21世纪初的世界海洋石油钻机
海洋石油钻井设备
坐底式钻井平台
特点
坐底式钻井平台是一种较为传统 的海洋石油钻井设备,具有结构 简单、稳定性好、成本较低等优
点。
工作原理
坐底式钻井平台通过在海底设置 固定基础,将钻井设备固定在基 础用场景
坐底式钻井平台适用于水深较浅、 海底地质条件较为简单的海域,
如近海石油开采等。
海洋石油钻井设备
contents
目录
• 引言 • 钻井平台 • 钻井装备 • 海洋石油钻井设备的发展趋势 • 结论
01 引言
海洋石油钻井设备的重要性
01
02
03
保障能源供应
海洋石油钻井设备是开采 海洋石油的关键设备,对 于保障全球能源供应具有 重要意义。
促进经济发展
海洋石油产业的发展能够 带动相关产业的发展,促 进地区和国家的经济发展。
节能
节能是环保的重要组成部分,通过提高能源利用效率,减少能源消耗。节能技 术包括优化设备设计、采用高效能材料、实施能源管理等。这些措施有助于降 低钻井成本,同时减少对环境的影响。
高技术与高附加值
高技术
随着科技的不断进步,海洋石油钻井设备正朝着高技术方向发展。这包括引入新 材料、新工艺、新技术等,以提高设备的性能和可靠性。例如,采用新型合金材 料和表面涂层技术可以提高设备的耐腐蚀性和耐磨性。
02 钻井平台
自升式钻井平台
特点
应用场景
自升式钻井平台是一种常见的海洋石 油钻井设备,具有结构简单、操作方 便、成本较低等优点。
自升式钻井平台适用于水深较浅、海 底地质条件较为简单的海域,如近海 石油开采等。
工作原理
自升式钻井平台通过桩腿支撑和升降 系统,可以在不同水深的海域进行作 业,并可根据需要调节平台高度。
石油钻采简介介绍
包括套管头、油管头和采油树等,用于控制井口压力和流体流动,确保钻井作 业安全。
井下工具与装置
钻头
钻头是钻井过程中的关键部件, 用于破碎岩石,形成井眼。根据 钻井需求,钻头可分为PDC钻头
、牙轮钻头等类型。
井下动力钻具
包括涡轮钻具、螺杆钻具等,利 用井下动力驱动钻头破碎岩石,
提高钻井效率。
测井仪器
02
石油钻采关键技术
石油钻采关键技术
• 石油钻采是石油工业中的两个核心环节,即钻井和采油。钻井 是寻找和开发石油资源的重要手段,而采油则是将地下石油资 源提取到地面的过程。此外,油田工程技术也是支持石油钻采 的重要技术之一。
03
石油钻采设备与系统
钻机设备
钻机
石油钻机是石油钻井作业的核心设备,包括陆地钻机和海洋钻机。陆地钻机主 要有车装钻机、拖挂钻机等类型,海洋钻机则包括自升式钻机和半潜式钻机等 。
以上只是石油钻采设备与系统的简要 介绍,实际石油钻采过程中涉及的设 备与系统更为复杂和多样。
04
石油钻采行业的挑战与展望
石油钻采行业的挑战与展望
• 石油钻采是石油工业的核心环节之一,涉及勘探、开发、生产等多个阶段。随着全球能源需求的持续增长,石油钻采行业 面临着诸多挑战,同时也孕育着巨大的发展机遇。
始阶段
19世纪初,人们开始尝试用钻探 技术开采石油,当时的钻井技术
简单,设备粗陋。
技术革新
随着科技的进步,20世纪出现了旋 转钻井技术、定向钻井技术和水平 钻井技术等,使得石油钻探效率大 幅提高。
全球化发展
20世纪末至21世纪初,石油钻采行 业逐渐全球化,国际石油公司进入 新兴市场,同时,国家石油公司也 在积极拓展海外业务。
海洋石油钻井设备精讲
随着技术的不断进步和应用需求的不断提高,深海钻井技术将向更深的海洋环境、更高的 技术难度和更广泛的应用领域发展,为海洋资源的开发和利用提供更加可靠和高效的技术 支持。
06 案例分析
案例一:某石油公司钻井设备事故分析
事故描述
某石油公司在钻井作业过程中,由于设备故障引发了火灾,导致 人员伤亡和设备严重损坏。
钻头
钻头是直接接触地层并破 碎岩石的部件,有多种类 型,如刮刀钻头、牙轮钻 头和金刚石钻头等。
动力系统
发电机
为钻井设备提供电力,通 常由柴油或燃气驱动。
齿轮箱
将发动机的动力传递给钻 机,通过改变传动比来适 应不同的钻井需求。
液压系统
利用液压能来驱动钻机的 各个动作,如旋转、提升 和下放等。
泥浆循环系统
启动前检查
在启动海洋石油钻井设备前,应进行全面的检查 ,包括机械部件、电气系统、液压系统等,确保 设备处于良好的工作状态。
安全操作
操作人员应接受专业培训,熟悉设备操作规程, 严格按照操作规程进行操作,避免发生安全事故 。
停机与保养
在设备停机期间,应进行必要的保养和维护,如 清洁、润滑、检查等,以保持设备良好的工作状 态。
循环泵
将钻井液循环至钻头和环空,冷却钻头并携带岩 屑返回地面。
防喷器系统
防喷器组
由多个阀门组成,用于控制和封闭井口以防止 井喷事故发生。
控制盘
控制防喷器的开启和关闭,通过液压或气动方 式进行操作。
安全阀
在紧急情况下自动关闭防喷器,以防止事故扩大。
03 海洋石油钻井设备操作与 维护
操作规程
1 2 3
自动化钻井技术是利用自动控制系统和智能化设备,实现 钻井作业的自动化和智能化,提高钻井效率和安全性。
半潜式海洋钻井平台的发展
4.半潜式海洋钻进平台的发展随着陆地资源的日益枯竭,石油天然气开采已经逐渐由陆地转移到海洋。
据有关资料报道,全球90%以上海洋面积的水深为200~6000 m,因而广阔的深海领域必将是未来能源开发的主战场.半潜式海洋钻井平台具有极强的抗—K浪能力、优良的运动性能、巨大的甲板面积和装载容量、高效的作业效率等特点,其在深海能源开采中具有其他形式平台无法比拟的优势。
4.1潜式钻井平台的发展4.1。
1 发展阶段自1961年世界上首座半潜式钻井平台诞生到目前,半潜式钻井平台经历了6个发展阶段。
第1代半潜式钻井平台出现在20世纪60年代中后期,由座底式平台演变而来,这个时期平台作业水深为90~180m,采用锚泊定位。
1961年诞生的Ocean Driller为3立柱结构,甲板呈V字形;Blue Water钻井公司拥有的Rig NO.1半潜式平台为4立柱结构,该平台为Shell 公司设计;1966年Sedco135半潜式平台为12根立柱,为Friede Goldman公司设计,这个时期的平台结构布局大多不合理,设备自动化程度低。
20世纪70年代,出现了以Bulford Dolphin,Ocean Baroness,Noble Therald Martin等为代表的第2代半潜式钻井平台,这类平台作业水深180~600m,钻深能力以6096m(20000英尺)和7620 m(25 000英尺)两种为主,采用锚泊定位,设备操作自动化程度不高.1980~1985年,以Sedco 714,Atwood Hunter,Atwood Eagle,Atwood Falcon等为代表的第3代半潜式钻井平台出现,此时平台作业水深450~1500m,钻深以7620m(25000英尺)为主,采用锚泊定位,结构较为合理,操作自动化程度不高。
以Jack Bates。
Noble Amo$Runner,Noble Paul Romano,Noble Max Smith为代表的第4代半潜式钻井平台出现在20世纪90年代末,其作业水深达1000~2000m,钻深以7620m (25000英尺)和9144m(30000英尺)为主,锚泊定位为主,采用推进器辅助定位并配有部分自动化钻台甲板机械,设备能力与甲板可变载荷都有提高。
石油钻探装置:能源开采的技术
石油钻探装置的技术创新与发 展
• 石油钻探装置的技术创新主要包括: • 新型钻探设备的研发:如高性能钻头、智能化钻机等 • 环保技术的应用:如清洁钻井液、废弃物处理技术等 • 自动化和智能化技术的应用:如远程控制、智能管理等
• 石油是重要的能源之一,对于国家的经济发展和人民生活具有重要影响 • 发展和创新石油钻探装置有助于提高石油开采效率,保障能源供应
石油钻探装置的应用和发展受到全球关注
• 石油钻探技术的进步可以提高石油产量,降低开采成本 • 环保意识的提高促使石油钻探装置向更环保、更高效的方向发展
石油钻探装置的发展历程
求
• 针对复杂地质条件的钻探装置需要具 备较强的扭矩和稳定性 • 针对非常规石油资源的钻探装置需要 具备较高的钻探速度和效率
海洋石油钻探装置的应用
海洋石油钻探装置主要应用于海洋石油资源的开采
• 包括浅海和深海石油资源的开采 • 如油田、气田等
海洋石油钻探装置在结构、功能和性能 上有所不同,以满足海洋环境的需求
• 钻探过程中,控制系统实时监测钻探参数,调整钻探速度和深度, 确保钻探安全和效率
03
石油钻探装置的应用领域
陆地石油钻探装置的应用
陆地石油钻探装置主要应用于陆地石油资源的开采
• 包括常规石油资源和非常规石油资源 的开采 • 如油田、气田、煤层气等
陆地石油钻探装置在结构、功能和性能 上有所不同,以满足不同应用场景的需
• 这些技术创新有助于提高石油钻探装置的性能和效率,降低开采 成本,保障能源安全
石油钻探装置的未来发展趋势
• 石油钻探装置的未来发展趋势主要包括: • 更高性能的钻探设备:如更大功率、更高效能的钻机 • 更加环保和节能的技术:如绿色钻井液、太阳能驱动等 • 更加智能化和自动化的钻探技术:如物联网、大数据等
石油钻井平台的发展史
石油钻井平台的发展史1896年,美国在加利福尼亚海岸,为开发由陆地延伸至海里的油田,从防波堤上向海里搭建了一座木质栈桥,安上钻机打井,这是世界上第一口海上油井。
最初的海上勘探采用这种栈桥或人工岛的方式。
1920年,委内瑞拉在马拉开波湖利用木制平台钻井,发现了一个大油田。
1922年,苏联在里海巴库油田附近用栈桥进行海上钻探成功。
1936年以后,美国又在墨西哥湾的海上开始钻第一口深井,1938年建成世界上最早的海洋油田。
20世纪40-60年代,随着焊接技术和钢铁工业的发展,相继出现了钢质固定平台、坐底式平台、自升式平台等钻井装置。
1947年,美国在墨西哥湾首次用钢结构钻井平台钻出世界上第一口商业性油井,引发了世界范围内海洋石油开发的热潮。
1950年,出现了移动式海洋钻井装置,大大提高了钻井效率。
1951年,沙特阿拉伯发现了世界上最大的海上油田。
1960年,中国在莺歌海开钻了中国海上第一井---"英冲一井",水深15米。
20世纪60年代后,随着计算机技术和造船、机械工业的发展,建成各种大型复杂的海上钻井、采集、储输设施,促进了海上油气开采的迅速发展。
目前,世界上有近千座海上石油钻井平台,遍及世界各大洋。
墨西哥湾是世界上钻井最活跃的近海区域,正在作业的就有19000多口井。
在海湾地区作业的近海钻井船有120多艘。
美国路易斯安那娜州沿岸有钻机近百座。
挪威、巴西等国的海上石油钻探兴旺。
20世纪80年代,海上勘探的国家已逾100个, 海上产油国超过40个。
近20年中,海洋原油产量的比重在世界总产油量中增加了一倍。
目前,海洋能源资源已成为全球可持续发展主流能源体系的重要组成部分。
据中国工程院院士、中海油总公司副总工程师曾恒一介绍,海洋能源开发要瞄准四大战略领域:第一是海洋石油的深水领域。
全球海洋石油资源量44尬深水。
第二个领域是L NG(液化天然气)领域。
进入21世纪,世界油气12 项重大发现中有八项在海洋,其中七项是天然气。
21世纪初的世界海洋石油钻机
21世纪初的世界海洋石油钻机中国石油和石化工程研究会廖谟圣摘要:主要叙述了世界近海和大洋石油钻机2000年至2020年的新进展。
那些新设备有:1.大功率钻机,包括3.73~5.22 MW的绞车、φ1573 mm(60 1/2 英寸)的转盘和4×(1.49~1.64) MW的钻井泵(工作压力达34.47 Mpa); 2.全液压钻机,包括液压驱动的绞车、液压驱动的转盘和液压驱动的钻井泵; 3.液缸升降型钻机;4.全自动控制钻机;5.新型顶部驱动钻机;6.模块钻井设备。
关键词:海洋钻机;技术;设备;能力;发展;趋势根据当前和21世纪前期海洋石油钻井业向深水(1999-05,实际钻井工作水深已达2 347 m,1999年实际海底采油树的工作水深达1 853 m)、深井、大斜度井、大水平位移井(1999-01,达11 021 m,HD∶TVD=10 497 m∶1 666 m=6.3)、孔底多支井(1口井中有6口水平井)、控制自动化、电脑化、低成本、高效率等方向发展的趋势,世界海洋石油钻机相应得到很大发展。
海洋石油钻机的发展,在很大程度上代表和促进了陆地石油钻机的发展。
现将当前世界海洋石油钻机最新发展和未来20 a的发展趋向简述。
1 当今海洋钻采装备与技术能力随着海洋石油钻采能力向深水推移,更大的提升能力和钻深能力的钻机将得到发展和使用。
1998年,海洋石油钻井平台的钻井工作水深已超过2300m(见文献[1]的1998年4月号,Noble 钻井公司公布该公司浮式钻井工作水深达2305.2m,1999-05已达到2347m)。
由于钻井工作水深向深水推移和需从海底以下更深的地层(5000~6000m,乃至更深)钻采石油和天然气,以及为节约钻采平台的建造安装费,需以平台为中心进行钻采,将其半径从通常的3 km扩大至4~5 km,乃至更远,以及提升大直径钻杆(φ6 5/8英寸)和提吊深水大型隔水管和大型深孔套管等需要,发展更大提升能力的石油钻机将不可避免。
海洋石油钻机的关键技术与创新
海洋石油钻机的关键技术与创新海洋石油钻机(简称海钻机)是指用于在海洋上进行石油和天然气勘探、开采的设备。
随着全球能源需求的不断增长,海洋石油钻机的关键技术和创新变得愈发重要。
本文将重点探讨海洋石油钻机的关键技术以及近年来的创新努力。
1. 深水钻井技术深水钻井技术是海洋石油钻机的核心技术之一。
随着陆地石油资源的逐渐枯竭,石油和天然气勘探开采的焦点逐渐转移到深水区域。
但由于深水区域的水深、压力、温度等环境极端恶劣,对海洋石油钻机的要求也更为严格。
高压高温油气田的开发将水下作业推向了新的高度,要求海洋石油钻机具备更高的作业能力和安全性。
为了满足深水钻井的需求,全球范围内进行了大量的研发工作。
近年来,某些公司提出了新的概念和设计,例如自平衡钻井单元和半潜钻机。
这些新设计旨在提高操作效率、减少钻井过程中出现的问题,并降低海洋环境的影响。
2. 自动化钻井技术随着自动化技术的不断进步,自动化钻井技术已成为海洋石油钻机的另一项关键技术。
自动化钻井技术利用传感器、控制系统、计算机视觉等技术手段,实现对钻井过程的精准控制和监测。
通过引入自动化技术,海洋石油钻机可以实现自动化的定位、取心、钻井、测试和管柱管理等操作,减少了人为操作的风险,提高了钻孔的质量和效率。
此外,自动化技术还可以通过大数据分析实现预测性维护,降低设备故障率和维修成本。
3. 环保技术创新海洋石油钻机在勘探和开采过程中会产生大量的废水、废气和废弃物,对海洋生态环境造成一定的影响。
因此,环保技术创新也是现代海洋石油钻机发展的重要方向之一。
为了减少环境污染,一些创新技术得到了应用。
例如,采用环保液压液替代石油液可减少石油泄漏的风险;采用先进的涂层技术和防腐技术可提高设备的耐腐蚀性能,降低设备的维修需求;引入油气回收和循环利用技术可减少废气的排放并提高能源利用效率。
4. 智能化监测与控制技术智能化监测与控制技术是海洋石油钻机的又一关键技术。
通过传感器的应用,海洋石油钻机可以实时监测关键参数,如温度、压力、钻孔位置等,以保证作业的安全和高效。
海洋钻机简介
海洋钻机发展历程
2
海洋钻机的特殊性
平台上作业区域的局限性(紧凑) 平台对载荷的要求:(暴风雨、洋流、风力) 水深增加所提出的要求(相关设备的配套、效率) 抵御环境因素的不利影响(腐蚀、温度、距离) 适应浮式钻井的特殊要求(运动补偿) 满足相应法律、法规的强制性要求 (HSE) 机的典型型式:
常规钻机 半自动化钻机 全自动化钻机 双区作业钻机 全液压、无绞车钻机( RAMRIG )
4
海洋钻机的典型型式:• 常规钻机
以机旁操控、人员协同作业为主,除标准钻井设备外(绞车、 顶驱、转盘、泥浆泵、BOP等),不含有辅助的机械化设备(钻杆 连接、钻杆排放、钻杆运输等)和自动化仪表。 特点: • 可靠性高 • 设备投资少、维护费用低 • 对操作人员的技能和素质要求相对较低 • 安全性差 • 劳动强度高 • 作业效率?? • 人工成本高(发达国家或高福利国家)
5
海洋钻机的典型型式:半自动化钻机
相对于常规钻机,在钻台上添加了部分机械设备和工具,液压大钳、机械 手等。系统不能联动、不能实现远程综合控制。
6
海洋钻机的典型型式:全自动化钻机
全自动化钻机 在常规钻机的基本构架上,将所有人工操作的作业项目通过机械来完 成,设备的动作由程序控制,操作员在司控房内实施远程操作和监控,实现 作业区域无人化。 增加的主要设备和系统有: +关节吊(吊装甲板上的钻杆) +猫道机(水平运输钻杆) +鹰吊(将钻杆从水平位置变为垂直位置) +垂直排管系统(柱式、桥吊式、星型) +铁钻工(钻杆拆/接)、鼠洞、液压动力卡瓦 +防碰撞系统 +CCTV 系统 +司钻房和钻
海洋石油的发展历程
海上钻井是在追踪陆地油田在海底延伸的过程中开始的。 1896年,美国以栈桥连接方式在加里福利亚距海岸200多米处打出了第一 口海上油井,它标志着海洋石油工业的诞生。 1947年,美国在墨西哥湾水深6米处建造了世界上第一座钢制石油平台 60年代,欧洲许多国家在北海海域陆续开始油气勘探。美国埃克森石油公 司在南加利福利亚近岸海域用“卡斯-1号钻井装置打下了第一口深水井,水 深为193米。 80年代,全世界从事海上石油勘探开发的国家或地区超过100个。 目前,世界各国在海上寻找石油、天然气的活动正在向深水、超深水发展 。 海底油气资源的勘探、开发,已成为沿海国家重要的经济活动内容。
半潜式海洋钻井平台的发展
4.半潜式海洋钻进平台的发展随着陆地资源的日益枯竭,石油天然气开采已经逐渐由陆地转移到海洋。
据有关资料报道,全球90%以上海洋面积的水深为200~6000 m,因而广阔的深海领域必将是未来能源开发的主战场。
半潜式海洋钻井平台具有极强的抗-K浪能力、优良的运动性能、巨大的甲板面积和装载容量、高效的作业效率等特点,其在深海能源开采中具有其他形式平台无法比拟的优势。
4.1潜式钻井平台的发展4.1.1 发展阶段自1961年世界上首座半潜式钻井平台诞生到目前,半潜式钻井平台经历了6个发展阶段。
第1代半潜式钻井平台出现在20世纪60年代中后期,由座底式平台演变而来,这个时期平台作业水深为90~180m,采用锚泊定位。
1961年诞生的Ocean Driller为3立柱结构,甲板呈V字形;Blue Water钻井公司拥有的Rig NO.1半潜式平台为4立柱结构,该平台为Shell公司设计;1966年Sedco135半潜式平台为12根立柱,为Friede Goldman公司设计,这个时期的平台结构布局大多不合理,设备自动化程度低。
20世纪70年代,出现了以Bulford Dolphin,Ocean Baroness,Noble Therald Martin等为代表的第2代半潜式钻井平台,这类平台作业水深180~600m,钻深能力以6096m(20000英尺)和7620 m(25 000英尺)两种为主,采用锚泊定位,设备操作自动化程度不高。
1980~1985年,以Sedco 714,Atwood Hunter,Atwood Eagle,Atwood Falcon等为代表的第3代半潜式钻井平台出现,此时平台作业水深450~1500m,钻深以7620m(25000英尺)为主,采用锚泊定位,结构较为合理,操作自动化程度不高。
以Jack Bates。
Noble Amo$Runner,Noble Paul Romano,Noble Max Smith为代表的第4代半潜式钻井平台出现在20世纪90年代末,其作业水深达1000~2000m,钻深以7620m(25000英尺)和9144m(30000英尺)为主,锚泊定位为主,采用推进器辅助定位并配有部分自动化钻台甲板机械,设备能力与甲板可变载荷都有提高。
海洋石油钻井知识介绍
7. 钻机底座:用来安装钻井设备、方便钻井设备钻井设备的移动等。 8. 辅助设备:包括供气设备、井口防喷设备、辅助发电及起重设备等,以保证
钻机能安全、可靠、正常地运行。
7
钻机设备介绍
二.钻机的基本参数:
1. 名义钻深范围:指钻机在规定的钻井绳数下,使用规定的钻柱时钻机的经济
钻井深度范围。
2. 最大钩载荷:钻机在规定的最多绳数下起下套管、处理事故或进行其它特殊
海洋石油钻井知识介绍
介绍提纲
平台介绍 钻机设备介绍 钻井常用工具介绍 钻井作业流程
2
半潜式钻井平台
3
自升式钻井平台
4
采油生产平台
5
钻机设备介绍
石油钻机是一套联合的工作机组。它是由动力机、传动箱、绞车、天车、游动滑车、 大钩、水龙头、转盘、钻井泵以及钻井液净化设备等组成。还有井架、底座等结构以 及电力、液压和空气动力等辅助设备。
13
钻井常用工具介绍-井口工具
三.吊环
吊环是钻柱不可缺少的 提升工具,分为单臂吊环, 双臂吊环。 我们平台用的钻柱吊环为 长2 ¾“/132“,350吨负 荷;下套管用吊环为3 ½“/144”,500吨负荷。 钻挺提升器小吊环分单臂 和双臂两种,单臂吊环150 吨负荷,双臂吊环80吨负 荷。
14
28
钻井常用工具介绍-井下工具
6. 刮管器
用于清除残余在套管内壁上的水泥块、硬腊、各种盐类结晶或沉积物、射 孔毛刺以及套管锈蚀后所产生的氧化铁等脏物,以便畅通无阻地下入各种 井下工具。
10
钻机设备介绍
c、功率和效率:功率指泵在单位时间内所做的功。一般把在单位时间 内发动机传到泵轴上的能量称作输入功率或主轴功率。把在单位时 间内液体经过泵后增加的能量称作泵的有效功率。功率的单位为 “KW”。泵的效率是指有效功率与输入功率之比。 d、冲次:泵的冲次是指在单位时间内活塞的往复次数,单位为 “次/min”。 e、泵压:指泵排出口处的液体压力,单位“MPa”。
海洋石油钻采工程技术与装备——海洋石油钻井主设备及其系统(上)
海 洋 石 油钻 采 工 程 技 术 与装 备
统一设在平台 ( ) 船 上的动力发 电配 电
系统 中 。
式钻井 专用设备及其系统两类 。
本 讲仅 简摘 述海 洋 石油钻 井设 备 备系统 包括 :() 1 泥浆 ( 冲洗液 )制 或 备与净 化 ( 固相 含量 控制 )系统 ; 即 ()固井系统 ;()测井系统 ;() 2 3 4 非浮 动式钻 井平 台上的井控 系统 ;()钻具 5 拧 卸排 放系统 ; () 6水泥粉 、粘土粉和 重晶石粉的储存与输送系统 等。 海洋 石油 钻井 配备 的钻 井主 设备 系统通常与陆地钻井主设备通用 ,但为 适应海上钻井特 点进行设计改造 且大都
( 大约9 %左 右 ̄ I 事故可避 免或 易于 0 Lq - 排 除 )、特 别适用于钻丛式定向井 和水 平 井 ,因此 ,海洋石油钻机必 需全部采 用T S  ̄ D { 井系统 。 采 用 特 殊 设 计 的 海 洋 井 架 及 下
体结构 ,一次性 设计布置固定安装于各
层 甲板
机 、泥浆泵 、固井 、发 电设备等设计成 部 结 构 。对于 自升式 和 座底 式钻 井平 台,为适应 台风等海洋环境和便于安装 为模块化设 备。
T ,大 多设汁采用特殊四角的塔式井 DS 具有 更高 的 安 全性 、可靠 性 和适 架 ;为适 应 海洋 丛式 钻井 ,钻 机底 座 机按提升和 下降钻柱方式分为绞车型与 应性 。海洋石油钻机要求 具有较 高适应 的 下部 结构 ,还 设计 了x方 向或Y方向 液缸或其它机械垂直升降型 ( 如齿轮 齿 海洋环境的能力( 如防盐雾腐蚀等) 此 液压移动装置 以移动井位 ;为适应B ; OP 条升降型 );按钻机的传动方式 分为电 外 ,海洋石油钻井作 业费 用昂贵 (日作 组 、导流器的安装 ,钻 台与钻机底座下
海洋石油钻井设备精讲
新型钻头设计
提高钻头破岩效率,降低钻井成 本,是设备技术创新的关键环节 ,新型钻头设计将具有更高效率
和更长寿命。
设备的绿色环保发展
01
废弃物处理与利用
02
节能减排技术
海洋石油钻井过程中产生的废弃物, 需要得到有效处理和利用,设备将更 加注重环保设计,降低环境影响。
设备将采用更高效的能源利用技术, 如液压蓄能、电能回收等,以降低能 耗,减少碳排放。
现代化阶段
引入先进的自动化、智能化技术, 提高设备的作业效率、安全性和环 保性能。
02
CATALOGUE
主要海洋石油钻井设备介绍
钻井平台
定义与功能
钻井平台是海洋石油钻井作业的基础设施,用于支撑和安装钻井设备、提供工作人员生活 空间以及存储钻井所需的物资。
类型与特点
常见的海洋钻井平台类型包括固定式平台和移动式平台。固定式平台通常安装在海底,稳 定性好但灵活性差;移动式平台(如自升式平台、半潜式平台和船式平台)可根据需要移 动至不同井位,灵活性更高。
启动与停机
操作人员应掌握设备的正确启动和停机顺序,确保设备在 启动和停机时能够平稳运行,避免对设备造成不必要的损 坏。
运行监控
在操作过程中,操作人员应密切监视设备的运行状态,及 时发现并处理异常情况,确保设备正常运行。
设备维护与保养
日常保养
每天对设备进行清洁、润滑、紧 固等日常保养工作,确保设备处 于良好的运行状态。
03
低污用环保 材料,降低设备本身的环境污染;同 时,在钻井过程中,将采用低污染钻 井液等技术,减小对环境的影响。
设备智能化与自动化前景
智能化控制技术
引入人工智能、大数据等技术,实现设备的实时监控、故障预警 、优化控制等智能化功能。
自升式钻井平台石油开采生力军
自升式钻井平台石油开采生力军出处:船舶经济贸易编辑:国际船舶网发布时间:2012-2-3海洋油气资源的勘探开发,经历了从近海到远海、从浅海到深海的过程。
受技术条件的限制,最初只能开采从海岸直接向浅海延伸的油气矿藏。
在能源危机和技术进步的刺激下,近海石油勘探与开发飞速发展,海洋石油开发迅速向大陆架挺进,逐渐形成了崭新的近海石油工业部门。
海上钻井平台是实施海底油气勘探和开采的工作基地,它标志着海底油气开发技术的水平。
海上钻井平台一般可分为固定式钻井平台和移动式钻井平台。
固定式钻井平台稳定性好,海面气象条件对钻井工作影响小,但缺点是不能移动和重复使用,其造价成本随水深增加而急剧增加。
为解决钻井平台的移动性和深海钻井问题,又出现了多种移动式钻井平台,主要包括:沉垫式钻井平台、自升式钻井平台、半潜式钻井平台和钻井船等,其中自升式钻井平台对水深适应性强,工作稳定性良好,发展较快,约占海上移动式钻井平台的60%。
自升式钻井平台由平台、桩腿和升降机构等组成,平台能沿桩腿升降,一般无自航能力。
工作时桩腿下放插入海底,平台被抬起到离开海面的安全工作高度,并对桩腿进行预压,以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。
完井后平台降到海面,拔出桩腿并全部提起.整个平台浮于海面,由拖轮拖到新的井位。
因其定位能力强、作业灵活、可移动性能好等特点,将会在未来海洋油气勘探开发中扮演着越来越重要的角色。
自升式钻井平台的基本组成在海洋油气资源开发过程中,自升式钻井平台主要用于打探油气井,也可用于打生产井、修井作业,也可作为早期生产中的钻采平台,这些主要功能的实现,主要依赖于其特殊部件如桩腿、升降系统、锁紧装置以及悬臂梁等的应用。
桩腿及桩靴桩腿是自升式钻井平台的关键部位,当自升式钻井平台实施作业的时候,需通过升降机构将平台举升到海面以上安全高度,接着进行桩腿的插桩,并由桩靴来支撑整个平台。
典型的自升式钻井平台有3个独立桩腿,每个桩腿根部设计有桩靴。
石油装备发展历史
石油装备发展历史
石油装备的发展历史与石油工业的发展紧密相关,经历了从简单到复杂、从手工到机械自动化的大转变。
以下是一个简要的历史概述:
1. 早期阶段(19世纪末至20世纪初):
在这个阶段,石油开采主要依靠手工工具和简单的机械设备,如钻探用的旋转钻机和挖掘用的铲子。
油井的钻探速度慢,效率低,产量有限。
2. 电气化时代(20世纪初至中叶):
20世纪初,电力开始被应用于石油开采,电力驱动的钻机取代了人力和畜力,大幅提高了钻探效率。
此外,泵送技术的发明使得油井的采油过程更加自动化。
3. 现代石油装备的发展(20世纪中叶至今):
随着科技的进步,石油装备也越来越先进。
出现了多种类型的钻机,包括陆地钻机和水下钻机,它们能够适应复杂的地形和环境条件。
同时,石油勘探技术也得到了极大的提升,包括三维地震勘探、电磁勘探等。
4. 数字化和自动化(20世纪末至今):
20世纪末,随着计算机技术和互联网的发展,石油装备行业进入了数字化和自动化的新时代。
出现了智能钻机、远程监控系统、数据分析平台等,使得石油开采更加高效、安全和环保。
5. 环保和可持续发展(21世纪初至今):
在环保和可持续发展的趋势下,石油装备的发展也开始注重节能
减排和环保。
例如,出现了更为高效的节能钻机和减少废弃物产生的设备。
整个石油装备的发展历史是一个不断创新和进步的过程,每一次技术的革新都推动了石油工业的发展,同时也为全球经济的发展提供了动力。
随着全球对能源需求的持续增长,石油装备的技术进步仍将持续下去。
石油钻井平台的发展史
石油钻井平台的发展史1896年,美国在加利福尼亚海岸,为开发由陆地延伸至海里的油田,从防波堤上向海里搭建了一座木质栈桥,安上钻机打井,这是世界上第一口海上油井。
最初的海上勘探采用这种栈桥或人工岛的方式。
1920年,委内瑞拉在马拉开波湖利用木制平台钻井,发现了一个大油田。
1922年,苏联在里海巴库油田附近用栈桥进行海上钻探成功。
1936年以后,美国又在墨西哥湾的海上开始钻第一口深井,1938年建成世界上最早的海洋油田。
20世纪40-60年代,随着焊接技术和钢铁工业的发展,相继出现了钢质固定平台、坐底式平台、自升式平台等钻井装置。
1947年,美国在墨西哥湾首次用钢结构钻井平台钻出世界上第一口商业性油井,引发了世界范围内海洋石油开发的热潮。
1950年,出现了移动式海洋钻井装置,大大提高了钻井效率。
1951年,沙特阿拉伯发现了世界上最大的海上油田。
1960年,中国在莺歌海开钻了中国海上第一井---"英冲一井",水深15米。
20世纪60年代后,随着计算机技术和造船、机械工业的发展,建成各种大型复杂的海上钻井、采集、储输设施,促进了海上油气开采的迅速发展。
目前,世界上有近千座海上石油钻井平台,遍及世界各大洋。
墨西哥湾是世界上钻井最活跃的近海区域,正在作业的就有19000多口井。
在海湾地区作业的近海钻井船有120多艘。
美国路易斯安那娜州沿岸有钻机近百座。
挪威、巴西等国的海上石油钻探兴旺。
20世纪80年代,海上勘探的国家已逾100个,海上产油国超过40个。
近20年中,海洋原油产量的比重在世界总产油量中增加了一倍。
目前,海洋能源资源已成为全球可持续发展主流能源体系的重要组成部分。
据中国工程院院士、中海油总公司副总工程师曾恒一介绍,海洋能源开发要瞄准四大战略领域:第一是海洋石油的深水领域。
全球海洋石油资源量44%在深水。
第二个领域是L NG(液化天然气)领域。
进入21世纪,世界油气12项重大发现中有八项在海洋,其中七项是天然气。
海上石油钻井平台
海上石油钻井平台的安全与环保措施
海上石油钻井平台的安全措施
• 安全培训:对平台工作人员进行安全培训和教育,提高安全意识 • 安全制度:制定和完善平台的安全管理制度,确保安全生产 • 应急预案:制定平台的安全应急预案,提高应对突发事件的能力
海上石油钻井平台的环保措施
• 环保设施:在平台上设置环保设施,减少污染物的排放 • 环保监测:定期对平台的环保指标进行监测,确保符合环保要求 • 环保管理:制定和完善平台的环保管理制度,提高环保管理水平
03
海上石油钻井平台的运营与维护
海上石油钻井平台的运营管理模式
海上石油钻井平台的运营管理
• 作业调度:根据油公司的需求,安排平台的钻井作业计划 • 安全生产:确保平台在作业过程中的安全性和稳定性 • 环境保护:减少平台对海洋环境的影响,保护生态环境
海上石油钻井平台的运营模式
• 合同制:油公司与钻井平台运营商签订租赁合同,明确双方的权利和义务 • 合作制:油公司与钻井平台运营商共同投资、共担风险、共享收益
海上石油钻井平台的维护与保养
海上石油钻井平台的维护
• 日常维护:对平台设备进行定期检查、保养和维修,确保其正常运行 • 定期检查:对平台结构、设备等进行定期检查,评估其性能和安全性 • 应急维护:在平台出现故障或紧急情况时,进行及时的维修和处理
海上石油钻井平台的保养
• 防腐保养:定期对平台结构进行防腐处理,延长使用寿命 • 设备保养:对平台设备进行定期保养,提高设备的使用效率和寿命
海上石油钻井平台的市场策略
• 技术创新:通过技术创新,提高平台的竞争力 • 价格竞争:通过降低价格,吸引更多的客户 • 服务竞争:通过提供优质的服务,提高客户的满意度和 忠诚度
海上石油钻井平台面临的主要挑战与应对措施
海洋石油钻机的控制系统与自动化技术
海洋石油钻机的控制系统与自动化技术摘要:随着全球能源需求的不断增长,海洋石油钻机的重要性与日俱增。
为了提高勘探和生产效率,减少事故风险,海洋石油钻机的控制系统与自动化技术在近年来得到了广泛应用和发展。
本文将深入探讨海洋石油钻机控制系统的基本原理和自动化技术的应用,以及其对海洋石油钻机操作和安全性的提升。
1. 引言海洋石油钻机是为了在深海环境下进行石油勘探和生产而设计的专用设备。
其工作环境复杂,存在着极高的风险和挑战。
为了提高工作效率和操作安全性,海洋石油钻机的控制系统与自动化技术起到了关键作用。
2. 海洋石油钻机控制系统的基本原理海洋石油钻机的控制系统基于先进的电气控制技术和计算机自动化技术。
其基本原理是将丰富的传感器数据通过采集和分析,自动控制各个装置的运行,满足勘探和生产的需求。
该系统由监视、信息处理和执行等多个部分组成。
3. 海洋石油钻机自动化技术的应用海洋石油钻机的自动化技术应用于各个方面,包括钻井过程、井下操作、设备维护和安全保障等。
下面将对其中的几个重点应用进行介绍。
3.1 钻井过程控制自动化钻井过程是海洋石油钻机最核心的工作环节。
通过引入自动钻具控制系统,可以实现钻头的自动定向和自适应控制,提高钻井效率,减少人工操作。
此外,自动化技术还可以实现对钻井参数的在线监测和调整,确保钻孔的质量和稳定性。
3.2 井下操作自动化海洋石油钻机的井下操作包括抽吸泥浆、解决井下事故、井下构筑等。
通过使用自动化装置和传感器,可以实现井下操作的远程监控和自动化控制,减少人工干预,降低操作风险,提高作业效率。
3.3 设备维护自动化海洋石油钻机设备的维护非常重要,可以通过自动化技术实现对设备的在线监控和预警,提前发现设备故障和磨损,减少维修时间和成本,并保证设备运行的可靠性和稳定性。
3.4 安全保障自动化海洋石油钻机工作环境极其危险,安全保障至关重要。
自动化技术可以实现对潜在风险的快速识别和预防,如火灾和气体泄漏等。
海洋石油钻井知识介绍(高教知识)
震击器规格
最大上击力
最大下击力
8”震击器 6-1/2”震击器
180,000 lbs 140,000 lbs
100,000 lbs 80,000 lbs
4-3/4”震击器
110,000 lbs
60,000 lbs
全面分析
25
钻井常用工具介绍-井下工具
3.浮阀
钻井过程中,特别是钻到很疏松 的砂粒岩且岩石很细碎,在井眼的 环空会有很多的细砂,在下钻、接 单根时泥浆会倒流,大量砂粒从钻 头水眼进入钻具内,开泵就可能造 成堵死水眼。目前各油田正普遍开 展钻大角度斜井、水平井,钻井中 一般须使用MWD和井下动力钻具。
1. 泥浆泵:
泥浆泵是泥浆循环系统的心脏,它以压力和流量的形式将动力传递给流 体,把流体从泥浆池内抽出,压送进钻柱后达到钻头,完成高压喷射消耗 掉大量能量,再经环形空间返回地面,通过泥浆筛和净化系统时,将携带 的大量岩屑分离出来,最后干净泥浆重新回到泥浆池。
泥浆泵的分类:
a、按液缸数目分:有双缸泵、三缸泵等。
一.一套钻机必须具备下列各系统和设备: 1. 钻具起升系统:包括绞车、辅助绞车(或锚头)、辅助刹车(水刹车、电磁刹车等)、
游动系统(包括钢丝绳、天车、游动滑车和大钩)以及悬挂游动系统的井架。另外还 有起下钻具操作使用的工具及设备(吊环、吊卡、卡瓦、大钳、立根移运机构等)。
2. 旋转钻进系统:包括转盘和水龙头,井下配有钻杆柱和钻头,另外,丛式井或定向井
2. 泥浆泵压力表:一般由两只,分别指示两台泥浆泵的压力。 3. 泥浆泵冲数表:记录瞬时泵冲和累计冲数,可用于井控压井、固井、挤水泥
时计算替泥浆量。
4. 转盘转数表:记录转盘速度。 5. 转盘扭矩仪:记量转盘扭矩。 6. 泥浆出口流量指示仪:记录泥浆出口管流量变化情况,配有声、光报警装置,
世界海洋油气资源钻采设备发展现状与趋势
作为石油钻机的关键设备 的钻井 绞车、 转盘 、 顶驱和泥浆泵也得到 了快 速 的发展 。
功能 . 大大提高了钻井效率 。主
动补偿绞车主要完成以下工作 : 钻井和起下钻、 自动送钻 、 绞车全
负载下 主 动升沉 补偿和 主动补偿
在不断地推广和使用。新型液压 钻 机 是 由挪 威 海 事 液 压 公 司 于 19 9 6年开发 的一 种新 型钻 机 。 该 钻机作为提升机械 ,取消了传统
现有 的可控硅:
成 为海洋 石油 幸
品 。交流 变频
倘费量各 为 2 . 9 9 二 方米 , 20 立 到 04
}. 吨 和 26 0 4亿 . 9
石 油钻机 的发展现状与趋势
石油钻 机是一 组 十分复 杂 的
面据 国 际 能 源 署
界 能 源 展 望 预
性 能方 面 , 现 实 率 宽调速 , 化 简 提高 了钻机 提j
突出, 因此 , 关 人 士认 为 , 型 相 该 绞 车很 可能成 为未来 深海 钻机设
配 备 的钻机 绞车最 高功率约 为 20K 30 h ) 到 9 26 W(00 p , 0年代 末
达 到 3 7 K ( 0 0 p , 2 0 6 8 W 50 h )而 0 5
年交付的钻井绞车功率最高达到 了 57 K (90 p , 几 年 的 05 W 60 h ) 十 时间增加了 3 倍多,可见其发展 速度 陕。 目 .世界上著名的钻井绞 前 车 供 应 商 当属 N tnlOle ao a— i l i wl 公司和 V r 公司 ,尤其是这两 ao c
维普资讯
研 究 与j
钻 采设备发 展 现状 与髭
王传 荣
界油气需求增长 ) 5年能源 统计 , 等也在不断更新换代 ,向着超深 井、 大功率、 高压力 、 自动化、 高效 率等方 向发展。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
21世纪初的世界海洋石油钻机廖谟圣摘要:主要叙述了世界近海和大洋石油钻机2000年至2020年的新进展。
那些新设备有:1.大功率钻机,包括3.73~5.22 MW的绞车、φ1573 mm(60 1/2 英寸)的转盘和4×(1.49~1.64) MW的钻井泵(工作压力达34.47 MPa); 2.全液压钻机,包括液压驱动的绞车、液压驱动的转盘和液压驱动的钻井泵; 3.液缸升降型钻机;4.全自动控制钻机;5.新型顶部驱动钻机;6.模块钻井设备。
关键词:海洋钻机;技术;设备;能力;发展;趋势中图分类号:TE 95 文献标识码:ADevelopment of the offshore drilling machinein early next centuryLIAO Mo-sheng(Research Center of East China of CPPEI,Shanghai 200041,China)Abstract:This paper mainly introduces development of the offshore and ocean petroleum drilling machine in the world from 2000 to 2020.New equipment will be developed such as:1.High power drilling machine including:3.73~5.22 MW drawworks,60 1/2 inch rotorytable,4×(1.49~1.64)MW mud pump(with work pressure up to 34.47 MPa).2.Full hydraulic drilling machine including:drawworks,rotory table,mud pump.3.Ram rig.4 Auto controlled drilling machine.5.New type of top drive systems.6.Module drilling equipment.Key words:marine drillingrig;technique;equipment;capability;development;tendency根据当前和21世纪前期海洋石油钻井业向深水(1999-05,实际钻井工作水深已达2 347 m,1999年实际海底采油树的工作水深达1 853 m)、深井、大斜度井、大水平位移井(1999-01,达11 021 m,HD∶TVD=10 497 m∶1 666 m=6.3)、孔底多支井(1口井中有6口水平井)、控制自动化、电脑化、低成本、高效率等方向发展的趋势,世界海洋石油钻机相应得到很大发展。
海洋石油钻机的发展,在很大程度上代表和促进了陆地石油钻机的发展。
现将当前世界海洋石油钻机最新发展和未来20 a的发展趋向简述。
1 当今海洋钻采装备与技术能力随着海洋石油钻采能力向深水推移,更大的提升能力和钻深能力的钻机将得到发展和使用。
1998年,海洋石油钻井平台的钻井工作水深已超过2300m(见文献[1]的1998年4月号,Noble 钻井公司公布该公司浮式钻井工作水深达2305.2m,1999-05已达到2347m)。
由于钻井工作水深向深水推移和需从海底以下更深的地层(5000~6000m,乃至更深)钻采石油和天然气,以及为节约钻采平台的建造安装费,需以平台为中心进行钻采,将其半径从通常的3 km扩大至4~5 km,乃至更远,以及提升大直径钻杆(φ6 5/8英寸)和提吊深水大型隔水管和大型深孔套管等需要,发展更大提升能力的石油钻机将不可避免。
1998-05,在美国休斯顿召开的近海技术会议(OTC)推出由Continental Emsco公司制造的当时世界上第1台最大功率3.73MW的钻机绞车。
据称该绞车为第四代电驱动绞车,其提升的钩载能力超过907.4t[若以通常功率为2.24MW 的绞车,提升(钻深)能力为9 144 m;功率2.98 MW的绞车,提升能力为12 192 m的标准推算,则功率为3.73MW绞车的实际提升能力达15 240 m;若采用轻型组合钻杆,并结合采用顶部驱动在提升时旋转钻具,钻深能力将会更高]。
与此相配套的大通径转盘亦由Emsco公司推出,其通径为φ1537mm(60 1/2英寸),额定死载荷达1000t。
该钻机已于1998年装备在堪称世界最先进、最庞大的钻井浮船之一的Discoverer Enterprise号上。
该船主尺度长254.5m×宽38.1m×深18.9m,可变载荷2万t,设计工作水深可达3048m,钻深10668 m(使用重型钻具)。
该船上为双联井架,高68.9m×长24.4 m×宽24.4m,采用两套同类型钻机及相应设备,钻井泵4台驱动功率为1.64 MW的Nat' 114-P-220型,该船采用最新的DPS-903DP 型动力定位系统,总功率为6×5.22 MW,11 kV系统。
目前,由Amoco公司作为操作者,已用于墨西哥湾深水域钻井;另外,还有驱动功率为4.92MW的Hiteco AHD型绞车,3×1.64 MW,51.71 MPa的泥浆泵分别装备将于1999年和2000年建成的工作水深达2590m,钻深能力达10700m的Sedco Express、Sedco Energy 和Cajun Express号这3艘类型相同的半潜式钻井平台上。
这3艘姐妹平台均采用DPS-3级动力定位系统,每艘平台的总功率为6×4.4~7×4.4MW,其转盘为Varco型,通径为φ1537mm(60 1/2英寸);另外两艘半潜式钻井船RBS 8M和RBS 8D号同型号姐妹平台也安装了与前述相同功率的4.92 MW钻机,分别将于1999年和2000年投入使用。
最近,由韩国三星厂建造的Navis Explorer I型钻机,其钻井工作水深为3048m,钻深能力高达11000m,绞车功率达5.21 MW,配备4台功率各为1.49 MW 的泥浆泵,将安装在2000年建成的动力定位钻井浮船上。
海洋石油钻机在20世纪80年代末90年代初,所配备钻机绞车功率最高为2.24 MW,所配半潜式平台和钻井船最大工作水深为2 286 m,至1998年发展了功率为3.73 MW的绞车,配备在工作水深3 048 m的钻井船上;到2000年,功率为4.92 MW和5.22 MW的石油钻机将投入生产使用。
这充分说明随着海洋石油钻井、采油向深水推移,钻深能力更大的钻机已经得到发展和在21世纪初将得到推广并进一步发展及使用。
2 钻机向全液压传动方向发展全液压传动(主绞车、转盘、泥浆泵均采用)的石油钻机将成为常规机械传动钻机的换代产品之一。
90年代初,由美国Koomey公司与挪威合资成立的Maritime Hydraulics公司最新发展的由液马达驱动绞车、液马达驱动转盘和液压缸驱动泥浆泵的全液压驱动钻机,已安装在挪威国家石油公司所属的半潜式平台上,其主要规格参数如下:a)全液压传动的主绞车型号为MH-500-20,额定最大功率为2.94MW,额定常规功率为2 MW,快绳牵引力为500kN,滚筒速度为20 m/s(提升或下降),滚筒尺寸为直径φ1273mm×长度1510mm,滚筒最高转速为300 r/min,钢丝绳直径为1 1/4 ~1 3/4英寸,碟形弹簧控制的刹车盘直径为φ2 220 mm,减速齿轮速比为1∶7.78,所需液压源液压系统为闭式回路,压力35 MPa,流量3500L/min,液压无级调速范围1∶1~1∶5.8,总质量37t,外形尺寸为5.20m×3.83m×3.04m。
b)全液压传动的转盘通径φ952.5mm和φ1257mm(可根据用户需求供应),最大连续扭矩42kN.m,最大扭矩时的速度为125 r/min,最高转速为245r/min,驱动马达为4台,总质量14t。
c)全液压传动的泥浆泵(液缸驱动泥浆泵) 输出最大排量2500L/min,连续最大压力34.5 MPa,液压输入流量2500L/min,液压输入压力5~40MPa,最大冲次55min-1,进、排泥浆阀为4英寸(进入口)和4英寸(排出口)API阀,总质量8.7t。
上述全液压传动钻机的主要优点如下:a)可方便与电脑相联接,通过微电-电-液放大,实现整套钻机的回转、升降和泥浆供应量的无级调节,以实现钻井、升降电脑程序自动控制,并可以大大减少井场操作人员。
b)由于钻机旋转、升降和冲洗液的供给,均可实现无级调速、调排量,有优越的转速-扭矩、压力-排量性能曲线,从而可通过电脑优选参数,指令实现优选参数的钻进和提升时的恒功率调节,提高工作效率,并充分利用动力。
c)可在钻井工艺的全过程实现安全操作。
这是由于液压系统优越的压力—力矩指示和过载自动保护所决定的(过载即超液压、通过溢流阀卸荷)。
d)明显减轻设备质量和节约占用空间。
如上述液压泥浆泵在2500L/min排量和34.5MPa压力下工作,其输出功率相当于1.42MW,总质量为8.7t,比一般功率为1.19MW,总质量24.8t的泥浆泵(National-Oilwell 2-P-160型)和18.76t的泥浆泵(Gardner-Denver PZ11型1.19 MW)要轻得多。
上述主绞车的最大功率达2.98MW,而总质量为37t,比1625DE型(National-Oilwell公司的功率为2.24 MW的绞车)总质量39.53t和C-3-Ⅱ型的(大陆Emsco钻井设备公司的功率2.24 MW的绞车)总质量37.29t的单位功率质量亦明显降低。
e)对于全液压传动的泥浆泵还省去了一整套曲轴、齿轮传动机构和经常需要更换活塞的时间。
对于全液压传动的绞车,还具有下钻时的安全制动,没有转动时的运转惯性和具有大直径滚筒可使快绳平滑地运动和减少磨损等优点。
f)可以与全液压顶部驱动、铁钻工、自动排放钻具、液压机械手和天车型液压钻柱运动补偿器组合而成全部钻井工艺过程的自动化操作系统。
3 液缸升降型钻机具有强大的生命力早在1987年,液缸升降型钻机(Ram rig)已由Maritime Hydaulics公司开始开发,但当时对大液压功率的全液压传动尚缺乏经验。
从1994年开始,大型液缸升降型钻机的开发才得到实际启动。
该钻机最近又完善了设计,分别装备于1999年和2001年计划建成的West JutureⅡ和Stena Don号半潜式平台。