工程地质勘察钻孔参数的随钻智能测量系统

工程地质钻探在地基基础勘察中起到关键作用,对于评估场地和地基的稳定性至关重要。为了确保工程勘察钻孔地质资料的质量,提出了一种钻孔参数智能测量系统。该系统可感知、判断钻机的工作状态;确定钻机的平面位置;确定钻柱的长度;大致判断土层强度的变化。该智能测量系统可有效监测和控制钻孔地质资料的质量,为工程勘察提供可靠的技术支持。

石油钻机动力系统飞轮储能调峰试验研究

石油钻机的起、下钻工况中的载荷具有大幅度波动特性,测试表明5 000 m机械钻机起钻工况功率波动幅度为100～800 kW,周期为120～220 s。为改善钻机动力的传动特性和降低动力功率配置,提出应用飞轮储能和调峰电机进行功率输出调峰运行新方案。根据起、下钻典型工况参数,研制了400 kW飞轮储能动力调峰系统。钻机下钻调峰运行试验结果表明,飞轮储能动力调峰系统能够快速响应载荷的变化,将柴油机在冲击载荷作用下的转速下降幅度减少50%,黑烟突增时间缩短60%。

石油钻机起下钻具能量特性实验研究

目前石油行业机械钻机传动系统运行中的能量消耗分布状态及系统传动效率缺乏相关研究,本文利用特制的钻机多参数检测装置,经过对中原油田文-409井施工的实验数据采集,全面获得了钻井起下钻具作业时传动系统的运行状态变化、功率变化的实时特性数据,并进行了能量转换分析。实验结果和数据分析表明:钻机起升系统的作业中,负荷具有的周期变化和冲击特性,为适应冲击负荷,钻机的柴油机动力容量配置偏高,传动效率较低(起钻传动效率38%~54%,下钻传动效率41%~59%),机械传动系统的节能改进有较大空间。本文实验数据也为研究机械钻机系统能量回收、利用和动力调峰运行技术提供了基础实验数据。

32型钻机采用系统供电的技术经济分析

32型钻机采用柴油机发电存在柴油消耗量大、维护工作量较大、故障率高等问题,提出了在老油田区块采用6(10)kV系统供电的替代方案,该方案具有安全、节能和环保的优点,详细介绍了该方案的构成及安装要求,并对其进行了全面经济技术分析。结果表明,32型钻机采用系统供电替代柴油机发电,不仅在技术上是可行的,而且每年可节约成本21.9万元。

煤层气车载钻机动力系统匹配研究

以MDY-100车载钻机为例,分析了钻机工艺特点及负载特性,从节能及优化动力匹配为出发点,分析了发动机极限功率控制系统应用于钻机动力系统匹配存在问题。结合钻机负载特性提出分时功率匹配方法,采用动态模拟与试验结合的手段,验证参数合理性。与传统极限功率控制方法相比,此系统速度刚性好、工艺适应性好且燃油经济性高。

石油钻机起下钻具功率特性实验

目前石油行业钻机传动系统的设计计算偏保守,动力容量配置偏大,运行操作中能量状态缺乏检测手段。石油钻机的起升系统是典型的周期变化的具有冲击特性的势能负载,为实现势能回收、储存和有效利用,在本研究中提出新的检测方案并研制出检测装置。该装置可全面准确获得钻井起下钻具作业时钻机传动系统的运行状态变化、功率变化、能量转换的实时特性,为研究钻机系统能量回收、利用和动力调峰运行技术提供基础实验数据。通过对实验结果和数据的分析,发现钻机的柴油机动力配置偏高,可通过减配或改进传动结构来提高利用率。

DZXJ20/1580双动力钻修机的研制

针对目前油田在用传统钻修机工作效率低、作业成本高以及存在噪声污染等问题,研制了DZXJ20/1580双动力钻修机。该型钻修机由双动力系统、传动系统、起升系统、旋转系统、气液电控制系统和运载车等部分组成,它配有双动力系统,即一台为柴油机,主要作为运载车行驶的动力,同时可以兼作钻修井作业的备用动力;另一台为交流异步电动机,利用工业网电电源供电,作为钻修井作业设备(绞车、转盘等)的主动力。这种新型钻修机具有动力可靠性好、传动结构简单、工作效率高、操作方便和节能环保等优点,同时它能够自走行驶,快速移运,搬迁和安装便捷,能更好地满足油田钻修井作业的需要。

DY—15地震钻机的改进

对使用多年的DY—15地震钻机进行改进,并充分地利用库存材料,达到改善钻机性能、提高工作效率、降低成本的目的。本文详细叙述了钻机改进的几个部位。

高可靠性电动钻机用柴油机的开发研制

目前我国油田电动钻机动力的主要产品为190系列柴油机,其运行转速为1500r/min和1000r/min,均不能满足电动钻机需求。高可靠性电动钻机用柴油机的开发研制,满足了我国5000m以上电动钻机的配套动力机的需求。该柴油机在燃油系统、增压匹配、燃烧控制等方面充分考虑了油田的工作环境及电动钻机的使用工况。通过设计计算、性能开发、耐久试验和工业性试验,完成了高可靠性电动钻机用柴油机研制开发;通过实施可靠性工程,从产品总体质量评价、设计研究、工艺研究、实物质量控制、实物质量检测、总装试验、推广应用等方面进行了全面攻关提高,使产品在动力性指标、经济性指标、可靠性指标等方面均达到国外同类产品先进水平,首次使用无故障时间达到5000h。

石油钻机柴油机自动供油装置研制

为了给石油钻机柴油机提供有静压力的燃油,研制了一种自动供油装置。该装置利用蓄能压力罐和恒压阀等,实现了供油装置的可调节及恒压供油。现场应用表明,该装置自动加压迅速、稳定,压降时间间隔合理;供油压力可调、恒定,保压时间长;短暂停电时,供油量及时间能够满足柴油机的要求。对于自吸能力差、设备距离长及现场不平整造成高度差的柴油机和发电机,有较好的适应能力。

山地钻机驱动系统设计及高效互换方法分析

针对山地钻机特殊的使用环境,设计了一套基于钻机本体的驱动系统。根据钻机主要技术参数和液压系统原理,确定了液压泵组排量及选型,并对驱动系统功率进行了计算,确定了驱动系统总功率以及电动机、柴油机的选型。对高效互换模块接口进行了结构设计,并对2种高效互换方法进行了对比分析,给出了选择互换方法的建议,为山地钻机驱动系统设计提供了理论基础,开辟了一条新思路。

压缩天然气在气田钻井机组的应用

天然气气田钻井发动机机组燃料由柴油改为柴油-天然气双燃料,是提高经济效益、降低开发成本的有效途径之一。论述了苏里格气田柴油-天然气双燃料钻井发动机机组的应用背景、技术和经济上的可行性、压缩天然气供应工艺流程和设备选型。