(duì)鉆機(jī)的振動(dòng)模態(tài)進(jìn)展實(shí)驗(yàn)分析。 石油鉆機(jī)是一個(gè)構(gòu)造非常復(fù)雜的系統(tǒng)，自在度無(wú)

46、窮多，為了便于研討，必需對(duì)復(fù)雜的鉆機(jī)系統(tǒng)進(jìn)展合理的簡(jiǎn)化。在鉆機(jī)的各系統(tǒng)中只需循環(huán)系統(tǒng)和動(dòng)力設(shè)備與鉆機(jī)主體是軟銜接，其他的系統(tǒng)和部件那么是剛性銜接并組成鉆機(jī)的主體。如起升系統(tǒng)的絞車(chē)和旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)盤(pán)都安裝在底座支撐的鉆臺(tái)上；起升系統(tǒng)的天車(chē)、游車(chē)、大鉤、鋼絲繩以及旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的水龍頭、鉆具的分量都由井架來(lái)承當(dāng)，井架經(jīng)過(guò)其大腿結(jié)實(shí)支撐在底座的兩個(gè)下船上；起升和旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力設(shè)備與傳動(dòng)設(shè)備都安裝在鉆機(jī)底座的傳動(dòng)底座部件上；一些輔助設(shè)備也都安裝在底座支撐的臺(tái)面上?？梢?jiàn)鉆機(jī)主體部分構(gòu)成了以底座為支撐的剛性整性，那么這些設(shè)備和部件的質(zhì)量都可以轉(zhuǎn)化到鉆機(jī)底座上。因此，研討石油鉆機(jī)的振動(dòng)特性就可以轉(zhuǎn)化為研討鉆機(jī)底座的等效

47、振動(dòng)問(wèn)題，為了研討方便，把鉆機(jī)底座看成是一個(gè)構(gòu)造比較復(fù)雜的咒自在度定常線(xiàn)性系統(tǒng)。鉆機(jī)底座對(duì)給予的任一鼓勵(lì)所作出的呼應(yīng)能包含鉆機(jī)振動(dòng)特性的全部信息，可以用來(lái)描畫(huà)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。 模態(tài)分析技術(shù)是用于對(duì)機(jī)械等工程構(gòu)造系統(tǒng)進(jìn)展動(dòng)力學(xué)分析的現(xiàn)代化方法和手段，模態(tài)分析可定義為對(duì)構(gòu)造動(dòng)態(tài)特性的解析分析和實(shí)驗(yàn)分析，其構(gòu)造動(dòng)態(tài)特性用模態(tài)參數(shù)來(lái)表征。在解析分析中，模態(tài)參數(shù)是力學(xué)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)微分方程的特征值和特征向量；在實(shí)驗(yàn)分析中，模態(tài)參數(shù)是實(shí)驗(yàn)測(cè)得系統(tǒng)的固有頻率、阻尼和振型。對(duì)于曾經(jīng)簡(jiǎn)化的石油鉆機(jī)系統(tǒng)，由于運(yùn)用解析法進(jìn)展模態(tài)分析也是異常困難的，而且很難得出準(zhǔn)確結(jié)果。因此，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)并采用單點(diǎn)激振頻響函數(shù)法根據(jù)單點(diǎn)激振，

48、各呼應(yīng)點(diǎn)拾振的頻率呼應(yīng)函數(shù)來(lái)提取模態(tài)參數(shù)和對(duì)鉆機(jī)進(jìn)展模態(tài)分析是一種有效方法。 鉆機(jī)振動(dòng)模態(tài)測(cè)試系統(tǒng)由激振力錘、拾振器、信號(hào)放大器、低通濾波器以及信號(hào)采集計(jì)算機(jī)組成。信號(hào)傳送道路見(jiàn)圖1一l。 圖1-1 底座振動(dòng)模態(tài)測(cè)試系統(tǒng)組成 根據(jù)分析，石油鉆機(jī)的振動(dòng)特性可以轉(zhuǎn)化為研討鉆機(jī)底座的等效振動(dòng)問(wèn)題，那么振動(dòng)測(cè)試點(diǎn)都可以布置在鉆機(jī)底座上。鉆機(jī)底座也是一個(gè)合構(gòu)造，它由左、右上船、傳動(dòng)底座、左、右下船、絞車(chē)轉(zhuǎn)盤(pán)座及4個(gè)支架等幾大部件組成。各部分之間用螺栓及銷(xiāo)子結(jié)實(shí)銜接。底座簡(jiǎn)化模型見(jiàn)圖12。為了全面搜集各部件上的信息，底座部件上共布置了24個(gè)測(cè)點(diǎn)。1997年9月，采用單點(diǎn)激振多點(diǎn)拾振的方式，對(duì)ZJ15型鉆機(jī)進(jìn)展了振動(dòng)模態(tài)測(cè)試，激振點(diǎn)取