中國石油鉆機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀分析

1、 HYPERLINK /zxtpp HYPERLINK /zxtpp/blog HYPERLINK /zxtpp/album | HYPERLINK /zxtpp/profile | HYPERLINK /zxtpp/friends 國內(nèi)石油油鉆機(jī)發(fā)發(fā)展現(xiàn)狀狀分析20077年077月166日 星星期一 09:5220 世世紀(jì)900年代以以來，我我國生產(chǎn)產(chǎn)石油鉆鉆機(jī)的主主要企業(yè)業(yè)蘭州石石油化工工機(jī)器總總廠、寶寶雞石油油機(jī)械廠廠及蘭州州石油機(jī)機(jī)械研究究所、大大慶鉆井井二公司司、江漢漢第四石石油機(jī)械械廠等單單位， 根據(jù)油油田的要要求和境境外石油油勘探開開發(fā)的需需要及119955年，原原中國石石油天然

2、然氣總公公司勝利利油田石石油鉆機(jī)機(jī)方案定定型會議議關(guān)于我我國20000mm及以下下級別鉆鉆機(jī)，要要大力提提 高輕輕便性和和移運性性，30000mm及以下下級別鉆鉆機(jī)，發(fā)發(fā)展機(jī)械械驅(qū)動鉆鉆機(jī)為主主，45500mm級別鉆鉆機(jī)，發(fā)發(fā)展電驅(qū)驅(qū)動和機(jī)機(jī)械驅(qū)動動兩種型型式的鉆鉆機(jī)，660000m及以以上級別別的 鉆鉆機(jī)，發(fā)發(fā)展電驅(qū)驅(qū)動鉆機(jī)機(jī)為主的的意見，先后研研制出各各種型式式的石油油鉆機(jī)約約25個個品種。其中ZZJ200(255)JDD型、ZZJ200J型、ZJ332J型型(正車車減速器器傳動 型)和和ZJ660L型型鉆機(jī)已已在19993年年中國石石油設(shè)備備協(xié)會鉆鉆采機(jī)械械專業(yè)委委員會組組織的國國內(nèi)外技

3、技術(shù)發(fā)展展水平跟跟蹤與分分析“石石油鉆采采設(shè)備”中進(jìn)行行了全面面介紹，本書只只 介紹紹上述44種型式式鉆機(jī)以以外的各各種石油油鉆機(jī)的的型式與與基本參參數(shù)和性性能特點點。200世紀(jì)990年代代我國新新研制的的石油鉆鉆機(jī)。1ZJll0B型型石油鉆鉆機(jī)該鉆鉆機(jī)是寶寶雞石油油機(jī)械廠廠為開發(fā)發(fā)淺層油油區(qū)于119988年設(shè)計計制造的的一種輕輕便鉆機(jī)機(jī)。它適適用于石石油、天天然氣、煤層氣氣及地?zé)釤峋目笨碧介_發(fā)發(fā)和油田田修井作作業(yè)。該該鉆機(jī) 采用液液力傳動動方式，無級諷諷速，功功率利用用率高；柴油機(jī)機(jī)與變矩矩器匹配配合理，使鉆機(jī)機(jī)的技術(shù)術(shù)性能有有較大提提高；為為適應(yīng)快快速搬遷遷的要求求，傳動動部分分分為兩大

4、大塊，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤、絞絞 車、變速箱箱為個個運輸單單元；液液力變矩矩器和柴柴油機(jī)為為一個運運輸單元元，搬遷遷費用少少，鉆井井成本低低。2ZZJl55X型石石油鉆機(jī)機(jī)該該鉆機(jī)是是寶雞石石油機(jī)械械廠19995年年完成的的國家級級火炬計計劃項目目和重點點新產(chǎn)品品，是我我國研制制的第一一臺斜井井鉆機(jī)，同年通通過原中中國石油油天然氣氣總公司司組織的的技術(shù)鑒鑒 定。與會專專家認(rèn)為為ZJ115X斜斜井鉆機(jī)機(jī)的研制制成功填填補(bǔ)了國國內(nèi)空白白，達(dá)到到20世世紀(jì)800年代同同類鉆機(jī)機(jī)的國際際先進(jìn)水水平。該該鉆機(jī)為為車載式式，具有有良好的的移動性性，可鉆鉆與 水水平成44590的斜直直井，又又是打淺淺層水平平井的理理想裝

5、備備。該鉆鉆機(jī)采用用了液壓壓控制的的機(jī)械手手、扶正正器、防防噴器吊吊架、加加壓裝置置、井架架起升、底座調(diào)調(diào)平、氣氣控變 擋、氣氣動卡瓦瓦和液壓壓頂部驅(qū)驅(qū)動等多多項800年代國國外鉆機(jī)機(jī)行業(yè)的的先進(jìn)技技術(shù)，鉆鉆機(jī)轉(zhuǎn)速速和扭矩矩均可無無級調(diào)節(jié)節(jié)，具有有倒劃眼眼、起下下鉆及下下套管循循環(huán)鉆井井液的功功能，大大大改善善 了鉆鉆井的特特性，處處理故障障能力強(qiáng)強(qiáng)。3ZJJl5型型石油鉆鉆機(jī)該鉆機(jī)機(jī)是一種種車裝設(shè)設(shè)備，又又稱ZJJl5型型鉆機(jī)車車，是江江漢第四四石油機(jī)機(jī)械廠119966年在系列修修井機(jī)的的基礎(chǔ)上上，根據(jù)據(jù)油田用用戶的要要求研制制而成的的。19997年年獲國家家經(jīng)貿(mào)委委頒發(fā)的的國家級級新產(chǎn)品品

6、證書。該該鉆機(jī)主主要由11088自走底底盤車、角傳動動箱、絞絞車及其其剎車系系統(tǒng)、剎剎車?yán)鋮s卻裝置、型兩節(jié)節(jié)伸縮式式井架及及455游動系系統(tǒng)、死死繩固定定器及壓壓力傳感感指重裝裝置、 轉(zhuǎn)盤傳傳動系統(tǒng)統(tǒng)、液壓壓絞車、鉆臺、氣動卡卡瓦及司司鉆控制制的液氣氣路、電電路系統(tǒng)統(tǒng)等組成成。具有有整車布布置合理理，傳動動平穩(wěn)，動力性性好，移移運靈活活和起下下鉆速度度快等特特點，該該 車還還采用了了轉(zhuǎn)盤防防反轉(zhuǎn)國國家專利利技術(shù)，整機(jī)性性能處于于國內(nèi)領(lǐng)領(lǐng)先水平平，是115000m井深深鉆井作作業(yè)的理理想設(shè)備備。4ZZJ200B型石石油鉆機(jī)機(jī)該該鉆機(jī)是是寶雞石石油機(jī)械械廠生產(chǎn)產(chǎn)的配有有多循環(huán)環(huán)圓液力力傳動變變速箱

7、的的新型鉆鉆機(jī)。液液力變速速箱由渦渦輪變矩矩器、偶偶合器、摩擦離離合器等等組成。該變速速箱集減減速、變變速、分分 動于于一體，傳動柔柔合，實實現(xiàn)了無無級調(diào)速速，可根根據(jù)外界界載荷自自動調(diào)速速，并具具有手動動、微動動控制功功能，可可最大限限度地滿滿足科學(xué)學(xué)鉆井的的需要。液力變變矩器具具有反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)制動功功能 和和變加速速的特點點。鉆機(jī)機(jī)起動平平穩(wěn)、工工作可靠靠。ZJ220B型型鉆機(jī)119966年通過過中國石石油天然然氣總公公司技術(shù)術(shù)鑒定。與會專專家一致致認(rèn)為，該種傳傳動型式式在鉆機(jī)機(jī)上屬首首次采用用，達(dá)到到了國內(nèi)內(nèi)領(lǐng)先水水平。5ZJ 20DDY型石石油鉆機(jī)機(jī)該該鉆機(jī)是是寶雞石石油機(jī)械械廠19998年

8、年研制成成功的新新型電液液驅(qū)動鉆鉆機(jī)。主主機(jī)采用用大功率率交流電電動機(jī)與與多循環(huán)環(huán)圓液力力傳動變變速箱聯(lián)聯(lián)組驅(qū)動動型式，電力特特性與液液力特性性 匹配配合理，實現(xiàn)無無級變速速。絞車車剎車裝裝置采用用全液壓壓盤式剎剎車，鉆鉆井泵采采用柴油油機(jī)加液液力變矩矩器的驅(qū)驅(qū)動型式式。配備備了井口口機(jī)械化化工具，采用了了鉆井參參數(shù)數(shù)顯顯技術(shù)。該 鉆鉆機(jī)節(jié)約約能源，減輕勞勞動強(qiáng)度度，鉆井井效率高高，可適適應(yīng)先進(jìn)進(jìn)鉆井工工藝的要要求。6GWM10000型型石油鉆鉆機(jī)該鉆鉆機(jī)是寶寶雞石油油機(jī)械廠廠與中油油長城鉆鉆井公司司聯(lián)合研研制的用用于沙漠漠地區(qū)鉆鉆井的拖拖掛式整整體移運運鉆機(jī)。采用模模塊化設(shè)設(shè)計。主主機(jī)分為為

9、前后兩兩大模塊塊，分別別裝有重重載沙 漠輪胎胎，脫開開前后兩兩塊，即即可用牽牽引車拖拖動行駛駛，整體體移運性性好。KK型伸縮縮式井架架采用低低位安裝裝，井架架整體采采用液缸缸起升，上段采采用鋼絲絲繩伸縮縮；底座座為兩大大模塊組組 成的的車架式式結(jié)構(gòu)，設(shè)有液液壓調(diào)平平和機(jī)械械千斤頂頂調(diào)平裝裝置；該該鉆機(jī)還還采用了了全摩擦擦離合器器換擋密密封絞車車、整體體密封式式并車箱箱和翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鏈條箱箱等新技技術(shù)。GGWMM10000 型型鉆機(jī)填填補(bǔ)了國國內(nèi)空白白，19999年年8月通通過了出出廠驗收收。77ZJJ32JJ改型石石油鉆機(jī)機(jī)19966年，蘭蘭州石油油化工機(jī)機(jī)器總廠廠根據(jù)勝勝利油田田石油鉆鉆機(jī)方案案定

10、型會會議的意意見，對對原開發(fā)發(fā)的窄VV帶32200mm鉆機(jī)進(jìn)進(jìn)行了改改型。改改型后：原鉆機(jī)機(jī)的鉆臺臺升 高高；絞車車從鉆臺臺上降低低到后臺臺的底座座上；提提高了柴柴油機(jī)的的使用轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速和功功率；增增加了可可使鉆井井泵正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的正車車減速箱箱；在配配套方面面更加靈靈活多樣樣。改型后后鉆機(jī)的的主要特特點是：(1)鉆臺由由原來的的455m增加加到6mm，便于于井口安安裝防噴噴器；塊塊裝結(jié)構(gòu)構(gòu)；井架架可低位位安裝。(2)絞車從從鉆臺改改在后臺臺lm高高的底座座上，吊吊裝安全全；動力力爬臺采采用萬向向軸，安安裝找正正方便。(3)絞車型型式可選選6擋絞絞車或氣氣胎離合合器換擋擋的4擋擋絞車；動力輸輸入可選選萬

11、向軸軸或鏈條條傳動。(44)貓頭頭絞車與與轉(zhuǎn)盤變變速裝置置采用萬萬向軸連連接，是是否配備備貓頭絞絞車可由由用戶自自選，且且不影響響轉(zhuǎn)盤變變速。(5)提提高了柴柴油機(jī)使使用轉(zhuǎn)速速和功率率；動力力通過正正車減速速箱輸出出，使泵泵正轉(zhuǎn)。(6)傳動并并車后效效率更高高，鉆井井泵能獲獲得更多多功率。(7)轉(zhuǎn)盤傳傳動裝置置埋于鉆鉆臺平面面以下，可使井井口操作作范圍大大和平坦坦安全。8ZJ332L型型石油鉆鉆機(jī)ZJ332L型型石油鉆鉆機(jī)，220世紀(jì)紀(jì)90年年代以來來我國共共研制出出3種。1)ZJ332一SSLl型型鉆機(jī)該鉆機(jī)機(jī)是19995年年由蘭州州石油機(jī)機(jī)械研究究所與勝勝利石油油管理局局共同研研制成功功的

12、，其其主要特特點是：(1)鉆鉆臺高44.5mm，機(jī)房房底座高高0.55m，絞絞車不上上臺，安安放在llm高的的井架底底座上。(2)3臺柴柴油機(jī)采采用窄VV聯(lián)組皮皮帶并車車，重心心低，運運轉(zhuǎn)平穩(wěn)穩(wěn)。(3)采采用液壓壓盤式剎剎車。從從數(shù)口深深度超過過32000m的的鉆井實實踐證明明，液壓壓盤式剎剎車安全全可靠，能順利利完成接接單根、送鉆、起下鉆鉆、下套套管、甩甩鉆具等等各項作作業(yè)。 對超過過32000m深深的井，剎車優(yōu)優(yōu)點更為為突出。勝利油油田3221799隊在鉆鉆完4口口井后檢檢查，剎剎車盤磨磨損量很很小，剎剎車塊仍仍可繼續(xù)續(xù)使用。(4)絞絞車為33軸密閉閉絞車，低位安安裝。由由于采用用了液壓壓

13、盤式剎剎車，司司鉆可坐坐在司鉆鉆室內(nèi)遠(yuǎn)遠(yuǎn)距離操操作。由由于用操操作手柄柄代替了了帶剎車車的剎把把，故不不僅改善善了司鉆鉆的工作作環(huán)境，而且且也減輕輕了司鉆鉆的勞動動強(qiáng)度。(5)取消了了貓頭軸軸，井口口操作全全部機(jī)械械化，減減輕了鉆鉆井工人人繁重的的體力勞勞動，保保證了井井口作業(yè)業(yè)安全可可靠。(6)從從傳動機(jī)機(jī)組到絞絞車的傳傳動鏈條條，由獨獨立的上上臺傳動動裝置和和兩根萬萬向軸代代替，傳傳動轉(zhuǎn)盤盤的鏈條條由轉(zhuǎn)盤盤角傳動動箱和萬萬向軸完完成，故故減少了了搬家和和安裝鏈鏈條拆裝裝的麻煩煩。(77)井架架為型前開開門結(jié)構(gòu)構(gòu)，水平平安裝，整體提提升，四四腿著地地，無繃繃?yán)K。(8)與與大慶一1330型和和

14、ZJ445J型型鉆機(jī)相相比，柴柴油機(jī)及及傳動機(jī)機(jī)組調(diào)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)1800安裝裝，實現(xiàn)現(xiàn)了鉆井井泵正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。該鉆鉆機(jī)申報報了6項項國家專專利， 它們分分別是：石油油鉆機(jī)上上臺傳動動裝置（專利利號：99424412337.00）、石油鉆鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤盤傳劫裝裝置（專利號號：94424112366.2）、剖剖分式徑徑向氣胎胎 離合合器（專利號號：95523335877.5）、石石油鉆機(jī)機(jī)絞車爬爬臺角度度調(diào)節(jié)裝裝置（專利號號：955234462330）、石石油鉆機(jī)機(jī)井架人人字架 (專利利號：9952334622222)、石油鉆鉆機(jī)井架架調(diào)節(jié)裝裝置（專利號號：955234462114)。2)ZZJ322L(寶寶)型鉆鉆

15、機(jī)該鉆鉆機(jī)是寶寶雞石油油機(jī)械廠廠19996年完完成的國國家級火火炬計劃劃項目和和重點新新產(chǎn)品，是一種種新型液液力傳動動鏈條并并車鉆機(jī)機(jī)，同年年通過原原中國石石油天然然氣總公公司技術(shù)術(shù)鑒 定定。與會會專家認(rèn)認(rèn)為，該該鉆機(jī)在在傳動方方案與結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計計方面有有創(chuàng)新，達(dá)到國國外900年代初初同類鉆鉆機(jī)的先先進(jìn)水平平，填補(bǔ)補(bǔ)了國產(chǎn)產(chǎn)32000m液液力傳動動鏈條并并車鉆機(jī)機(jī)的空白白。鉆 機(jī)的全全摩擦離離合器換換擋絞車車等3項項技術(shù)獲獲國家專專利(專專利號為為：ZLL9322085592X)。該鉆機(jī)機(jī)的主要要特點是是：(1)鉆機(jī)采采用模塊塊化的總總體結(jié)構(gòu)構(gòu)，傳動動由動力力機(jī)組、整體密密封的鏈鏈條并車車箱、低

16、低位安裝裝的全摩摩擦離合合器換擋擋絞車、轉(zhuǎn)盤驅(qū)驅(qū)動箱、鉆井泵泵和轉(zhuǎn)盤盤等100大模塊塊組成。(2)各模塊塊間采用用萬向軸軸連接并并傳遞動動力。(3)動動力機(jī)組組與液力力變矩器器匹配合合理，起起動平穩(wěn)穩(wěn)，傳動動柔和；對柴油油機(jī)有過過載保護(hù)護(hù)作用。3)ZZJ322L(蘭蘭)型鉆鉆機(jī)該鉆鉆機(jī)是蘭蘭州石油油化工機(jī)機(jī)器總廠廠19997年研研制成功功的一種種32000m中中深井機(jī)機(jī)械驅(qū)動動鉆機(jī)。用1114mmm鉆桿井井深可達(dá)達(dá)40000m。鉆機(jī)的的主要技技術(shù)性能能特點是是：(11)鉆臺臺高6mm，安裝裝井口防防噴器空空間大，提高了了鉆井的的安全性性。(22)絞車車位于后后臺1.1m高高度的底底座上，低位吊

17、吊裝方便便安全。(3)絞車采采用極為為方便的的氣胎離離合器換換擋。(4)全全封閉整整體式鏈鏈條箱并并車，搬搬家不用用拆裝鏈鏈條，密密封可靠靠，減少少工人勞勞動，節(jié)節(jié)約搬家家時間。(5)柴油機(jī)機(jī)、并車車傳動、絞車、貓頭絞絞車裝置置、轉(zhuǎn)盤盤、鉆井井泵等機(jī)機(jī)組間采采用萬向向軸聯(lián)結(jié)結(jié)，安裝裝找正方方便。 (6)可可提供萬萬向軸和和聯(lián)組窄窄V帶兩兩種方式式驅(qū)動鉆鉆井泵，用戶可可根據(jù)需需要任選選。 (77)在鉆鉆臺上是是否配置置貓頭絞絞車裝置置和是否否帶描沙沙滾筒，均由用用戶自選選。9交流變變頻電驅(qū)驅(qū)動石油油鉆機(jī)交流流變頻電電驅(qū)動石石油鉆機(jī)機(jī)的出現(xiàn)現(xiàn)及其明明顯的優(yōu)優(yōu)越性能能，引起起了國內(nèi)內(nèi)外石油油界的廣廣

18、泛關(guān)注注。900年代以以來，我我國的科科技人員員和有關(guān)關(guān)單位積積極開展展了把交交流變頻頻調(diào)速 技術(shù)用用于石油油鉆采設(shè)設(shè)備電驅(qū)驅(qū)動的試試驗研究究工作。19996年和和19998年，有關(guān)單單位與遼遼河、勝勝利等油油田合作作，成功功地對ZZJ200鉆機(jī)的的絞車、轉(zhuǎn)盤、鉆井泵泵、 880t修修井機(jī)和和電動潛潛油泵進(jìn)進(jìn)行了變變頻改造造與交流流變頻電電驅(qū)動試試驗。在在上述實實踐的基基礎(chǔ)上我我國先后后研制成成功下述述3種機(jī)機(jī)型的交交流變頻頻電驅(qū)動動石油鉆鉆機(jī)。1)ZJll5D型型石油鉆鉆機(jī)該鉆機(jī)機(jī)是大慶慶鉆井二二公司119988年研制制成功的的一種交交流變頻頻電驅(qū)動動石油鉆鉆機(jī)。由由于采用用了先進(jìn)進(jìn)的交流流

19、變頻技技術(shù)，鉆鉆機(jī)實現(xiàn)現(xiàn)了兩擋擋無級調(diào)調(diào)速，克克服了直直流電驅(qū)驅(qū)動 鉆鉆機(jī)電刷刷易磨損損和維 護(hù)困難難的缺點點，提高高了鉆井井作業(yè)的的自動化化水平；改善了了司鉆的的工作條條件，鉆鉆臺上設(shè)設(shè)置了司司鉆房，取消了了剎把，采用了了液壓控控制；井井口配備備了小型型機(jī)械化化工具，減輕了了 工人人的勞動動強(qiáng)度，提高了了鉆井作作業(yè)的安安全性，該鉆機(jī)機(jī)投入使使用以來來已鉆井井20多多口，平平均井深深11000m，大大縮縮短了鉆鉆井周期期。2)ZJll5DBB型石油油鉆機(jī)該鉆鉆機(jī)是寶寶雞石油油機(jī)械廠廠19998年研研制生產(chǎn)產(chǎn)的我國國第一臺臺淺井?dāng)?shù)數(shù)控交流流變頻鉆鉆機(jī)。鉆鉆機(jī)采用用交流變變頻裝置置控制電電動機(jī)實實

20、現(xiàn)對鉆鉆機(jī)的驅(qū)驅(qū)動；采采用了西西門子的的矢量 控制系系統(tǒng)和4400kkW的變變頻電動動機(jī)，頻頻率范圍圍為084HHz；電電動機(jī)輸輸出動力力經(jīng)變速速箱后一一路通過過鏈條傳傳動和氣氣胎離合合器驅(qū)動動絞車，另一路路通過轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤過橋橋軸及萬萬 向軸軸驅(qū)動轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤。ZZJl55DB鉆鉆機(jī)實現(xiàn)現(xiàn)了恒功功率無級級調(diào)速和和編程控控制，還還能將下下鉆過程程中的勢勢能反送送到電網(wǎng)網(wǎng)，節(jié)約約能源，并取代代電磁渦渦流剎車車和水剎剎車，底底座采用用塊裝整整拖結(jié)構(gòu)構(gòu)，搬遷遷快，安安裝方便便。3)ZZJ40022250DDB石油油鉆機(jī)該鉆鉆機(jī)是蘭蘭州石油油化工機(jī)機(jī)器總廠廠、遼河河油田、北京東東昱電器器公司等等單位于于19999

21、年88月共同同研制成成功的我我國第一一臺中深深井交流流變頻調(diào)調(diào)速電驅(qū)驅(qū)動石油油鉆機(jī)。該鉆機(jī)機(jī)與機(jī)械械驅(qū)動鉆鉆機(jī)和AACSSCR13(3鉆機(jī)機(jī)相比具具有以下下特點：(1)該該鉆機(jī)采采用交流流變頻數(shù)數(shù)字化電電傳動系系統(tǒng)，功功率因數(shù)數(shù)高，變變頻范圍圍寬，過過載能力力大。(22)調(diào)速速精度高高，在基基頻以上上可恒功功率無級級調(diào)速，在基頻頻以下可可恒扭矩矩?zé)o級調(diào)調(diào)速，能能更好地地滿足起起下鉆和和鉆井工工藝的需需要。(33)所用用交流變變頻電動動機(jī)沒有有碳刷換換向器，運行時時無電火火花，不不需制成成防爆型型，對高高壓油氣氣井和欠欠平衡鉆鉆井更安安全可靠靠，且維維護(hù)費用用低，容容易操作作管理。(4)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)

22、速速和扭矩矩易于控控制，能能有效地地提高鉆鉆井質(zhì)量量，減少少井下事事故，保保護(hù)鉆具具。(5)采用數(shù)數(shù)字控制制技術(shù)，可靠性性高，自自診斷和和保護(hù)功功能強(qiáng)，維修方方便，易易實現(xiàn)自自動化控控制。(6)電傳動動系統(tǒng)配配置3臺臺主發(fā)電電機(jī)組(自動并并網(wǎng))和和一臺不不并網(wǎng)的的輔助發(fā)發(fā)電機(jī)組組，當(dāng)搬搬家到新新井位時時，輔助助發(fā)電機(jī)機(jī)組提前前到達(dá)新新井場，以供鉆鉆機(jī)安裝裝與生活活等方面面的用電電。(7)變頻系系統(tǒng)配置置4臺變變頻調(diào)速速控制柜柜，利用用一拖一一方式，分別驅(qū)驅(qū)動和控控制絞車車(轉(zhuǎn)盤盤)及兩兩臺鉆井井泵，其其中一臺臺鉆井泵泵控制柜柜可切換換到驅(qū)動動絞車的的任一臺臺電 動動機(jī)，提提高了系系統(tǒng)的可可靠性

23、；變頻系系統(tǒng)采用用數(shù)字控控制、微微機(jī)控制制、微機(jī)機(jī)監(jiān)控，并設(shè)有有聲光信信號、控控制信號號、運行行菜單及及各種故故障顯示示。 (8)馬達(dá)控控制中心心對交流流母線的的電力進(jìn)進(jìn)行分配配，實現(xiàn)現(xiàn)對所有有交流電電動機(jī)(主機(jī)的的除外)、照明明系統(tǒng)、生活設(shè)設(shè)施及其其他交流流用電設(shè)設(shè)備的控控制。(9)供供氣系統(tǒng)統(tǒng)采用螺螺桿壓縮縮機(jī)，冷冷凍式干干燥器，并設(shè)有有氣電自自動控制制裝置，可使壓壓縮機(jī)自自動啟停停。供油油系統(tǒng)采采用過濾濾密閉輸輸送。(110)所所有電纜纜、管匯匯采用模模塊化設(shè)設(shè)計，電電纜、油油、氣、水、蒸蒸汽等管管線均鋪鋪裝在成成組的管管線槽內(nèi)內(nèi)，搬家家時只需需拆開槽槽間軟管管接頭，即可模模塊化運運輸。

24、(111)鉆鉆臺和電電纜鋪設(shè)設(shè)設(shè)計，可滿足足縱向打打叢式井井的要求求。(122)采用用雙升式式底座，可實現(xiàn)現(xiàn)井架及及臺面設(shè)設(shè)備低位位安裝與與模塊化化運輸。(13)由于配配備了兩兩用水龍龍頭和小小鼠洞卡卡鉗，故故接單根根方便省省力。(114)絞絞車采用用的是開開槽滾筒筒，可改改善纏繩繩性能，延長鉆鉆井鋼絲絲繩的使使用壽命命，絞車車還配有有電磁渦渦流剎車車，下鉆鉆平穩(wěn)，省力，并能延延長剎車車輪輞的的使用壽壽命。(115)11鉆機(jī)包包括主機(jī)機(jī)、動力力機(jī)組、變頻系系統(tǒng)、馬馬達(dá)控制制中心、油氣水水裝置與與管匯、鉆臺小小型機(jī)械械化、鉆鉆工房、鉆桿架架及其他他輔助設(shè)設(shè)備等共共計455項。由由于配套套齊全，動

25、力系系統(tǒng)功率率配備充充足，鉆鉆井液固固控系統(tǒng)統(tǒng)配置容容量大，故該鉆鉆機(jī)具有有較強(qiáng)的的自持能能力。(116)井井架、底底座、天天車、游游車、大大鉤、水水龍頭、轉(zhuǎn)盤、鉆井泵泵等設(shè)備備均按AAPI規(guī)規(guī)范設(shè)計計，并打打有APPI會標(biāo)標(biāo)。故整整臺鉆機(jī)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化化程度高高，可滿滿足國內(nèi)內(nèi)外石油油勘探開開發(fā)的需需要。該鉆鉆機(jī)于119999年9月月正式運運往遼河河油田進(jìn)進(jìn)行工業(yè)業(yè)試驗，到20000年年3月99日，順順利完成成兩口225500m定向向井和一一口30000mm評探井井的鉆井井任務(wù)。由于 該鉆機(jī)機(jī)的優(yōu)越越性能，在三口口井的鉆鉆井過程程中，整整臺鉆機(jī)機(jī)運轉(zhuǎn)良良好，運運行可靠靠，維修修簡單，修理停停鉆時間

26、間為零，沒有出出現(xiàn)停機(jī)機(jī)和整改改，受到到油田用用戶的歡歡迎和高高度評 價。220000年4月月4日4月55日，國國家機(jī)械械局和中中國石油油天然氣氣集團(tuán)技技術(shù)服務(wù)務(wù)有限責(zé)責(zé)任公司司，在遼遼河油田田共同對對ZJ440222500DB鉆鉆機(jī)進(jìn)行行了鑒定定，認(rèn) 為，該該鉆機(jī)的的研制成成功，填填補(bǔ)了我我國40000mm交流交交頻調(diào)速速石油鉆鉆機(jī)的空空白，鉆鉆機(jī)主機(jī)機(jī)性能達(dá)達(dá)到900年代國國際同類類產(chǎn)品水水平。鑒鑒定會一一致同意意通過鑒鑒定和正正式投入入 生產(chǎn)產(chǎn)。具有世世界先進(jìn)進(jìn)水平的的ZJ440222500DB交交流變頻頻調(diào)速電電驅(qū)動石石油鉆機(jī)機(jī)的研制制成功，代表我我國石油油機(jī)械工工業(yè)的技技術(shù)水平平又上

27、了了一個新新臺階。隨隨著電力力電子技技術(shù)、計計算機(jī)技技術(shù)的發(fā)發(fā)展和高高性能、大功率率變頻調(diào)調(diào)速裝置置的研制制成功，ACGTOOACC石油鉆鉆機(jī)將會會逐漸取取代機(jī)械械驅(qū)動和和直流電電驅(qū)動鉆鉆機(jī)，并并成為石石油鉆機(jī)機(jī)的發(fā)展展方向。122.ZJJ45LL型石油油鉆機(jī)該鉆鉆機(jī)是蘭蘭州石油油化工機(jī)機(jī)器總廠廠研制出出的一種種變矩器器、整體體鏈條箱箱并車驅(qū)驅(qū)動的鉆鉆機(jī)，絞絞車布置置在后臺臺1.11m高的的底座上上，采用用氣胎離離合器換換擋。其其他特點點與ZJJ32LL型石油油鉆機(jī)相相同。11ZJ50D型石油鉆機(jī)該型鉆機(jī)有以下兩種型號：(1)ZJ50D(蘭)型鉆機(jī)該鉆機(jī)是蘭州石油化工機(jī)器總廠1997年研制出的

28、一種直流電驅(qū)動(ACSDRDC)鉆機(jī)。已為油田生產(chǎn)數(shù)臺，鉆機(jī)的電系統(tǒng)可根據(jù)用戶的意見配套， 柴油發(fā)電機(jī)組、SCR系統(tǒng)、MCC(馬達(dá)控制中心)、直流電動機(jī)等設(shè)備可配國內(nèi)的，也可配國外的。已生產(chǎn)的數(shù)臺ACSCRDC鉆機(jī)中的SCR和 MCC，國內(nèi)，主要是天水電氣傳動研究所和西安儀表廠生產(chǎn)的；國外，多為美國ROSSHILL公司的，個別也有美國鮑威爾公司生產(chǎn)的。直流電動機(jī)，國內(nèi)主 要是蘭州電機(jī)廠和山西永濟(jì)電機(jī)廠生產(chǎn)的，國外均為美國GE公司的產(chǎn)品。該鉆機(jī)電傳動系統(tǒng)主發(fā)電機(jī)的頻率為50Hz，電壓為600V；輔發(fā)電機(jī)的頻率為 50Hz，電壓為400V；泥漿罐有效總?cè)萘繛?20m3；儲氣罐總?cè)萘?m3；柴油罐總

29、容量6885m3；三油品機(jī)油罐容量10m3；工業(yè)用水|罐總 容量70100m3；絞車強(qiáng)冷水罐容量50m3。(2)ZJ50D(寶)型鉆機(jī)該鉆機(jī)是由寶雞石油機(jī)械廠總承包，并與原石油天然氣總公司系統(tǒng)有關(guān)制造廠合作研制的ACSCRIX；直流電驅(qū)動石油鉆機(jī)。采用柴油發(fā)電機(jī)組和串勵 直流電動機(jī)一對二控制方式；井架、底座和絞車均低位安裝，用絞車動力分步起升；絞車為內(nèi)變速并采用開槽滾筒和風(fēng)冷式電磁渦流剎車；整臺鉆機(jī)可模塊化運輸， 移運、安裝方便；鉆臺為雙升式起升，臺面平整開闊，操作安全。該鉆機(jī)1998年通過原石油天然氣總公司出廠驗收。12.ZJ60DS型石油鉆機(jī)該鉆機(jī)是我國繼ZJ60L型沙漠邊緣油田用6000

30、m機(jī)械式深井鉆機(jī)之后，又一臺為新疆塔克拉瑪干沙漠油田研制的6000m電驅(qū)動石油鉆機(jī)，是我國 “八五”期間國家重大裝備科技攻關(guān)項目，由蘭州石油化工機(jī)器總廠、天水電氣傳動研究所、蘭州電機(jī)廠、寶雞石油機(jī)械廠及塔里木石油勘探開發(fā)指揮部等單位共同 研制成功。該鉆機(jī)的動力采用5臺美國卡特皮勒D399柴油機(jī)，帶動5臺交流發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)，經(jīng)可控硅整流，供6臺主電動機(jī)使用，其中，4臺電動機(jī)驅(qū)動2臺鉆 井泵，2臺電動機(jī)驅(qū)動絞車和轉(zhuǎn)盤，同時向交流輔機(jī)、生活用電及井場照明供電。電控系統(tǒng)采用模擬控制加微機(jī)實現(xiàn)事故診斷、報警保護(hù)、顯示和記憶。電路設(shè)計成 模塊化并具備自診斷能力，便于故障判斷和迅速插拔更換，以保障停機(jī)率在0.

31、1以內(nèi)。該鉆機(jī)19941996年1月完成制造、廠內(nèi)總裝調(diào)試和油田工業(yè)試驗。1996年3月通過國家正式鑒定。與會專家認(rèn)為，ZJ60DS電驅(qū)動沙漠石油 鉆機(jī)設(shè)計先進(jìn)，布局合理，配套齊全，機(jī)械化程度高，在順利完成兩口深井(6300m，4000m)的工業(yè)性試驗中，經(jīng)歷了低溫-25、高溫45、風(fēng)力 10級的沙暴和沙漠腹地205公里移運顛簸的考驗，整臺鉆機(jī)性能良好，運行可靠，鉆井時效高，機(jī)修停工率僅為0.64，其中電控系統(tǒng)僅為0.019， 整臺鉆機(jī)操作方便，維修簡單，能滿足沙漠腹地惡劣環(huán)境下鉆井工藝的要求，受到油田的一致好評。鑒定認(rèn)為，該鉆機(jī)的研制成功，標(biāo)志著我國石油鉆機(jī)的設(shè)計、制 造和使用水平上了一個新

32、臺階，取得了新突破，填補(bǔ)了我國沙漠深井石油鉆機(jī)的空白，總體上達(dá)到了90年代初的國際先進(jìn)水平。 13.ZJ70D型石油鉆機(jī)該型鉆機(jī)有以下兩種機(jī)型：(1)ZJ70(蘭)型鉆機(jī)該鉆機(jī)是蘭州石油化工機(jī)器總廠根據(jù)油田和到國外承包鉆井的需要于1998年在ZJ60DS石油鉆機(jī)的基礎(chǔ)上，以114mm(41/2in)鉆桿標(biāo)定的 改型鉆機(jī)。其井架、底座、天車、游車、大鉤、水龍頭、轉(zhuǎn)盤、絞車、鉆井泵等設(shè)備的型式、基本參數(shù)及承載能力與ZJ60DS鉆機(jī)相同，但在動力系統(tǒng)方面，絕 大多數(shù)采用了卡特皮勒3512柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組。在鉆機(jī)的總體布置方面按各油田的要求確定。其主要性能參數(shù)除表18中所列之外，在電傳動系統(tǒng)方面主發(fā)電機(jī)

33、 的頻率為50Hz，電壓為600V；輔發(fā)電機(jī)組的頻率為50Hz，電壓為400V；直流電動機(jī)的電壓為0750V。另外，在鉆井液、儲氣、柴油及工業(yè)的 用水方面，泥漿罐的總?cè)萘繛?20m3；儲氣罐的總?cè)萘繛?m3；柴油罐的總?cè)萘繛?8 m3；絞車強(qiáng)冷水罐的容量為50 m3；工業(yè)用水罐的總?cè)萘繛?0 m3。(2)ZJ70(寶)型鉆機(jī)該鉆機(jī)是由寶雞石油機(jī)械廠(總承包)和中國石油集團(tuán)系統(tǒng)有關(guān)單位于1999年共同研制成功的7000mACSCRDC電驅(qū)動石油鉆機(jī)。其主要特點 是采用一對二控制方式，雙升式整體起升鉆臺，井架和臺面設(shè)備低位安裝，翻轉(zhuǎn)式下沉轉(zhuǎn)盤驅(qū)動箱，內(nèi)變速絞車，開槽滾筒和風(fēng)冷式電磁渦流剎車。固控系

34、統(tǒng)和鉆井 液凈化設(shè)備集中布置。配有自動送鉆裝置。 HYPERLINK /zxtpp/blog/category/%CA%AF%D3%CD%D7%EA%BE%AE o 查看該分類中所有文章 類別：石石油鉆井井 | | HYPERLINK /do/add o 將此文章添加到百度搜藏 添加加到搜藏藏 | HYPERLINK /zxtpp/blog/item/632833d8f882d73733fa1c85.html o 將此文章分享到i貼吧 分享到到i貼吧吧 | 瀏覽(3888) | HYPERLINK /zxtpp/blog/item/632833d8f882d73733fa1c85.html#s

35、end l send 評論論(11) 上一篇： HYPERLINK /zxtpp/blog/item/7b00580edb41b1c87bcbe1bc.html o 陸上石油鉆機(jī)井電系統(tǒng)的控制方式及發(fā)展趨勢 陸上石石油鉆機(jī)機(jī)井電系系統(tǒng)的控控制方式式.下一一篇： HYPERLINK /zxtpp/blog/item/133d1029033486fc99250a82.html o 國內(nèi)石油鉆機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀分析（續(xù)） 國國內(nèi)石油油鉆機(jī)發(fā)發(fā)展現(xiàn)狀狀分析（續(xù)）研制出出幾種新新型鉆井井泵1新新型5缸缸鉆井泵泵北北京龍基基九天實實業(yè)有限限公司近近年來開開發(fā)出一一種用于于石油勘勘探開發(fā)發(fā)的5缸缸13000型新新結(jié)

36、構(gòu)鉆鉆井泵。該泵經(jīng)經(jīng)國家專專利局檢檢索屬國國內(nèi)外首首創(chuàng)，已已獲國家家專利(專利 號：ZZL96621223422.0)，并已已申請118個國國家的國國際專利利。專家家認(rèn)為，該泵的的研制成成功將是是取代國國內(nèi)外油油田傳統(tǒng)統(tǒng)往復(fù)泵泵的換代代產(chǎn)品，已被國國家經(jīng)貿(mào)貿(mào)委列入入 19999年年國家重重點技術(shù)術(shù)創(chuàng)新項項目，該該泵與國國內(nèi)外油油田現(xiàn)用用傳統(tǒng)33缸鉆井井泵相比比具有以以下特點點：(11)傳統(tǒng)統(tǒng)3缸鉆鉆井泵的的動力端端為曲柄柄連桿機(jī)機(jī)構(gòu)，由由于3個個曲柄的的相位差差為1220，沖程間間的間歇歇很大，排出的的鉆井液液是3個個正弦波波疊加，鉆井液液的液力力脈動 系數(shù)高高達(dá)144，致致使設(shè)備備震動大大，

37、零部部件損壞壞快，輸輸送鉆井井液的管管線經(jīng)常常震裂，被迫停停工修理理，而新新結(jié)構(gòu)往往復(fù)泵的的動力端端為斜盤盤一擺盤盤結(jié)構(gòu)，去掉了了傳統(tǒng)的的曲柄連連 桿機(jī)機(jī)構(gòu)，并并把3缸缸增加到到5缸，且5缸缸為環(huán)形形排列，旋轉(zhuǎn)一一周排出出的鉆井井液是55個正弦弦波的疊疊加，鉆鉆井液的的液力脈脈動系數(shù)數(shù)僅為22.5，液流流脈動率率小，水水力特性性 好，鉆井泵泵運轉(zhuǎn)平平穩(wěn)，震震動很小小，在110MPPa泵壓壓內(nèi)，壓壓力表指指針幾乎乎不劫。(22)由于于傳統(tǒng)33缸鉆井井泵液流流脈動率率大，鉆鉆井液水水力能量量的連續(xù)續(xù)性差，提供給給水力破破巖的水水馬力小小，尤其其在 高高壓噴射射鉆井時時，不能能形成持持續(xù)、穩(wěn)穩(wěn)定的高

38、高壓液流流，大大大降低了了水力破破巖和攜攜帶巖屑屑的能力力，從而而影響了了鉆井速速度。新新結(jié)構(gòu)55缸鉆井井泵水力力能量連連續(xù)性好好，效能能高， 破巖作作用和清清洗井底底巖屑能能力強(qiáng)，可以提提高鉆井井速度。(3)傳統(tǒng)33缸鉆井井泵由于于波峰大大，固井井時易出出現(xiàn)水頭頭錐進(jìn)效效應(yīng)，造造成水泥泥漿錐進(jìn)進(jìn)串槽，嚴(yán)重影影響固井井質(zhì)量，甚至破破壞油井井造成嚴(yán)嚴(yán)重的經(jīng)經(jīng)濟(jì)損失失；在采采油注水水 時，由于波波峰大出出現(xiàn)錐進(jìn)進(jìn)現(xiàn)象后后將大大大降低原原油采收收率。而而新結(jié)構(gòu)構(gòu)5缸鉆鉆井泵由由于液流流脈動率率小，用用于固井井時鉆井井液串槽槽的可能能性小，有利于于提高固固井質(zhì)量量；用于于采 油油時可大大大提高高原油的

39、的采收率率和經(jīng)濟(jì)濟(jì)效益。(4)傳統(tǒng)33缸鉆井井泵的動動力端由由于是曲曲柄連桿桿機(jī)構(gòu)，在運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)中有上上下死點點，機(jī)械械效率僅僅為700左右右，而且且耗能大大。新結(jié)結(jié)構(gòu)5缸缸鉆井泵泵的動力力端由于于采用的的是斜盤盤結(jié)構(gòu)，運轉(zhuǎn)時時斜盤爬爬行坡度度為200，沒沒有上下下死點，泵和柴柴油機(jī)運運轉(zhuǎn)平穩(wěn)穩(wěn)省力，機(jī)械效效率可達(dá)達(dá)90。(55)在泵泵功率相相同的情情況下，新結(jié)構(gòu)構(gòu)5缸鉆鉆井泵的的重量只只有傳統(tǒng)統(tǒng)3缸泵泵的1/222/3，并可在在設(shè)計壓壓力255MPaa下持續(xù)續(xù)運轉(zhuǎn)，而傳統(tǒng)統(tǒng)3缸鉆鉆井泵由由于上 述問題題只能在在低于設(shè)設(shè)計泵壓壓25MMPa下下運轉(zhuǎn)(油田往往往只能能在188200MPaa的泵壓壓下

40、工作作)，故故使用新新結(jié)構(gòu)55缸銷井井泵鉆井井時鉆速速比傳統(tǒng)統(tǒng)3缸泵泵鉆井提提高 11520，可大大大縮短短鉆井周周期和降降低鉆井井成本，這對條條件惡劣劣的油田田、沙漠漠和海上上油田更更是一大大優(yōu)點。(6)由于新新結(jié)構(gòu)鉆鉆井泵比比傳統(tǒng)的的鉆井泵泵在相同同功率下下，體積積小，重重量輕，泵壓高高，效率率高，運運轉(zhuǎn)平穩(wěn)穩(wěn)，節(jié)約約鋼材和和能耗，更適合合作為油油田固井井水泥車車的固井井泵，壓壓裂車的的壓裂泵泵和采油油注水泵泵，其發(fā)發(fā)展前景景可取代代石油、化工、冶金、采礦、發(fā)電、印染等等領(lǐng)域的的傳統(tǒng)用用泵。 22雙缸缸單作用用液壓鉆鉆井泵19994年年，石油油物探局局機(jī)械廠廠與天津津理工學(xué)學(xué)院聯(lián)合合研制出

41、出一種用用于WTT一500型鉆機(jī)機(jī)的YNNB一220型雙雙缸單作作用液壓壓鉆井泵泵，該泵泵已成功功地鉆了了數(shù)十口口井。其性性能特點點是：(1)泵功率率14.7kWW(200hp)。(22)與傳傳統(tǒng)曲柄柄連桿機(jī)機(jī)構(gòu)3缸缸泵對比比，加工工零件減減少300.633；泵泵的重量量降為559.223；在相同同出水壓壓力下流流量提高高50；泵的的成本下下降到554.77。(3)液壓控控制系統(tǒng)統(tǒng)(HRRS)可可使油缸缸能自動動往復(fù)運運動，省省去了電電或機(jī)械械控制裝裝置，并并能確保保鉆井泵泵在野外外長期可可靠工作作。 在在YNBB一200型液壓壓鉆井泵泵的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，天天津理工工學(xué)院又又研制了了一種大大功率雙雙

42、缸單作作用液壓壓鉆井泵泵，該泵泵的主要要性能參參數(shù)是：最大缸缸套直徑徑2000mm；沖程 3600mm；額定沖沖數(shù)544minn一1；最大排排量200.355Lmmin；最小壓壓力166MPaa；最小小排量99.977Lmmin；最大壓壓力333MPaa；額定定功率 3700kW(5000hp)；液壓壓系統(tǒng)壓壓力2550baar；液液壓系統(tǒng)統(tǒng)流量8824LLmiin；油油缸直徑徑1600mm；鉆井泵泵重量小小于30000kkg。該泵泵的特點點是：(1)兩兩只液缸缸垂直布布置在直直立缸套套同一軸軸線的正正上方，各油缸缸活塞與與缸套活活塞共用用一根活活塞桿。(2)油缸活活塞在液液壓控制制系統(tǒng)(HR

43、SS)的控控制下作作連續(xù)的的勻速直直線往復(fù)復(fù)運動。(3)兩個油油缸的往往復(fù)運動動交叉，并在換換向時彼彼此提供供流量補(bǔ)補(bǔ)償，使使兩個缸缸套排液液的流量量曲線合合成一平平直曲線線。(44)與傳傳統(tǒng)曲柄柄連桿機(jī)機(jī)構(gòu)的33缸鉆井井泵比省省去了空空氣包。(5)兩只缸缸套的活活塞桿腔腔由護(hù)罩罩連成一一個連通通空間，注以清清水后可可自動清清洗缸套套壁。(6)油油缸工作作時的支支座反力力通過立立柱作用用在泵頭頭體上，構(gòu)成一一封閉力力系，因因此，免免除了通通常的泵泵體。(7)缸缸套用壓壓板固定定在泵頭頭上，可可迅速更更換缸套套活塞組組件。(8)該該泵根據(jù)據(jù)不同情情況需要要可單臺臺工作，也可以以兩臺或或3臺泵泵并

44、聯(lián)而而成更大大功率的的鉆井泵泵。 若兩臺臺泵并聯(lián)聯(lián)，則泵泵的功率率就變成成10000hpp，3臺臺泵并聯(lián)聯(lián)則泵的的功率就就變成115000hp。 33高壓壓隔膜鉆鉆井泵由由上海大大隆機(jī)器器廠與鄭鄭州輕金金屬研究究院聯(lián)合合研制的的3KMMl520型型高壓隔隔膜鉆井井泵于119955年122月通過過國家經(jīng)經(jīng)貿(mào)委、原機(jī)械械部重大大裝備司司及有關(guān)關(guān)科研院院 所專專家的技技術(shù)鑒定定。認(rèn)為為該泵技技術(shù)先進(jìn)進(jìn)，設(shè)計計可靠，運行平平穩(wěn)，維維修方便便，實現(xiàn)現(xiàn)了機(jī)電電一體化化，在以以固體顆顆粒的鉆鉆井液為為介質(zhì)的的領(lǐng)域具具有廣泛泛的應(yīng)用用前景。該泵的的研 制制成功，填補(bǔ)了了我國隔隔膜鉆井井泵的空空白，其其技術(shù)性性

45、能完全全可以替替代進(jìn)口口設(shè)備。 四、對對石油井井架現(xiàn)代代設(shè)計方方法進(jìn)行行了研究究北北京石油油勘探開開發(fā)科學(xué)學(xué)研究院院機(jī)械所所與石油油大學(xué)(華東)于200世紀(jì)990年代代初聯(lián)合合對石油油井架現(xiàn)現(xiàn)代設(shè)計計方法進(jìn)進(jìn)行了研研究，并并在石油油井架的的動態(tài)設(shè)設(shè)計法、可靠性性設(shè)計法法及非線線性分析析三個方方面取得得了重要要成果。11石油油井架的的動態(tài)設(shè)設(shè)計法以模模型井架架為橋梁梁，并采采用試驗驗?zāi)B(tài)分分析和有有限元分分析相結(jié)結(jié)合的石石油井架架動態(tài)設(shè)設(shè)計原理理和方法法，適用用于石油油鉆機(jī)各各種結(jié)構(gòu)構(gòu)型式的的井架，對K型型井架具具有工程程實用價價值。該方方法提出出的前開開口井架架最佳動動力計算算模型(三維立立體

46、梁一一杵混合合元模型型)，不不僅適用用于JJJ2500422-K型型井架，而且還還可應(yīng)用用于各種種鉤載級級別的鉆鉆機(jī)、修修井機(jī)的的前開口口井架。該方方法得出出的JJJ2500422-K型型國產(chǎn)前前開口井井架動態(tài)態(tài)優(yōu)化具具體結(jié)構(gòu)構(gòu)修改方方案和修修改構(gòu)件件的尺寸寸規(guī)格，可提高高其動態(tài)態(tài)性能。22石油油井架的的可靠性性設(shè)計法法該該方法得得出的ZZJ322鉆機(jī)最最大工作作載荷概概率分布布及統(tǒng)計計參數(shù)，可用于于ZJ332鉆機(jī)機(jī)井架的的可靠性性設(shè)計，其分析析方法適適用于各各鉤載級級別的鉆鉆機(jī)井架架。另外外，該方方 法提提出的井井架構(gòu)件件截面可可靠性設(shè)設(shè)計與分分析模式式及井架架構(gòu)件抗抗力的分分析規(guī)律律和統(tǒng)計

47、計參數(shù)以以及開發(fā)發(fā)的計算算機(jī)軟件件，為井井架構(gòu)件件截面可可靠性分分析與設(shè)設(shè)計提供供了較為為科學(xué)的的方 法法。3石油井井架的非非線性分分析該方法法通過模模型井架架垂直靜靜載試驗驗，測得得應(yīng)力和和位移隨隨載荷呈呈非線性性變化。井架的的非線性性分析方方法和開開發(fā)的計計算機(jī)程程序可用用于井架架的非線線性靜力力、動力力分析。該該研究項項目19995年年10月月通過了了原中國國石油天天然氣總總公司科科技局組組織的評評審驗收收，與會會專家認(rèn)認(rèn)為，石石油井架架現(xiàn)代設(shè)設(shè)計方法法的研究究成果具具有創(chuàng)新新性，具具有工程程實用價價值，可可為我國國石油機(jī)機(jī)械科研研、設(shè)計計、制造造單位鉆鉆機(jī)、修修井機(jī)的的井架設(shè)設(shè)計提供供

48、科學(xué)的的現(xiàn)代設(shè)設(shè)計方法法。 石油油鉆機(jī)在在鉆井過過程中的的振動在在有些情情況下非非常強(qiáng)烈烈，這不不僅影響響鉆井速速度，縮縮短鉆機(jī)機(jī)使用壽壽命，而而且對操操作人員員的身心心健康也也會產(chǎn)生生有害影影響。因因此，研研究鉆機(jī)機(jī) 結(jié)構(gòu)構(gòu)動態(tài)特特性及其其在鉆井井過程中中的動力力反應(yīng)，對鉆機(jī)機(jī)的結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計、參數(shù)設(shè)設(shè)計、生生產(chǎn)使用用及鉆機(jī)機(jī)減振改改造是十十分必要要的。為為此，大大慶石油油學(xué)院與與大慶鉆鉆井三公公司共同同開 展展了對在在用ZJJ-155型鉆機(jī)機(jī)的動態(tài)態(tài)特性及及其在鉆鉆井過程程中的動動力反應(yīng)應(yīng)進(jìn)行了了試驗研研究，以以期了解解ZJ-15型型鉆機(jī)的的動態(tài)特特性，在在鉆井過過程中能能否全開開4擋，現(xiàn)有

49、鉆機(jī)動動力傳動動系統(tǒng)配配置是否否合理，對現(xiàn)有有鉆機(jī)如如何進(jìn)行行減小振振動改造造等問題題。他們們首先采采用模態(tài)態(tài)分析技技術(shù)來對對鉆機(jī)的的振動模模態(tài)進(jìn)行行試驗分分析。石油油鉆機(jī)是是一個結(jié)結(jié)構(gòu)非常常復(fù)雜的的系統(tǒng)，自由度度無窮多多，為了了便于研研究，必必須對復(fù)復(fù)雜的鉆鉆機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)進(jìn)行合合理的簡簡化。在在鉆機(jī)的的各系統(tǒng)統(tǒng)中只有有循環(huán)系系統(tǒng)和動動力設(shè)備備與鉆 機(jī)主體體是軟連連接，其其余的系系統(tǒng)和部部件則是是剛性連連接并組組成鉆機(jī)機(jī)的主體體。如起起升系統(tǒng)統(tǒng)的絞車車和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)的的轉(zhuǎn)盤都都安裝在在底座支支撐的鉆鉆臺上；起升系系統(tǒng)的天天車、游游車、大大 鉤、鋼絲繩繩以及旋旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)統(tǒng)的水龍龍頭、鉆鉆具的重重量都由由

50、井架來來承擔(dān)，井架通通過其大大腿牢固固支撐在在底座的的兩個下下船上；起升和和旋轉(zhuǎn)的的動力設(shè)設(shè)備與傳傳動設(shè)備備都安裝裝在鉆機(jī)機(jī)底 座座的傳動動底座部部件上；一些輔輔助設(shè)備備也都安安裝在底底座支撐撐的臺面面上?？煽梢娿@機(jī)機(jī)主體部部分構(gòu)成成了以底底座為支支撐的剛剛性整性性，那么么這些設(shè)設(shè)備和部部件的質(zhì)質(zhì)量都可可以轉(zhuǎn)化化到鉆 機(jī)底座座上。因因此，研研究石油油鉆機(jī)的的振動特特性就可可以轉(zhuǎn)化化為研究究鉆機(jī)底底座的等等效振動動問題，為了研研究方便便，把鉆鉆機(jī)底座座看成是是一個結(jié)結(jié)構(gòu)比較較復(fù)雜的的咒自由由度定常常線性系系 統(tǒng)。鉆機(jī)底底座對給給予的任任一激勵勵所作出出的響應(yīng)應(yīng)能包含含鉆機(jī)振振動特性性的全部部信息

51、，可以用用來描述述系統(tǒng)的的動態(tài)特特性。 模模態(tài)分析析技術(shù)是是用于對對機(jī)械等等工程結(jié)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)統(tǒng)進(jìn)行動動力學(xué)分分析的現(xiàn)現(xiàn)代化方方法和手手段，模模態(tài)分析析可定義義為對結(jié)結(jié)構(gòu)動態(tài)態(tài)特性的的解析分分析和試試驗分析析，其結(jié)結(jié)構(gòu)動態(tài)態(tài)特性用用模 態(tài)態(tài)參數(shù)來來表征。在解析析分析中中，模態(tài)態(tài)參數(shù)是是力學(xué)系系統(tǒng)運動動微分方方程的特特征值和和特征向向量；在在試驗分分析中，模態(tài)參參數(shù)是試試驗測得得系統(tǒng)的的固有頻頻率、阻阻尼和振振型。對對于已 經(jīng)簡化化的石油油鉆機(jī)系系統(tǒng)，由由于應(yīng)用用解析法法進(jìn)行模模態(tài)分析析也是異異常困難難的，而而且很難難得出準(zhǔn)準(zhǔn)確結(jié)果果。因此此，通過過試驗并并采用單單點激振振頻響函函數(shù)法依依據(jù)單點點激

52、振，各響應(yīng)應(yīng) 點拾拾振的頻頻率響應(yīng)應(yīng)函數(shù)來來提取模模態(tài)參數(shù)數(shù)和對鉆鉆機(jī)進(jìn)行行模態(tài)分分析是一一種有效效方法。鉆機(jī)振振動模態(tài)態(tài)測試系系統(tǒng)由激激振力錘錘、拾振振器、信信號放大大器、低低通濾波波器以及及信號采采集計算算機(jī)組成成。信號號傳遞路路線見圖圖1一ll。圖1-11 底座座振動模模態(tài)測試試系統(tǒng)組組成根據(jù)據(jù)分析，石油鉆鉆機(jī)的振振動特性性可以轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為研研究鉆機(jī)機(jī)底座的的等效振振動問題題，那么么振動測測試點都都可以布布置在鉆鉆機(jī)底座座上。鉆鉆機(jī)底座座也是一一個合結(jié)結(jié)構(gòu)，它它由左、右上 船、傳傳動底座座、左、右下船船、絞車車轉(zhuǎn)盤座座及4個個支架等等幾大部部件組成成。各部部分之間間用螺栓栓及銷子子牢固連連接。底底座簡化化模型見見圖12。為為了全面面收集各各部件上上的信 息，底底座部件件上共布布置了224個測測點。119977年9月月，采用用單點激激振多點點拾振的的方式，對ZJJ155型鉆機(jī)機(jī)進(jìn)行了了振動模模態(tài)測試試，激振振點取在在底座過過橋軸附附近，拾拾 振點點取在如如圖12所示示位置。采集到到的信號號直接存存入計算算機(jī)硬盤盤。 用DAA