自走式钻机的现状及发展趋势

收稿日期:2008202229

基金项目:中国石油化工集团公司重大科研项目(JW00007)

作者简介:刘 俭(19652),男,天津人,高级工程师,1988年毕业于天津大学内燃机专业,现从事石油钻采装备的研究开

发及管理工作。

文章编号:100123482(2008)1020031205

自走式钻机的现状及发展趋势

刘 俭1,2

(1.西南石油大学,成都610500;2.南阳二机石油装备(集团)有限公司,河南南阳473006)

摘要:介绍了国内外4000m 车装钻机、车装电驱动钻机、47m 桅形井架钻机、车装/撬钻机、巨无霸钻机和超级单根钻机等自走式钻机的优良性能和新技术、新结构及实际应用;阐述了自走式钻机的新设计理念,并指出为特定地形和环境开发的自走式沙漠钻机、低温钻机等代表了自走式钻机新

的发展趋势。

关键词:自走式钻机;现状;发展趋势中图分类号:TE922 文献标识码:A

Present Status and Trend of Movable Drilling Rig

LIU Jian 1,2

(1.Southwest P etr oleum U niver sity ,Chengdu 610500,China ;2.RG P etr o 2machiner y (Gr oup )Co.,

Ltd.,Na nya ng 473006,China)

Abstr act:An introduction of 4000m truck mounted rig,truck mounted electrical powered rig,47m mast rig,tr uck mounted rig/skid mounted rig,huge rig and super single stand rig are intro 2duced,their outstanding per for mance and new technology,new structure are introduced as well.New design concept is described,desert r ig and rig in cold ar ea pr esent the new tendency of rigs working in specific landform and environment.

Key words:truck mounted rig;status;development tendency 20世纪六七十年代,车装钻机在美国、加拿大得到了较大的发展,出现了Franks 、Cooper 、Sky 2top 、Kremco 、Willson 、Ideco 等著名品牌,代表了世界水平。80年代中期,我国的车装钻机制造业开始起步[1],从1996年开始,车装钻机制造业得到了新的发展,到2006年,我国制造的自走式钻机以较大的优势,不仅从数量、品种、质量方面赶上美国,而且价格优势明显,成为车装钻机的生产大国和强国

[2]

。

1 自走式钻机新品种

1.1 4000m 车装钻机(4

1

2

英寸钻杆)中国南阳二机石油装备(集团)有限公司(以下

简称南阳二机)从2002年开始设计生产4000m 车装钻机,迄今已生产20余台,大多在境外作业。

4000m 车装钻机采用特别加强的井架,可以承受2250kN 的大钩钩载,同时,其天车、大钩、水龙头也得到相应的加强。国产钻机发动机的功率配备比较大,在后期发动机功率下降或大修之后,仍有充裕的动力可以完成4000m 的钻井任务。图1为南阳二机生产的4000m 车装钻机作业现场。美国Cardwell 公司也生产自走式4000m 钻机

[3]

,但是,国外生产的钻机发动机配备的功率和最

大钩载都比较小,与国产钻机相比,仅与3000m 钻机相当,这可能与国外自走式钻机主要用于旧井侧

2008年第37卷 石油矿场机械

第30期第31页 OIL FIELD EQUIP MENT

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钻有关。国外4000m 自走式钻机的行驶部分(底盘或拖挂车)也相对较小,高速性能好,却不适应恶劣路况的行驶,这与国外(指美国)有发达的公路网有关,

即使是油区的道路也是等级公路。

图1 4000m 车装钻机

1.2 车装电驱动钻机

车装钻机因为要自行驶,因此车台上必须要装发动机;电驱动钻机以速度调节准确可靠,有利于环保而备受青睐。车装电驱动钻机则完美地结合了二者的优点,利用发动机的动力行驶,用电动机驱动钻井,同时,发动机的动力还可以做为钻井的备用动力。图2为南阳二机生产的车装电驱动钻机传动

示意。

图2 车装电驱动钻机传动示意

俄罗斯也曾经生产过车装电驱动钻机,用于旧井的侧钻,与其井场配有完善的供电系统相适应,电

机采用普通交流电机,省去了SCR 或VFD 电控系统,因此井场转移时更方便、快捷;另一方面,俄罗斯的井场道路条件很差,部分路段是森林间的伐木便道,所以钻机的越野性能特别强大,主要表现在大直径的低压轮胎、全轮驱动和较强的几何通过能力。

1.3 车装直立井架钻机

传统意义上的车装钻机通常采用桅形井架,桅形井架移运调节方便,井口工作空间不受井架框架的限制。其缺点是在大载荷时,天车位移过大,影响大钩对井口的对中,并且在钻进过程中井架抖振明显。使用直立井架可以解决这些问题。在车装钻机上使用直立井架有2种型式:¹井架的前腿坐在钻台上,后腿仍安装在车上的后支架上(如图3);º井架的4条腿全坐在钻台上(如图4)

。

图3 车装直立井架钻机

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32#石油矿场机械 2008年10月