国内外石油钻井装备的发展现状VIP免费

第36卷第6期2008年11月石油钻探技术PETROLEUMDRILLINGTECHNIQUESVol136,No16Nov.,2008收稿日期:2008201230;改回日期:2008209217作者简介:孙明光(1965-),男,1986年毕业于华东石油学院钻井工程专业,1994年获石油大学油气钻井工程专业硕士学位,1999年获西南石油学院机械设计及理论专业博士学位,教授级高级工程师,主要从事石油工程技术方面的研究工作。联系电话:(0546)8702352#管理与发展!国内外石油钻井装备的发展现状孙明光彭军生(胜利石油管理局钻井工艺研究院,山东东营257017)摘要:在对国内外石油装备资料进行广泛调研的基础上,详细介绍了国内外石油钻机发展的新趋势及交流变频调速电驱动石油钻机、液压钻机、快速移运钻机等新型石油钻机的性能及参数。介绍了国内外电驱动和液压驱动两大类型新型顶部驱动钻井装置、钻井泵等设备的最新发展现状及大功率三缸钻井泵、液压泵和六缸钻井泵等新型钻井泵的性能及参数。从国内外石油装备的发展现状看,石油装备正在向型式多样化、技术先进化、设计人性化趋势发展,据此提出了我国发展石油钻井装备的建议。关键词:钻井设备;钻机;顶部驱动钻井;钻井泵中图分类号:TE92文献标识码:B文章编号:100120890(2008)0620086206钻井作业是一项投资巨大的风险性工程,钻井装备的优劣直接影响着钻井速度、钻井安全和钻井经济效益。目前,我国石油钻井技术水平与国外先进水平相比尚有较大差距,而制约钻井技术发展的关键因素之一就是装备落后。为实现“十一五”钻井技术的发展目标,及时、全面了解国内外钻井装备最新发展动态,对比国内外钻井装备现状,找出差距,尽快提高我国钻井装备水平,无疑是缩短与国外钻井技术差距、尽快走向和占领国际市场的必备条件。1新型石油钻机1.1石油钻机发展的新趋势[1]目前,国内外已建立起一套更科学、更先进、更完善的设计思想、设计理论、设计方法和设计软件,引进了相关学科的高新技术与设备,进一步提高了石油钻机的整体设计和制造水平。近年来,石油钻机的发展呈以下新趋势:型式更趋于多样化钻机品种更趋向多样化、系列化,研制出了适用于不同地区、不同环境条件,能满足不同钻井工况、不同钻井工艺、不同井深和不同井型要求的专业化特种钻机,形成了石油钻机的多样化,进一步提高了钻机的适应能力,扩大了作业范围,提高了钻井效率。技术更趋于先进化通过交流变频、液压驱动、自动控制和人工智能等先进技术的交叉结合,并随着计算机、通讯和网络技术的广泛应用,钻井装备的机械化、自动化、智能化发展显示出更大的优越性。钻机技术的集成化、信息化、智能化、自动化及完善的钻井专家系统,有可能从根本上改变钻井方式,大幅度提高钻井效率。设计更趋于人性化新型钻机充分体现以人为本的思想,特别注重HSE(健康、安全、环保)方面的考虑,最大程度地满足环保、安全等要求,设计更精细,最大程度地采用遥控设备,通过钻机的自动化设计,尽量避免人工作业和高空作业。另外,通过提高钻机的移运性和模块化水平,尽可能减少运输车次,降低安装难度。1.2交流变频电驱动石油钻机交流变频调速电驱动石油钻机具有机械驱动钻机和直流电驱动钻机无可比拟的优越性,其核心就是采用了交流变频调速技术。专家认为,交流变频电驱动是目前石油钻机最好的驱动方式,具有广阔的发展前景和强大的生命力,代表了当今石油钻机的发展趋势。美国的NOV公司、IRI公司,加拿大Dreco公司,挪威Hitec公司,德国Wirth公司等均研发了交流变频电驱动钻机。目前,交流变频钻机正朝着系列化、大功率方向发展。美国NOV公司、德国Wirth公司等的绞车功率形成522～4474kW系列,钻机钻深能力突破了万米[2]。在控制技术方面,已经实现人机一体化、自动化、智能化控制,结合在线网络和专家系统,可以进行远程作业指导和诊断。“十五”期间,我国已成功研制出1000～9000m全数字交流变频电驱动钻机并形成系列,特别是宝鸡石油机械有限公司研制出的我国第一台拥有自主知识产权的ZJ90DB型9000m超深井交流变频钻机,获得了5项专利授权,在我国石油钻井装备开发史上具有里程碑意义。在此基础上,2007年该公司又研制成功拥有自主知识产权的、钻深能力达12000m的电驱动钻机。1.3液压钻机[324]液压钻机以液缸作为提升机构,...