关于发展钻井装备的思考

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1、关于发展钻井装备的思考江汉机械研究所 屠由义摘要我国石油钻井装备已初步踏入国际市场。为了适应这种形势，在发展常规钻井装备方面，要建立名副其实的质量管理体系，切实改善产品的制造质量；要以提高钻机运移性、增强设备对当地环境和后勤保障条件适应能力为主要目标，改进产品设计；要借鉴国外新近出现的创新技术，有计划地发展新产品。在发展新技术新装备方面，钻井液池容积统计系统和早期井涌探测仪等自动化检测仪表、轻便顶驱装置、旋转闭环钻井系统、欠平衡压力钻井技术和功率大重量轻的五缸钻井泵等，都是值得下力气研究开发的项目。主题词钻井设备发展建议随着我国对国际石

2、油资源开发的参与，国产石油钻井装备已初步踏入国际市场。为了适应这种新的形势，有必要探讨我国石油钻井装备的发展战略，以便抓住时机，总结经验，调整步伐，加快钻井装备的发展。关于常规石油钻井装备的发展1.常规钻井装备的现状(1)钻机形成系列，基本满足国内市场需要根据GB1806—86《钻机型式与基本参数》形成的钻机系列包括了钻深从1500m至6000m的钻机,基本满足了国内钻井需要。但这种钻机系列存在基本参数与国外钻机不相符合的问题。国外钻机的钻深是按照φ73～127mm(～5英寸)钻杆尺寸给出的，国标则是统一按φ127mm钻杆标称钻深。这种

3、基本参数规定常使国产钻机在竞标时不能明确表明钻深能力。现在各厂家已经仿照国外规定标明钻深,国标也将作出相应修改。(2)主要部件基本适应国际市场需要国产钻机部件，特别是按照引进技术生产的钻机部件，如天车、游车大钩、水龙头、转盘、钻井泵、绞车、井架以及部分传动件等，已能基本适应国际市场的要求。这些部件在结构形式、材料和热处理规范方面，已基本达到国外同类产品水平，可能或者已经向国际市场销售。外商认为我国的“石油钻机部件可用，距离世界先进水平尚有15～20年差距”。这里所谓的差距，主要是指产品的质量水平和技术性能与国外新产品的差距。(3)配套部

4、件或零件与国际标准差距较大①机械传动钻机国际上钻深3000m以浅的钻机主要是机械传动钻机。为了简化传动，采用柴油机加阿里森传动箱结构。国产高速柴油机和阿里森传动箱等技术较复杂的产品的综合技术性能较差，尚未达到先进水平。②电驱动钻机国产电驱动钻机已经开始由AC—SCR—DC驱动向AC变频驱动过渡。交流变频驱动具有优良的驱动性能，可靠性高。但目前国产电气设备不论产品规格或者产品质量，都与国际先进水平还有一定距离。③传动件国产盘式离合器和气胎式离合器大都是由主机厂根据配套需要生产，并无专业化厂家，以致产品规格品种不全，产品质量很难适应钻井机械

5、高速重载的工作条件。其他如链条、传动胶带、橡胶件、气动件、液压件以及轴承等产品质量，也还不能适应钻机恶劣工作条件的要求，工作寿命短。国产钻机与先进产品的差距在很大程度上表现在故障率高，而大多数故障都是由于基础件质量差造成的。④钻井液净化系统钻井液净化系统的主要部件，如振动筛、旋流器、离心机、搅拌器、除气器、气液分离器和砂泵等，我国都有产品。但是除了产品制造质量差以外，技术水平也比较落后。例如很多厂家生产的振动筛，其配套筛布质量差，寿命短，而多数振动筛又不能采用国际通用的筛布。又如缺乏结构合理的气液分离器；砂泵未形成系列；剪切泵尚无成熟的

6、产品，等等。此外，净化系统中现有的罐系结构也不尽合理，罐系的连接缺乏方便而简单的连接件，例如气胎由壬等使用极为方便的产品。其他如液面平衡器、顶部阀等虽然结构简单，由于无人组织生产，配套很不方便。(4)产品可靠性差产品可靠性差主要表现在基础件制造质量差和有的厂家不重视产品质量。例如焊接件焊接质量差或漏焊，外观质量差；部件组装不合格，内部留有铁屑，不合格零件进入组装；不经批准采用代用材料；试验无记录和技术文件不全等。由于产品可靠性差，钻机设计受到很大的限制。例如国外2000m以浅的钻机都配备单泵，仅在钻井工艺需要时再加配一个机泵组，而我国的

7、钻机之所以都要配备双泵，就是因为钻井泵的可靠性差。由此导致钻机运移性差和安装工作量大的问题，其实也就是我国钻机总体设计上存在的主要问题。(5)钻机国产化水平有待提高钻机国产化水平不高的原因，一是配套件的生产缺乏应有的组织，已如前述；二是缺乏一种实用和完整的产品目录。近年来由于我国的出口产品增加，生产厂家组织生产了不少符合国际标准的产品。例如60Hz的电动机在我国已经有不少厂家零星组织生产，完全适应国际标准，价格低廉，远销国外，但未列入产品样本，以致用户不能及时购到产品。我国的石油机械产品综合样本很有用处，但是收录不全，还不能完全起到应有

8、的作用。2.常规钻井装备要提高制造质量和改进产品设计(1)提高产品制造质量从使用中暴露的问题可以发现，提高产品的可靠性一般不存在复杂的技术问题。关键在于必须提高对产品质量重要性的认识。可靠性的提高，通常应该