ZJ30中浅井自动化钻机的研制与应用
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完成单位:大庆钻探工程公司钻井二公司
登记编号:-
登记年份:2021
发布时间:2021-06-25
成果主要完成人
罗晓丽、顾长江、于贵财、钱继亮、徐松平、李 红、段 娟、代荣军、张鹏飞、陈江滨、李忠庆、程海军
项目概况
《ZJ30中浅井自动化钻机研制与应用》来源于中国石油天然气集团公司下达任务,主要用于石油钻井生产,技术创新应用于钻井装备设计制造与应用领域。
开展ZJ30中浅井自动化钻机总体方案和钻井工艺适应性研究,攻克了中浅井钻机的管柱自动化处理技术和司钻集中控制技术,国内首次自主研制ZJ30中浅井自动化钻机1部,完成了钻机总体方案研究和钻机关键部件研制,完成了钻机系统集成及优化技术研究,完成了ZJ30中浅井自动化钻机现场试验与应用研究,为3000米级钻机的更新换代提供备选机型,形成了中浅井钻机管柱自动化处理、司钻集中控制和钻井液密闭循环等创新技术,填补了国产中浅井自动化钻机的空白,达到国内先进水平。解决了钻机自动化水平低、安全风险高、人员劳动强度大、人员不足问题,提高了钻井安全可靠性,大大提高了钻机的自动化、智能化水平,为进一步完善中浅井自动化钻机提供改进思路与方向。
ZJ30中浅井自动化钻机安装应用于大庆钻探工程公司1202钻井队(现30152钻井队),已经应用钻井33口井,累计进尺47234米。钻井中,采用钻机管柱自动化输送机械手和自动猫道配合移运传送钻具,取消了二层台井架工高空作业,配套井口一体化铁钻工,采用双司钻集中控制,井口无人化操作,钻井操作人员劳动强度大大降低,人员远离井口危险作业区域,每班减少2名作业人员,每支钻井队4班减少人员8人,提高了钻井作业的安全环保性,改善作业环境,保障员工的健康,经过工业性现场试验,通过了安全评估检测,满足钻井HSE要求,钻井效率提升2.38%,机械替代率达到37.63%,大大提高了钻机的自动化、智能化水平,受到钻井队的欢迎。
取得较好经济与社会效益:
1、优化劳动力组织结构,降低人工成本。自动化钻机取消了井架工和外钳工,减少井口操作人员每个生产班减少2人,每支钻井队4个生产班减少8人、人工成本15万/年/人计算,一支钻井队每年可减少人工成本支出120万元。
2、降低装备购置费用。自主研发ZJ30中浅井自动化钻机,大幅提高了国产钻井装备制造水平,节约钻机的购置成本。ZJ30中浅井自动钻钻机研制总费用为2422万元,而同型号规格的自动化钻机,从国外购置约合人民币4800万元,购置1台节约购置费用2378万元,与从国外购置同型号钻机相比,节约购置费用(4800万元-2422万元)/4800万元=49.54%。
自动化钻机的应用,大大降低人身事故风险。管柱自动化处理系统通过实现机械化工具的集中、远程控制,使作业人员远离高危区域,并解决了操作人员的协同配合问题,最大限度地降低了作业风险;同时随着钻井HSE对钻机自动化、智能化、少人化操作程度需求的日益提高,加之页岩气、煤层气等特殊工艺井的规模开采,中浅井自动化钻机在国内必将得到广泛地应用,大大提高企业的竞争力。