石油钻机

拖挂钻机
机械钻机
井架底座特点
井架低位安装 绞车低位安装 70DBS采用新的扒杆起 升方式 钻台面随井架一起起升 到位 40DBS、50DBS为井架下 段与钻台支承（底座） 共用新结构
井架、底座
井架底座采 用随升式结 构，即底座 立根盒随井 架一齿轮传动，无级调速，箱 板式全封闭结构。主刹车采用液压（或气控双作用）盘式刹车， 辅助刹车为能耗制动。通过绞车速度的数字控制实现游车闭环 准确控制及悬停，盘刹仅用于驻车及安全保护。
2,250 1,440 32 42/K 7.5 970 一档无级调速 27 1/2″ 1300hp×2 AC-VFD-AC 2,720
ZJ50DBS (3,500～5,000)
3,150 1,800 35 45/K
9 1100 一档无级调速 27 1/2″ 1600hp×2 AC-VFD-AC 2,920
为适应水平井、多分支井、大 位移井钻井工艺技术的需要，还发 展了随钻测量、地质导向、旋转导 向等系统及大功率串联井下马达、 智能稳定器等先进井下工具。
目前，现代石油钻机正朝着自 动化、数字化、智能化、信息化、 大型化方向；朝着高适应性、高可 靠性、高 效率、高 效益方向 发展。
双升式
70DB绞车
石油钻机
自1900年开始旋转钻井以来，全 世界石油钻机的技术发展，始终围绕 满足钻井工艺技术不断进步的需求、 提高钻井时效及安全可靠性、降低钻 井成本进行。
随着社会发展和技术进步，石油钻机 经过100余年的不断改进和逐渐完善，己从 初期单一的蒸汽机直接驱动的石油钻机先 后发展形成目前广泛使用、满足不同环境 条件下钻井需要的机械传动、液压驱动、 电驱动和复合驱动等几类系列化钻机产品。
绞车的应急制动与解除
数控钻机的自动控制
一体化数字司钻具有控制、 显示和监视三大主要功能
DBS数控变频 电动钻机
控制功能
机电复合驱
动钻机
显
拖挂钻机
监
视
示 功
功
能
机械钻机
能
DBS数控变频 电动钻机 机电复合驱 动钻机
拖挂钻机
机械钻机
控制系统
总线
传感器
应急通道
PLC和 继电器 回路
电源
触摸屏 主机
显示屏
DBS数控变频 电动钻机
机电复合驱
动钻机
绞 车
拖挂钻机
传 动
特
机械钻机
点
七、我所要研制的几种现代石油钻机
DBS数控变频 电动钻机 机电复合驱 动钻机
拖挂钻机
机械钻机
液压盘式刹车
刹车力矩容量大，制动性能稳定 刹车力可调性好，刹车准确灵敏 液压系统结构简单、紧凑 便于过程控制
七、需要研制的几种现代石油钻机
拖挂钻机
机械钻机
司钻在控制室内能完成以下主要调控操作：
起升及下放井架和后台；
起下钻与游车位置闭环调控；
实现防碰防顿功能； 自动送钻与手动送钻： 盘刹与能耗制动控制； 转盘运行与扭矩限制； 钻井泵运行与泵压限制；
井控防喷器的远程控制； 主电机故障时的应急操作； 顶驱控制; PLC 或通讯线路故障时的 应急操作 液压猫头上扣与卸扣
DBS数控变频 电动钻机 机电复合驱 动钻机
拖挂钻机
机械钻机
绞车自动送钻
绞车设有数控变频辅助电驱装置，具有数控变 频、反拖恒钻压自动送钻与应急提升功能，送 钻精度（钻压波动）控制在500Kg范围内能提高 机械钻速，改善 井身质量， 延长钻头 使用寿命。
ZJ70DBS转盘独立驱动
DBS数控变频 电动钻机 机电复合驱 动钻机
ZJ70DBS (4,500～7,000)
4,500 2,500 38.1 45/K 9/10.5 1920 一档无级调速 37 1/2″ 1600hp×2 AC-VFD-AC 5,200
DBS数控变频 电动钻机 机电复合驱 动钻机
拖挂钻机
机械钻机
钻机平面布置图
DBS数控变频 电动钻机 机电复合驱 动钻机
绞车给 定手柄
液压、气动系统 室内照明、空调
钻井参数显示屏
显
示
DBS数控变频 电动钻机 机电复合驱 动钻机
拖挂钻机
机械钻机
一体化司钻控制室
数字式司钻提高生产率和 安全性监测有关参数，进 行调整控制，优化、稳定 钻井状态有效控制绞车，使起下钻更安全、高效 提供充分信息，为智能化钻井奠定平台 气控、液控均采用电磁阀控制 具备应急手动功能
DBS数控变频 电动钻机 机电复合驱 动钻机
拖挂钻机
机械钻机
40、50DBS转 盘独立驱动， 一档无级调速； 70DBS转盘为独立电驱动。转盘本惯性刹车，倒 档由电机反转实现；转盘转速均不受泵冲限制。 转盘电气控制设计与顶驱融为一体，电气系统、 发电系统和控制系统与进口顶驱完全匹配，后期 配套顶驱只配置其主体部分即可，可节约投资1 /5以上。 转盘扭矩的数控限制性（过扭矩自动保护）与调 控，能避免扭断钻具；根据扭矩的动态变化显示 适时起钻，能减少井下事故、延长钻头使用寿命。
DBS数控变频 电动钻机 机电复合驱 动钻机
拖挂钻机
机械钻机
钻机主要参数
型号 名义钻深范围ft. （m）
最大钩载 kN 最大钻柱重量 kN 钻井钢绳直径 mm 井架有效高度 m/型式
钻台高度m 绞车额定输入功率 kW
绞车档数 转盘开口直径 泥浆泵额定功率及台数 电传动方式 总装机功率kW
ZJ40DBS (2,500～4,000)
20世纪90年代， Nationl、Varco、Wirth 等公司在直流电驱钻机基 础上，先后推出交流变频 驱动石油钻机；Varco公 司与M/D Totco公司还合 作发展了“电子司钻”数 控技术，从而形成新一代 电驱动石油钻机的发展趋 势。
与此同时，国外石 油钻机还推广应用 了顶部(侧部)驱动钻井装置、 液压盘式刹车（气控盘式刹 车）和自动送钻等新技术， 使石油钻机的技术性能进一 步提高。
旋升式
带捞沙滚筒绞车
拖撬式
轮式
升缩式
升缩式
电动机泵组
国外还相继开发了新一代钻机，如可大幅度提高钻井速度的 空气钻井钻机，下套管作业和钻井作业同时进行的套管钻机；同 时国外的液压钻机也已经成熟并系列化。国外还在钻机上普遍使 用顶驱装置。
这些都是目前国内 钻机的设计和制造水平 还无法达到的。我国目 前的钻机主要是性能效 率低，机械自动化程度 低，标准和国际认可问 题，以及电制问题、英 制问题。