德国威尔士公司(Wirth) 德国威 尔士公司钻机绞车主要技术参数见表 4-3。
德国威尔士公司整套钻机设计合 理、制造精良,产品性能良好与耐用度 高是国际公认的,其采用交流变频驱 动,调速范围广、使用可靠。
在2006年末统计共111艘超深水 钻井平台(船)中,配备德国Wi r t h 4,500hp交流变频\ Wirth GH 4500钻机绞 车和转盘的共7艘,占6.3%。
挪威海事液压公司(Marintime Hydraulic) 挪威海事液压公司装于半 潜平台的无绞车液压升降钻机又称Ram 钻机,其主要优点是:省去了庞大笨重 的绞车,用升降液缸替代了绞车,同时 也替代了浮式钻井庞大的钻柱升沉运动 补偿器,从而大大降低了钻机的重量和 制造成本(据称可降低成本约30%)。
在2006年末统计共111艘超深水钻 井平台(船)中,配备挪威1,000t和500 t提升能力的双Ram型\液压Ram系统钻 机共4艘8套,占3.6%。
意大利钻机公司(Drillmec) 意大利Drillmec钻机是一种新式无绞车型液力 提升钻机,无须另配顶驱、自动化程度 高、重量轻。惟一不足的是最大驱动动 率较小(仅1,542hp),不适于目前深 水钻井。
适于海上钻井修井钻机的钻机制 造公司还很多,如美国Skytop Brewster 公司、Wilson公司、Gardner Denver公 司、Oilfield Bearings公司等;其他国家 也很多,如俄罗斯有关公司和罗马尼亚 工业出口公司(Industrialexport S.A.) 的F系列钻机,由于其相关技术性能较 差,不一一列举。
国内外海洋石油 钻机顶部驱动设备
海洋石油钻机顶部驱动设备的发 展、分类与特点 顶部驱动系统(Top Drive System,以下简称TDS)是1981 年由美国Varco公司最先推出的新技术 装备。目前海上石油钻井几乎全部用 TDS替代了老式的转盘驱动旋转钻柱。 部分陆地钻机也得到使用,当前全世 界至少有10个以上制造商(如Varco、 Maritime Hydraulics、ACB-Bretfor、 National-Oilwell、Canrig、Tesco、 Bowen、Rumor等)在研制TDS时, 使用超过550台套TDS(包括部分陆 地石油钻机)。其发展也特别迅速。 2007年,已有适应于钻井深度能力为 15,000m(50,000ft)的TDS问世。 TDS按驱动方式分为电驱动或静液 驱动,电驱动目前主要采用AC-SCRDC 的可控硅调速直流电驱动和交流变 频电驱动两种,按其用途分为大量用于海洋钻井采油平台的常规TDS,少数用 于自升式平台的TDS或侧驱系统和用于 陆地可移快装式TDS等。但目前主要使 用的是电驱动或静液驱动的常规TDS。
TDS取代了传统的方钻杆转盘钻 井,从每次仅接换单根钻杆而变为每次 加接立根钻井,从而节省2/3或3/4(采 用4根单根组成一立根的UDD钻井) 的接换钻杆时间(据统计,钻进七口 3,000m左右的井,平均可缩短建井周 期约25%);在提升钻具时可同时旋转 钻柱(倒划眼),变提升钻具时钻杆与 井壁的静摩擦系数为动摩擦系数,从而 在同等提升负荷下大大延伸了钻柱的提 升长度,因而在钻定向井时可延长钻井 的有效距离;可及时恢复钻井液循环而 避免80%以上的井内事故。因此,海上 钻井几乎全部采用TDS。新一代TDS以 交流变频驱动取代现有的AC-SCR-DC 驱动,发展了静液驱动的TDS和将游 车、水龙头与TDS组合在一起的短尺寸 紧凑型TDS。
静液驱动TDS除与上述相同的优点 外,还有马达重量功率比和重量扭矩比 均小;易获得较大的力与力矩;能在较 大范围实现无级调速;易于实现恒功率 调节;运动平稳、均匀、无冲击、运动 惯量小;易于防止过载,避免人身、设 备及井内事故;操纵性好,易于与电、 气、电脑结合,实现遥控、自动与编程 控制等优点。因此,静液驱动的TDS也 具有很强的竞争力。
我国石油钻井中 的顶部驱动设备
我国陆上油气钻井使用的TDS主要 由北京石油机械厂(简称北石厂)、宝 鸡石油机械有限责任公司(简称宝石 厂)、大港新世纪公司、盘锦辽河油田 天意石油装备有限公司等生产。 盘锦辽河油田天意石油装备有限 公司研制并批量生产出钩载2,250kN、3,150kN、4,500 kN系列TDS。该DQ- 70LHTY1-4,500kN顶驱于2007年在四 川普光气田使用,创井深达7,004m的 纪录;系列产品除已在国内陆地和海上 使用外,还出口英、法、俄和尼日尔等 国。北京石油机械厂生产的陆用TDS累 计已超过100台,并有部分出口。相信 国产TDS不久将使用于海上石油钻井平 台(船)上。
国外海洋石油顶部驱动 设备系列、参数与特点
美国NOV瓦科公司(Varco)的 TDS NOV瓦科公司新型TDS的主要技 术参数见表4-4。 瓦科公司在1981年发明了TDS,是 世界上最先设计使用TDS的公司,也是 全世界TDS供给使用量最多的公司。主 要技术特点是设计合理、尺寸短小、经 久耐用、使用方便等。在2006年末统计 共111艘超深水钻井平台(船)中,配 备瓦科公司TDS的共59艘,占53.15%, 超过了半壁江山。
挪威海事液压(MH)公司的TDS 挪威海事液压公司TDS主要技术参数见 表4-5。
挪威海事液压公司TDS的主要技术 特点:TDS与水龙头组成一体,因而缩 短了整体高度;可用于持续钻井;改 进了扭矩板手;采用PLC(程序逻辑控 制)控制操作;静液驱动采用双速液马 达;可遥控操作转轴锁紧;系列产品满 足各种钻井深度与负荷要求;有良好的 产品质量与使用可靠性。在2006年末统 计共111艘超深水钻井平台(船)中, 配备挪威海事液压公司TDS的共17艘, 占15.3%。
美国NOV国民油井(Nat ional Oilwell)公司的TDS 美国NOV国民油 井公司典型TDS的主要技术参数见表 4-6。
美国NOV国民油井公司的TDS也 是全世界著名的产品,产品规格齐全, 使用较可靠,便于维修,价格也具有 音争力。在2006年末统计共111艘超深 水钻井平台(船)中,配备美国NOV 国民油井公司(Nat'l公司)TDS的共8 艘,占7.2%。
加拿大Canrig公司的TDS 加拿大 Canrig公司典型TDS(直流驱动)的主 要技术参数见表4-7。
加拿大Canrig公司典型TDS(交流 变频驱动)的主要技术参数见表4-8。 采用交流变频或SCR直流驱动、设 计合理、结构新颖,也是可选用的产 品。在2006年末统计共111艘超深水钻 井平台(船)中,配备加拿大Canrig公 司TDS的共5艘,占4.5%。 液力提升公司(Hydralift)的TDS 挪威液力提升工程公司的HPS型动力水 龙头,由于钻机仅靠动力水龙头驱动旋 转钻柱,故其功能实际与TDS相同。
挪威液力提升工程公司TDS与MH 公司的TDS类似,小尺寸大扭矩液马达 与水龙头组成一体,因而缩短了整体高 度,可用于持续钻井,具有静液驱动相 同的优点。 在2006年末统计共111艘超 深水钻井平台(船)中,配备挪威液力 提升工程公司TDS的共4艘,占3.6%。 NOV公司(National Oilwell Varco) 的TDS 美国国民油井公司和美国瓦科公 司(Varco)组成的NOV集团公司结合原 各自TDS的特点,新近推出了TDS-1000 型,负荷1,000t和TDX-1250型,负荷 1,250t TDS产品,将更有利于海洋深水和 深井石油钻井。