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钻机基本设计方法与需求分析

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文档简介:

钻机基本设计方法与需求分析机电工程技术2009年第38卷第08期机电工程技术2009年第38卷第08期研究与开发钻机基本设计方法与需求分析觹唐海雄1,冯定2,胡泽刚1,徐杰1,周魁2,黄朝斌2,柳进2,李寿勇2(1.中海石油深圳分公司,广东深圳518067;2.长江大学,湖北荆州434023)觹国家重大专项项目(编号:2008ZX05024-003-002)收稿日期:2009-02-17摘要:分别从井架的选型与设计、驱动方式和传动方式的选取、钻机制动方案等几个方面出发,描述了钻机的基本设计方法。液压驱动方式最先进,但是技术要求也最高,目前技术不是很成熟,电驱动钻机才是目前应用较成熟者,相比机械驱动,拥有更多的优势。钻机设备在实际工作中工况较为复杂,且不会达到最大负载荷率,分析时应考虑多种工况。最后提出了钻机电力负荷分析计算方法。关键词:钻机;基本设计;需求分析中图分类号:TE9文献标识码:A文章编号:1009-9492(2009)08-0081-031引言随着全球能源需求的增长和一些油田的相继枯竭,石油变得越来越难以开采,从而促进了钻机的不断更新,表现为钻井能力越来越强、功率越来越大、传动性能越来越先进、机械化和自动化程度越来越高等。尤其是最近出现的电驱动钻机,因其优越的性能和高可靠性不断地扩大在石油开发中的应用。2钻机基本设计方法石油钻机是由动力系统、传动系统、起升系统、压缩空气源及气动控制系统、仪器仪表及检测系统、钻井液循环及净化系统、供电系统、液压系统、井口工具等系统组成,在每个系统中,各种不同类型部件的组合,就构成了各种不同类型的石油钻机[1]。钻机设计应满足以下原则:(1)初期的生产井钻完井作业;(2)后期的生产井的大修和小修作业;(3)横向和纵向移动,覆盖所有井槽;(4)满足后期油藏开发需要进行的侧钻作业;(5)在预留井槽钻调整井并完井作业。2.1钻机总体设计方案与主要技术参数的选取首先考虑:(1)钻机主动力装置的选用,如采用柴油发电机组或柴油机直驱等作为钻机主动力;(2)绞车、转盘和钻井泵的驱动方式,如转盘采用独立驱动方式,绞车由两台交流变频电动机驱动,经二级斜齿轮减速箱减速后,驱动单滚筒,绞车主刹车采用液压盘式刹车辅助刹车采用电动机能耗制动等;(3)采用的井架类型,以及井架所配备的底座形式,井架起升方式等[2]。考虑钻机的主要技术参数:名义钻深、最

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