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斜直井钻机石油钻杆管具拾取机械手运动规划及动力学建模与仿真 被引量:3
1
作者 张世界 李一浩 +2 位作者 刘海伟 王新杰 陈鹿民 《机床与液压》 北大核心 2018年第5期37-41,58,共6页
目前,国内市场用于钻杆管具抬升的机械手产品较少,据此某公司根据市场需要自行设计了一款用于斜直井管具拾取的机械手。由于该机械手户外工况较复杂,确保其工作时的安全性则极为重要。现以该机械手为对象进行运动规划,并运用理论计算与... 目前,国内市场用于钻杆管具抬升的机械手产品较少,据此某公司根据市场需要自行设计了一款用于斜直井管具拾取的机械手。由于该机械手户外工况较复杂,确保其工作时的安全性则极为重要。现以该机械手为对象进行运动规划,并运用理论计算与虚拟建模仿真相结合的方法对其运动进行动力学分析。利用ADAMS模拟该机械手在8~11级风载和基座振动频率为50 Hz情况下结构的动态受力状况,并与无风载无基座振动情况下的结构受力进行对比,分析其结构是否满足户外阵风或基座振动工况下安全工作的要求。结果表明,该机械手结构设计和运动规划设计较为合理,并提出了进一步优化的可能性,同时数值仿真技术也大大降低了新产品的技术开发成本和开发周期。 展开更多
关键词 石油钻杆 拾取机械手 运动规划 阵风载荷 动力学分析
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我国石油装备企业现状及发展战略 被引量:7
2
作者 李喜录 《石油机械》 北大核心 2008年第9期194-197,共4页
随着我国WTO进程的深入和国际油价的一路飙升,我国的石油装备企业也迎来一个发展的黄金时期,但同时也面临着一系列挑战。在这种情形下,我国的石油装备企业要从开发新技术,采取新的营销策略,创建品牌,在财务和资金战略以及人力资源等几... 随着我国WTO进程的深入和国际油价的一路飙升,我国的石油装备企业也迎来一个发展的黄金时期,但同时也面临着一系列挑战。在这种情形下,我国的石油装备企业要从开发新技术,采取新的营销策略,创建品牌,在财务和资金战略以及人力资源等几个方面采取措施,积极开拓国外市场。与此同时,还要采取灵活多样的管理体制,建立灵敏高效的信息网络,不断提升企业的核心竞争力。 展开更多
关键词 石油装备 制造企业 现状 发展战略
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HXJ158C型海洋修井机有限元计算与分析 被引量:8
3
作者 周莉莉 黄亮 +5 位作者 徐晓磊 冯克 华丹丹 徐佳娣 杜可普 陈述 《石油机械》 北大核心 2013年第6期63-67,共5页
结合海洋修井机的工程设计实例,利用ANSYS软件模拟计算,对其实际结构进行简化,采用整体建模分析的方法建立整机直立工作状态和井架起升状态的有限元模型,通过静力分析和模态分析,得出前10阶固有频率都在12 Hz以内,井架的振动幅度大于钻... 结合海洋修井机的工程设计实例,利用ANSYS软件模拟计算,对其实际结构进行简化,采用整体建模分析的方法建立整机直立工作状态和井架起升状态的有限元模型,通过静力分析和模态分析,得出前10阶固有频率都在12 Hz以内,井架的振动幅度大于钻台底座。绞车主滚筒转速0~415 r/min,相应扰动频率0~7 Hz;转盘驱动最高转速221 r/min,其扰动频率在4 Hz以内。因此,由绞车带来的扰动激励容易激发井架前6阶共振,而转盘驱动的扰动激励容易激发底座的横向左右摆动。该项研究成果可为修井机设计和使用提供参考依据。 展开更多
关键词 海洋修井机 井架 底座 有限元分析 静力计算 模态分析
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4000m车载钻机钻台的有限元计算与分析 被引量:3
4
作者 刘俭 《石油机械》 北大核心 2009年第6期24-27,94,共4页
钻台在工作过程中,不仅承受很大的起升载荷和作业载荷,而且由于转盘的旋转以及井底钻压的波动容易引起钻台的强烈振动,对钻台设备造成不利影响,甚至在一定转速范围内无法进行正常的钻井作业。为此,对4000 m车载钻机钻台的多种工况进行... 钻台在工作过程中,不仅承受很大的起升载荷和作业载荷,而且由于转盘的旋转以及井底钻压的波动容易引起钻台的强烈振动,对钻台设备造成不利影响,甚至在一定转速范围内无法进行正常的钻井作业。为此,对4000 m车载钻机钻台的多种工况进行了有限元计算及分析,找出了钻台的危险工况、最大应力位置及共振频率,为钻台设计、制造与使用的可靠性和安全性提供了保证或依据,并为同类型结构设计提供了借鉴。 展开更多
关键词 车载钻机 钻台 有限元计算 模态分析
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AquaMaKKs制动器在石油钻修机上的应用
5
作者 鞠家奎 《石油机械》 北大核心 2010年第8期93-95,共3页
介绍了一种新型辅助刹车——AquaMaKKs水冷式制动器。该制动器主要由弹簧、不锈钢驱动销、驱动盘组件、轮毂、气囊、水套组件、压板等组成,特别适用于大惯量的制动以及快速散热,具有优异的水冷张力控制性能,采用气囊式推动,内部采用独... 介绍了一种新型辅助刹车——AquaMaKKs水冷式制动器。该制动器主要由弹簧、不锈钢驱动销、驱动盘组件、轮毂、气囊、水套组件、压板等组成,特别适用于大惯量的制动以及快速散热,具有优异的水冷张力控制性能,采用气囊式推动,内部采用独特的水套设计,保证了水流平衡及扭矩传递的稳定性,紧急状况下可用来实现完全制动。与伊顿辅助刹车相比,Aqua-MaKKs制动器传递的力矩大,质量和安装尺寸较大,有较强的适应性,散热效率较高。工业性试验表明,该制动器运行安全可靠,制动平稳,适用于中、浅井的石油钻修机。 展开更多
关键词 石油钻修机 制动器 辅助刹车 AquaMaKKs
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低温钻机用铸钢件铸造技术分析 被引量:6
6
作者 赵旭平 张良 +1 位作者 聂成 王晓瑞 《石油机械》 北大核心 2009年第11期46-47,81,共3页
根据低温钻机的使用要求,开发了适用于该种钻机的低温铸钢件材料ZG28CrNiMo。通过对铸造工艺和铸造过程进行设计和控制、应用铸造CAE辅助设计模拟系统,生产出合格的低温铸钢件。将该低温铸钢件在我国首台低温钻机上应用,并在低温环境下... 根据低温钻机的使用要求,开发了适用于该种钻机的低温铸钢件材料ZG28CrNiMo。通过对铸造工艺和铸造过程进行设计和控制、应用铸造CAE辅助设计模拟系统,生产出合格的低温铸钢件。将该低温铸钢件在我国首台低温钻机上应用,并在低温环境下长期服役。结果表明,低温铸钢件力学性能达到了设计要求,可保证低温钻机的正常运转,满足低温钻机的使用要求。 展开更多
关键词 低温钻机 铸钢件材料 铸造技术 CAE辅助设计
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石油设备中冷拔方管用Q345A钢低温冲击韧性
7
作者 尹永晶 赵旭平 +1 位作者 张勇 李全安 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2006年第2期11-12,15,共3页
为保证石油设备低温下工作的可靠性,对国产Q345A(16Mn)钢冷拔方管在20--60℃的冲击韧性进行了检测,并用API Spec 8C标准进行安全性评价。检测结果表明,取自冷拔方管Q345A钢的冲击韧性在20-- 40℃范围内对温度不太敏感,可完全满足该温度... 为保证石油设备低温下工作的可靠性,对国产Q345A(16Mn)钢冷拔方管在20--60℃的冲击韧性进行了检测,并用API Spec 8C标准进行安全性评价。检测结果表明,取自冷拔方管Q345A钢的冲击韧性在20-- 40℃范围内对温度不太敏感,可完全满足该温度范围的服役条件,而且在-50℃下仍可安全使用。冲击断口分析表明,温度从20℃降低到-60℃,断口塑性纤维区宽度由1.7mm减少到0.4mm。这一检测和评价结果, 为国产石油钻采设备进入北美及俄罗斯地区提供了依据。 展开更多
关键词 石油设备 Q345A钢 冷拔方管 低温冲击 断口分析
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车装钻机安全监测系统的研究与开发 被引量:5
8
作者 何君 闫伟 +2 位作者 帅健 齐然 何天存 《石油机械》 北大核心 2010年第9期52-55,共4页
针对现有钻井参数仪显示参数具有有限性和瞬时性,无法记录工作过程中参数的变化情况,而且缺乏数据保存和超限报警功能,并存在系统分散,不利于对钻机系统进行整体安全评估等问题,选用单片机作为车装钻机监测系统的主要芯片,给出了监测系... 针对现有钻井参数仪显示参数具有有限性和瞬时性,无法记录工作过程中参数的变化情况,而且缺乏数据保存和超限报警功能,并存在系统分散,不利于对钻机系统进行整体安全评估等问题,选用单片机作为车装钻机监测系统的主要芯片,给出了监测系统总体设计和部分模块设计。选用SD卡存作为存储所有数据的介质,用U盘存储超限数据并具有超限报警功能。GPS模块用于定位,便于及时了解钻机所处的地理位置。系统通过GPRS模块把所监测到的数据发送到后台,便于工作人员进行数据分析,对钻机的安全性进行整体评估。现场试验表明,该车装钻机监测系统具有抗干扰能力强、性能稳定等特点,而且运转良好,各项指标达到了设计要求。 展开更多
关键词 车装钻机 监测系统 现场总线 GPS定位 GPRS无线传输
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自升式多功能平台5000m海洋钻机设计 被引量:6
9
作者 刘俭 《石油机械》 北大核心 2011年第5期45-48,96,共4页
为提高自升式多功能平台的作业能力和效率,满足复杂海洋环境下执行独立钻井或作为支持平台进行钻井和修井作业的要求,应用模块化设计知识、结构的组合与变异理论、有限元法和应力测试法,设计出一种新型5 000 m海洋钻机。经厂内试验、海... 为提高自升式多功能平台的作业能力和效率,满足复杂海洋环境下执行独立钻井或作为支持平台进行钻井和修井作业的要求,应用模块化设计知识、结构的组合与变异理论、有限元法和应力测试法,设计出一种新型5 000 m海洋钻机。经厂内试验、海上联合调试以及现场应用,新型5 000 m海洋钻机设计、制造、安装与使用符合相关标准及规范要求,在防爆、防渗漏、防潮、耐高温和承载能力等方面具有较高的适应性。 展开更多
关键词 自升式平台 塔形井架 海洋钻机 结构设计 型式试验
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TZJ40/2250拖挂钻机的研制 被引量:4
10
作者 刘钦祥 王勇 +1 位作者 张兴勇 王兮羿 《石油机械》 北大核心 2006年第9期49-51,2,共3页
根据油田对钻井工程减少作业时间、提高移运速度和降低成本的需要,南阳二机石油装备(集团)有限公司综合了移动式钻机和橇装模块化钻机的结构特点和设计思想,以安全为主,高效和环保为补充,研制开发了TZJ40/2250拖挂钻机。钻机采用了半挂... 根据油田对钻井工程减少作业时间、提高移运速度和降低成本的需要,南阳二机石油装备(集团)有限公司综合了移动式钻机和橇装模块化钻机的结构特点和设计思想,以安全为主,高效和环保为补充,研制开发了TZJ40/2250拖挂钻机。钻机采用了半挂车行车制动、半挂车转向控制、液压盘式刹车和液力传动箱等关键技术,大大提高了钻机的自动化程度。出口和现场应用表明,该型钻机不仅具有结构简单、安全可靠和设计紧凑等优点,而且具有移运方便和使用范围广等不可比拟的优势。 展开更多
关键词 拖挂式钻机 结构设计 工作原理 技术特点
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ZJ40CZ/K直立无绷绳4000m车装钻机的研制 被引量:2
11
作者 刘钦祥 张兴勇 +1 位作者 邹正辉 范悦栓 《石油机械》 北大核心 2007年第6期32-34,0-1+0,共3页
为了满足丛林、山地、丘陵、沙漠等特殊地区油气开发的需要,设计了直立无绷绳车装钻机。该钻机吸收了国外先进技术和传统车装、橇装钻机的经验,具备优良的技术性能。与传统的车装钻机相比有以下区别:(1)所使用的运载车不同,传统车装钻... 为了满足丛林、山地、丘陵、沙漠等特殊地区油气开发的需要,设计了直立无绷绳车装钻机。该钻机吸收了国外先进技术和传统车装、橇装钻机的经验,具备优良的技术性能。与传统的车装钻机相比有以下区别:(1)所使用的运载车不同,传统车装钻机使用的是14×8运载车,该钻机使用的是8×8运载车;(2)所使用的井架不同;(3)传统车装钻机使用的是独立钻台,而该钻机使用的是模块结构。实验表明,该钻机除满足4000m钻井的生产要求外,还具有其他钻机所不能达到的工作可靠性,性能稳定性以及复杂路况下的移运灵活性。 展开更多
关键词 无绷绳井架 车装钻机 橇装钻机 直立井架
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煤层气钻机的性能探析和发展方向 被引量:36
12
作者 高加索 《石油机械》 北大核心 2010年第6期84-87,共4页
煤层气的大规模开发带动了煤层气开采设备需求量的增加。介绍了煤层气钻机与油水井钻机的区别,将我国的煤层气钻机发展状况和性能与国外进行了对比,指出了国产煤层气钻机和进口煤层气钻机的差距(主要表现在底盘、自动化程度和国产的大... 煤层气的大规模开发带动了煤层气开采设备需求量的增加。介绍了煤层气钻机与油水井钻机的区别,将我国的煤层气钻机发展状况和性能与国外进行了对比,指出了国产煤层气钻机和进口煤层气钻机的差距(主要表现在底盘、自动化程度和国产的大排量空气压缩机性能)和研制煤层气钻机要解决的根本问题(提高工作效率和技术经济性),从而为我国煤层气钻机的产业化趋势和发展指明了方向。 展开更多
关键词 煤层气 钻机 油水井 解吸 发展状况
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海洋钻机井架技术现状及发展趋势 被引量:23
13
作者 张勇 《石油机械》 北大核心 2009年第8期92-95,共4页
为推动海洋钻井技术向深水和超深水方向发展,进一步探索大型海洋钻机井架设计与制造技术,详细分析了目前海洋钻机井架的结构、制造技术和防腐技术,以及新形势下海洋勘探开发对海洋钻机配套设备的要求,提出了未来海洋钻机井架结构发展趋... 为推动海洋钻井技术向深水和超深水方向发展,进一步探索大型海洋钻机井架设计与制造技术,详细分析了目前海洋钻机井架的结构、制造技术和防腐技术,以及新形势下海洋勘探开发对海洋钻机配套设备的要求,提出了未来海洋钻机井架结构发展趋势:一是发展自升式K形特种井架;二是发展瓶式塔形海洋井架;三是发展带有钻柱运动补偿结构的井架;四是完善井架配套结构,提高井架适应性。最后建议发展海洋钻机井架新材料与新工艺。 展开更多
关键词 海洋钻机 井架 深水 现状 发展趋势
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计算机模拟技术在铸造中的应用 被引量:25
14
作者 张良 赵旭平 《石油机械》 北大核心 2006年第9期92-94,共3页
铸件的凝固过程是一个复杂的高温、动态、瞬时的变化过程,在这个过程中缩孔、缩松等铸造缺陷相继出现。通过计算机模拟技术可以在生产前发现这些缺陷的具体位置和大小,并将这些质量安全隐患消灭在计算机模拟的反复比较优化中;利用计算... 铸件的凝固过程是一个复杂的高温、动态、瞬时的变化过程,在这个过程中缩孔、缩松等铸造缺陷相继出现。通过计算机模拟技术可以在生产前发现这些缺陷的具体位置和大小,并将这些质量安全隐患消灭在计算机模拟的反复比较优化中;利用计算机模拟技术可以有效地控制生产成本,使铸件获得很高的性价比。 展开更多
关键词 计算机模拟 铸造缩孔 缩松
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MZJ10煤层气钻机的研制 被引量:13
15
作者 高加索 《石油机械》 北大核心 2010年第12期60-62,96,共3页
针对我国煤气层钻机多采用水源钻机和物探钻机,而且比较简陋,装机功率小,运行效率低和搬迁费用高的问题,根据煤气层开采的特殊性,研制了MZJ10煤层气钻机。该钻机为车装式、全液压驱动和控制,钻井所需的提升下压功能、旋转功能、循环功... 针对我国煤气层钻机多采用水源钻机和物探钻机,而且比较简陋,装机功率小,运行效率低和搬迁费用高的问题,根据煤气层开采的特殊性,研制了MZJ10煤层气钻机。该钻机为车装式、全液压驱动和控制,钻井所需的提升下压功能、旋转功能、循环功能、辅助设备和井口工具等全部实现了液压传动和控制,操作简便,自动化程度高。试验表明,在1000m钻井过程中,各系统运行平稳,各项性能指标符合设计要求。 展开更多
关键词 煤层气 车装式 钻机 液压驱动
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HXJ135E人工岛海洋钻修机的研制 被引量:8
16
作者 张超 何军国 +2 位作者 张勇 刘畅 仝兆盘 《石油机械》 北大核心 2013年第3期72-76,共5页
月东油田A岛为典型人工岛,井口呈双排直线排列,采用直线式抽油机采油,岛区空间紧凑,常规海洋钻修机不能满足作业要求。鉴于此,研制了HXJ135E人工岛海洋钻修机。该钻修机采用一体化高位钻台及管子堆场结构,可适应月东油田A岛直线式抽油... 月东油田A岛为典型人工岛,井口呈双排直线排列,采用直线式抽油机采油,岛区空间紧凑,常规海洋钻修机不能满足作业要求。鉴于此,研制了HXJ135E人工岛海洋钻修机。该钻修机采用一体化高位钻台及管子堆场结构,可适应月东油田A岛直线式抽油机作业要求;采用小模块结构,减小设备安装对大型吊机的依赖性;采用大推力步进式液压缸移动结构,伸缩式和折叠式管线槽和电缆结构,满足钻修机丛式井移动作业要求。有限元分析与模拟试验结果表明,在各种大钩载荷下,HXJ135E人工岛海洋钻修机的强度、刚度和稳定性均满足设计要求,结构应力均符合API相关规范要求。 展开更多
关键词 人工岛 海洋钻修机 小模块 高位钻台 管子堆场 有限元分析
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2000m全液压齿轮齿条钻机 被引量:7
17
作者 王文尔 张军帅 +1 位作者 尹永晶 李鸿涛 《石油机械》 北大核心 2011年第2期58-60,63,共4页
为适应井深2 000 m以内定向井、水平井和侧钻井等特殊钻井作业需要,开发了全液压齿轮齿条钻机。钻机的电控系统采用现场总线控制技术,用PLC来控制、监测钻机的主要部件;液压系统采用基于电液闭环比例技术,实现对液压泵、液压马达的控制... 为适应井深2 000 m以内定向井、水平井和侧钻井等特殊钻井作业需要,开发了全液压齿轮齿条钻机。钻机的电控系统采用现场总线控制技术,用PLC来控制、监测钻机的主要部件;液压系统采用基于电液闭环比例技术,实现对液压泵、液压马达的控制,并完成动力头的提升和下放、旋转等功能;钻机还配套了管子处理装置,从管排架上抓取钻杆并将其送至井口。这种钻机具有结构紧凑、移动性好、工作可靠及成本较低等优点,具有广阔的市场前景。 展开更多
关键词 液压钻机齿轮 齿条 液压系统 电控系统 管子处理装置
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HJJ31547海洋钻机井架的风动力学分析 被引量:7
18
作者 何军国 卢涛 张勇 《石油机械》 北大核心 2012年第3期45-48,102,共5页
对大多数的石油井架来说,一般都只采用等效静力计算方法来验证或指导井架使用。通过预应力模态分析、谐响应分析,对HJJ31547海洋钻机井架进行了风动力学计算,计算结果表明,HJJ31547海洋钻机井架没有全包覆式防风墙,也不存在大跨屋盖结构... 对大多数的石油井架来说,一般都只采用等效静力计算方法来验证或指导井架使用。通过预应力模态分析、谐响应分析,对HJJ31547海洋钻机井架进行了风动力学计算,计算结果表明,HJJ31547海洋钻机井架没有全包覆式防风墙,也不存在大跨屋盖结构,其低阶固有频率超过2.00 Hz,井架不属于风敏感结构;海洋钻机旋转设备的振动不会引起井架共振;当暴风作用频率接近4.30 Hz时,可能对井架产生共振破坏。该项研究可有效指导井架的设计和现场应用。 展开更多
关键词 海洋钻机 井架 模态分析 动力学分析 风载荷
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煤层气钻机旋转式轻便铁钻工的研制 被引量:7
19
作者 尹玉刚 高加索 +4 位作者 陈丽琴 涂学洋 陈军鹏 李键 赵志飞 《石油机械》 北大核心 2014年第2期14-18,共5页
为配套MZJ15/60全液压煤层气钻机,研制了一种旋转式轻便型TZG50铁钻工。该铁钻工不同于手臂式铁钻工和落地式铁钻工,它安装于井架大腿上,使用时旋转至井口中心,上、卸扣后旋转复位,不占用钻台面积,非常适合用于钻台面非常小的煤层气钻... 为配套MZJ15/60全液压煤层气钻机,研制了一种旋转式轻便型TZG50铁钻工。该铁钻工不同于手臂式铁钻工和落地式铁钻工,它安装于井架大腿上,使用时旋转至井口中心,上、卸扣后旋转复位,不占用钻台面积,非常适合用于钻台面非常小的煤层气钻机。该铁钻工质量轻,运输时可以方便拆卸,并可快速组装;采用PLC智能控制和良好的操作面板设计使得操作非常简便,并能精确控制扭矩,动作准确灵活,可靠性高,可大幅提高作业效率。试验和现场应用结果表明,该铁钻工夹紧可靠,上卸扣动作迅速、灵活;PLC远程控制设计合理,自动化程度高,具有良好的经济效益和市场前景。 展开更多
关键词 煤层气钻机 井口自动化 铁钻工 轻便型 PLC控制
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ZJ40/2250DBG低温轨道钻井装备的研制 被引量:7
20
作者 李鸿涛 陶平安 +3 位作者 王志忠 黄海龙 赵辉 王东 《石油机械》 北大核心 2014年第11期64-68,共5页
为满足俄罗斯油气田丛式井低温钻井作业的需求,研制了ZJ40/2250DBG轨道钻井装备。该钻井装备主要由轮轨式移运装置、底座、井架、钻井液净化系统、机泵组、控制系统以及井口工具等组成。整套装备和附属设备安装于交互式可续接的专用轨道... 为满足俄罗斯油气田丛式井低温钻井作业的需求,研制了ZJ40/2250DBG轨道钻井装备。该钻井装备主要由轮轨式移运装置、底座、井架、钻井液净化系统、机泵组、控制系统以及井口工具等组成。整套装备和附属设备安装于交互式可续接的专用轨道上,通过装备自身液压动力驱动,按照设定的方向整体沿轨道滚动平移,实现作业区内丛式井的钻井作业。该装备利用工业网电动力,经交流变频驱动绞车、转盘、钻井泵和顶驱系统,其井架及底座均配套液压+机械式专用调平机构,确保钻机工作时井口对中。钻机适用于-45℃低温作业,与常规拖拉式和步进式钻机相比,其移位速度更快、工作效率更高。 展开更多
关键词 丛式井钻井 轨道钻井装备 轮轨式移运装置 低温钻机
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