钻机技术论文

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1、钻机的发展和选择(一)总体设计技术石油钻机是完成石油钻井任务的主要工具。从其出现之日起，就与钻井工艺密不可分。相互促进，共同发展。随着科学技术的不断发展，国内外钻井技术和装备也得到了长足的发展。冋顾钻井技术和装备发展的历史，可以看到促进钻井技术及装备的发展的动力主要有:提高劳动生产率，降低劳动强度；降低消耗；提高可靠性、安全性和环保要求；以及经济性要求——将成本降到最低。对钻机的要求可从钻井工艺的发展需求上看出：钻井速度更快1、起升系统能力不断加大随着钻井工艺的不断完善，特别是随着定向井、水平井钻井工艺的不断成熟，钻井深度不断加人，或冇

2、一些人斜度井、水平井，虽然垂氏深度并不人，但水平位移人。这就要求钻机的起升能力不断加人。更由于海洋深水钻井作业的需要，使钻机的起升能力达到空前的高度。如今，钻井深度为7000m的钻机已很普遍，9000m〜15000m钻机也已出现，15000m以至更大钻机的出现也是指日可待的。随着钻机起升能力的加大，也伴随着如顶驱、钻井泵等装置的不断加大，从而引起钻机设计、制造上的不断突破。2、绞车、钻井泵功率不断加人在起升能力加大的同时，要提高钻井效率，必须要提高绞车和钻井泵的功率。绞车功率已从2205kW(3000hp)到2941kW(4000hp)

3、以至出现了4412kW(6000hp)的绞车。钻井泵也从735kW〜956kW(1000hp〜1300hp)到11761^7(1600hp)以至出现了1618kW(2200hp)的钻井泵。同时，钻井泵的最高泵压也从20MPa升高到35MPa0钻井泵功率的加大和配置台数的增多，以及最高泵压的加大，也使得实现深井和超深井的高压喷射钻井工艺成为可能。也就提高了钻井的效率。3、控制参数不断增多为不断提高钻井速度和钻井效率，特别是随钻测量系统的不断成熟，钻进过程小司钻耍监视和控制的参数也不断增多。从原有的钻压、转速、泵压三个主要参数，增加到8〜1

4、0个之多。这就要求钻机的测最控制系统有更高的能力。在加装多参数测最仪的基础上，又出现了数字化钻机，以至智能化钻机。当然，计算机技术和现代通讯技术的不断完善和全血普及，无疑是促进钻机向数字化，以至智能化方向发展的强冇力的推动力。4、辅助设备不断增多为不断提高钻井速度和钻井效率，减少工人的劳动强度，井场辅助设备也不断增多。主要体现在:(1)钻井液固相控制设备的增多：钻井液固相控制设备由原有的振动筛、除砂器、除泥器、除气器，增加了离心分离机，(真空)除气器。钻井液配置设备也增加了如剪切泵，出现了密封的添加剂加入装置等。(2)气液分离设备和油水

5、分离设备的增多。(3)井口机械化程度不断提高：液压套管扶正机、二层台液压机械手、钻柱机械化上下台设备。(4)气源净化和强制冷却设备等专用辅助设备。适应性更广1、钻机分档合理2、驱动方式多样化3、机械化程度不断提高4、白动化程度不断提高5、智能化程度不断提高6、新型钻井方式不断出现消耗降低1、功率分配更合理2、结构设计更巧妙3、占地面积小4、短距离整体移动5、完井方式的改变可靠性、安全性、环保要求不断提高1、部件、整机的可靠性要求不断提高，故障停机时间有严格要求。2、部件、幣机的可维护性提高，在规定的时间内可修复。3、HSE(健康、安全、

6、环保)要求提高。包括HSE设计理念和HSE管理体系的形成。经济性要求不断提高1、钻机配套更灵活。2、钻机根据不同环境需求专门设计、制造。3、转盘、钻井泵要求独立驱动灵活性提高1、配套更灵活2、运移方式多样化3、井架形式多样化4、底座形式多样化概括起來，钻机设计、制造的趋势如下：1、全面规划、合理布局制订标准，使绞车按功率合理分级，钻机按钻井深度合理分级，常规钻机严格按标准设计、制造，使用八更方便的选择，更灵活、经济的使用钻机。2、部件标准化设计制造钻机大部件，如：绞车、大钩、游车、水龙头、钻井泵等，按标准分级成标准化的部件,钻机设计时像

7、搭积木式的选用即可。3、钻进驱动方式多样化现冇转盘驱动、底部驱动、顶部驱动和复合驱动等驱动方式，可供用户根据需要选择。4、测量控制系统进一步加强测控系统从井口控制到井底测量多点测控，安全监控，信息自动测控传递，直到智能化钻机、数字化钻机。5、辅助设备机械化程度进一步提高如配备钻柱H动排放和上下台装置、钻井液处理设备、防喷器M装装置等。6、适应新工艺的发展新型钻机不断出现，如小井眼钻井钻机、套管钻井钻机、连续管钻井钻机、膨胀管钻井钻机等。还冇如欠平衡钻井钻机、空气钻井钻机、泡沫钻钻井钻机等。目前各级钻机的发展趋势1、对3000m以下的钻机

8、，由于钻井载荷小、钻井周期短、搬家频繁，要求钻机要具有良好的移运性、经济性、技术先进性和可靠性。根据地域条件和运输条件的要求，可分为车装钻机和撬装钻机两种形式，应大力推广车装钻机，同时发展撬装钻机，电力供应