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摘 要：文章主要根据国外钻机发展的特点和国内的地质条件，对我国有关钻井设备配套技术进行研讨和发展定向。我国钻机设备和国外先进设备之间有很大差距，并且我国钻井项目的钻井设备数目不断增加，笔者总结了钻井设备的操控经验，阐述了我国大于5 000m钻井深度的机械要求。国外的钻井液循环系统、钻井仪表及记录仪器，钻具、井下工具和井口工具等装备配套系统，主要是为了负荷超大机械的装配安装，保证地质适应性。
关键词：陆地钻井;钻井装备;配套技术
中图分类号：TE922 文献标识码：A 文章編号：1674-1064（2021）01-108-02
DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.01.047
1 钻机发展配套技术
钻井是油田勘探开发的主要设备，钻井的各项指标直接关系到钻井的成功与否，关系到勘探开发水平和钻井效益，国外的石油钻井设备的提升主要体现在以下几个方面。
国外近些年的发展，主要体现在提升计算机、通讯、自动检测等高新设备装配到钻井设备的水平上，这些都是钻机的主要配套技术。除了将新型技术装配到钻机上，还有对于新机械的发展，比如顶部自我驱动装置，钻杆自动排放系统等，这些装备系统在很大程度上减轻了工人的作业强度。
确保装备的可靠性，一直以来都是石油钻机成本的一大开支，钻机的重复使用和拆卸都是一项工作。所以，装备设计就显得尤其重要，设计的初衷就是要求装备拆装迅速、提升方便，所以设计时将增大循环罐体的容积。这样，工作时只需要将净化装置轻松地固定上，再搭配上原有的机械钻头和设备，就可以很利于进行钻机搬家工作。
通过对比国外的集中承重方式，笔者发现了大功率绞车和井泵。因为有位移的延伸钻井，大于3 000m的深井，钻机设备的长度会趋向于深度，动力供应会减少，笔者采用了多阶段发动机的方式来驱动钻头，以此解决钻头的动力不足问题。
勘探费用中，钻井费用一直以来都是大费用，所以有效降低钻井设备成本，就是要降低钻头费用。钻头的坚硬程度，将对今后钻井设备的发展起着决定作用。
随着国家对环保越来越重视，如今要对钻井所带来的废料引起高度重视。除了钻井时出现的油料漏失，钻井液体泄露，岩屑废弃物随风形成扬尘等固体污染，还有噪声污染，噪声的损害不亚于前几种物质的损害。工人受损分贝的最大值达到了100分贝，这尤其需要引起重视，所以需要采取在配套过程中进行油料密闭输送，配备污水处理装置、岩屑处理装置等措施[1]。
2 我国现阶段钻机情况
我国现有的陆地钻井机大概有1 000台左右，但大多数都是原先的机械设备，在高端技术、动力回收、电子通讯等方面已经落后于欧美发达国家的钻井设备，所以产品更迭已经迫在眉睫。
钻机结构落后、搬迁不便、噪音大，利用效率不高，环境污染严重。国产电动钻机经验不足，国产研究经验少，开发能力不足。
大于5 000m的钻机设备少之又少，特别是大于5 000m钻井能力的钻机更少。我国的大型钻井设备大多是从国外引进的，虽然当时方便了钻井工作，但是在一定程度上阻碍了设备的研发投入工作。
钻机在应急逃生、紧急疏散、能源回收等方面，离正规的配套标准相差很大。大多数钻机只能满足普通的国内项目，不能及时有效地参与市场竞争。即使后来研发投入的新型机械钻井设备，和国外仍有较大差距，创新应结合国外先进设备，而不是总落后于国外先进设备，应及时进行设备的更迭和研发投入。
3 钻井装备配套技术要求
钻机制造及配套技术的要求比较苛刻，笔者外出参观时，对国际钻井设备的配套尤为重视。我国的国产设备比较落后，所以一些较为高端的设备多采购国外设备。但是，还是要逐渐摸索未来我国自有设备的生产之路，走一条结合内部和外部的共同成功之路，既要完成钻井引进工作，又要做好自有设备的研发工作。这样，才能提高竞争力，实现经济效益，使我国的钻井设备逐步摆脱购销窘境，实现机械设备国产化由小到大的进步。
3.1 钻机总体设计问题
井架底座高度事宜，大概高度在20m左右。对于设备的安装，通常按常规要一套防喷器组，钻台下有效高度至少应有6m，旋转控制头需配合着不平衡钻井台，这样会提升设备的安装难度。
井口设备是最为关键的一个环节，要想实现好井口设备的装卸，最好安装防喷器组吊升系统。该系统一般有两套独立升降前后设备，其单套升级能力大概在294kn，这样井口设备的安装工作便能很容易地完成。
设备单元以模块化方法来设计，拆卸和搬装的工作量就可以大大减少了。提高钻井效率的方式，可以使用钻机底座采用箱式的设计。
现场安全防护设计工作可以这样布置，要有逃生装置、钻台逃生滑道等，并且要求所有过桥和梯子必须有钢制双侧扶手。冬天时，两侧加装暖气设备保障工人冬天冻手问题。沟通的渠道要安装梯子扶手，梯子扶手最好是由钢筋机构组成，要求梯子扶手的高度在1.5m，并且要求梯子的直径大于5cm，还要有稳固的脚踏板来确保工人能平稳度过其间的道路。在链条链轮、转轴、离合器及传送带等机械设备所在的地方，必须有合适的防护，工人的安全防护要做到万无一失。
3.2 井控系统
万能防喷器是钻机设备的关键设备之一，只有有了防喷器组，钻头的坚硬程度才可以保证，这样才能强行下钻。一套典型的防喷器组合自上而下为：万能防喷器、两侧的防喷器、四个发动机的钻井机器、单动力机械喷头等。
动力不足时，蓄能器能起到很大作用。因为即使所有动力不足时，其蓄能压力也可以让机械设备有三次操作，关闭1次，打开1次。蓄能器要有两套系统，一套是电动通信的，另外一套是机械手动的。
控制操作，要有防上提装置和报警器[2]。 要求动作人员的警惕意识必须做到位。
防喷工具要齐全，要有全套内防喷工具包。
3.3 钻井液循环处理系统
循环系统的构成有循环罐体、化学药品配置罐等类似于化学设备，这种化学设备可以在很大程度上降低设备的低损耗时间，并且满足钻井液的相互倒移及特种作业需要，方便了各钻井液罐之间的相互流动。大功率剪切泵配制每一个配制罐等其他机械设备，现在这些转动数值在8nm左右。
起钻的连续灌钻井液计量，会导致整个机械设备的钻头有破损，严重的会拖慢整个油田的开发工作进度，阻碍油田开采工作，甚至废弃这块很有价值的油田。
可以及时发现井漏。遇到钻加快、钻进放空、钻头声音巨响等类似特殊情况时，停泵静止，精确观察溢流速度以确定钻头钻到什么，进而确保这块地方的地质条件稳定。
可以准确计量灌入量并掌握返钻井液情况，根据液体的升降程度来判断是否井漏，以确定整体的项目进展。
3.4 钻井仪表及记录仪器
钻井的很多方式需要施工人用手摸，用眼看，进而估计进行的活动。这种工人评估的方式不够严谨，所以使用记录仪器将会增加数据的准确性。笔者采用仪器采集的数据直接传输到电脑的方程式当中，这样，完整的一套数据就会显示出来。
钻台的高度，要求至少需要15根加重钻杆，156kn的钻杆和螺旋钻挺。
伴随钻震击器的敲击声，听声标明岩体大概的深度，确定岩体的形状，判断二次开钻使用的条件。
CWO的标准井口工具是最好的工具，使用单吊卡的方式起重井口设备，但是要避免单吊环引起事故，所以要求配备这些配套技术“铁钻工”。
接头最好选择不同的螺纹类型，主要判断依据是确定的外径，比如85牙的机头外径是1 569mm，41压接头的对应接头要求与焊机钻杆接头一直对应就可以。要求钻杆数据必须在0.6m以上，这样才有足够的打捞长度。
所有钻具的下部结构都是由铜和铁的结构组成，在包括钻铤、加重钻杆、井下工具及各种过渡的联合接口处，须要求工人加工应力减轻槽，稳定器部分建议最好有浮阀孔。
下套管需要用到的工具有扭矩记录仪，如动力套管钳等[3]。
3.5 其他
试用顶部驱动装置，将动力方式由原来的顶驱换成新的顶驱装置，方钻井液就会很顺畅地顺着管子流动下去。钻机钻进时的方式有立柱钻进，这种转盘钻井的方式方便、安全、生产效率高，所以转盘驱动装置在深井、高难度井、水平井及延伸井钻井中使用广泛。
应急发电机设立的作用是，在主动力系统瘫痪的情况下，其就会启动，为钻机设备和劳动工人提供又一套动力系統。
4 结语
我国的石油业务发展得越来越好，许多机械设备正在向大型化、便捷化、模板化发展。我国的钻机配套标准今后要赶上国际水平，我国的直流50D、70D为主的钻电机器设备已经推广运用，撬装钻机的制造正在逐渐缩小和国外的差距。随着通过引进国外先进钻机设计并内化成为我国自己的经验，今后大型机械钻机装备的配套技术将会发展得更加辉煌。
参考文献
[1] 闫光庆，张金成.中国石化超深井钻井技术现状与发展建议[J].石油钻探技术，2013（02）：23-25.
[2] 汪海阁，王灵碧，纪国栋，等.国内外钻完井技术新进展[J].石油钻采工艺，2013（05）：36-38.
[3] 洪波.浅谈我国石油钻井技术现状及发展趋势[J].科技创新导报，2014（03）：52-54.
关键词：陆地钻井;钻井装备;配套技术
中图分类号：TE922 文献标识码：A 文章編号：1674-1064（2021）01-108-02
DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.01.047
1 钻机发展配套技术
钻井是油田勘探开发的主要设备，钻井的各项指标直接关系到钻井的成功与否，关系到勘探开发水平和钻井效益，国外的石油钻井设备的提升主要体现在以下几个方面。
国外近些年的发展，主要体现在提升计算机、通讯、自动检测等高新设备装配到钻井设备的水平上，这些都是钻机的主要配套技术。除了将新型技术装配到钻机上，还有对于新机械的发展，比如顶部自我驱动装置，钻杆自动排放系统等，这些装备系统在很大程度上减轻了工人的作业强度。
确保装备的可靠性，一直以来都是石油钻机成本的一大开支，钻机的重复使用和拆卸都是一项工作。所以，装备设计就显得尤其重要，设计的初衷就是要求装备拆装迅速、提升方便，所以设计时将增大循环罐体的容积。这样，工作时只需要将净化装置轻松地固定上，再搭配上原有的机械钻头和设备，就可以很利于进行钻机搬家工作。
通过对比国外的集中承重方式，笔者发现了大功率绞车和井泵。因为有位移的延伸钻井，大于3 000m的深井，钻机设备的长度会趋向于深度，动力供应会减少，笔者采用了多阶段发动机的方式来驱动钻头，以此解决钻头的动力不足问题。
勘探费用中，钻井费用一直以来都是大费用，所以有效降低钻井设备成本，就是要降低钻头费用。钻头的坚硬程度，将对今后钻井设备的发展起着决定作用。
随着国家对环保越来越重视，如今要对钻井所带来的废料引起高度重视。除了钻井时出现的油料漏失，钻井液体泄露，岩屑废弃物随风形成扬尘等固体污染，还有噪声污染，噪声的损害不亚于前几种物质的损害。工人受损分贝的最大值达到了100分贝，这尤其需要引起重视，所以需要采取在配套过程中进行油料密闭输送，配备污水处理装置、岩屑处理装置等措施[1]。
2 我国现阶段钻机情况
我国现有的陆地钻井机大概有1 000台左右，但大多数都是原先的机械设备，在高端技术、动力回收、电子通讯等方面已经落后于欧美发达国家的钻井设备，所以产品更迭已经迫在眉睫。
钻机结构落后、搬迁不便、噪音大，利用效率不高，环境污染严重。国产电动钻机经验不足，国产研究经验少，开发能力不足。
大于5 000m的钻机设备少之又少，特别是大于5 000m钻井能力的钻机更少。我国的大型钻井设备大多是从国外引进的，虽然当时方便了钻井工作，但是在一定程度上阻碍了设备的研发投入工作。
钻机在应急逃生、紧急疏散、能源回收等方面，离正规的配套标准相差很大。大多数钻机只能满足普通的国内项目，不能及时有效地参与市场竞争。即使后来研发投入的新型机械钻井设备，和国外仍有较大差距，创新应结合国外先进设备，而不是总落后于国外先进设备，应及时进行设备的更迭和研发投入。
3 钻井装备配套技术要求
钻机制造及配套技术的要求比较苛刻，笔者外出参观时，对国际钻井设备的配套尤为重视。我国的国产设备比较落后，所以一些较为高端的设备多采购国外设备。但是，还是要逐渐摸索未来我国自有设备的生产之路，走一条结合内部和外部的共同成功之路，既要完成钻井引进工作，又要做好自有设备的研发工作。这样，才能提高竞争力，实现经济效益，使我国的钻井设备逐步摆脱购销窘境，实现机械设备国产化由小到大的进步。
3.1 钻机总体设计问题
井架底座高度事宜，大概高度在20m左右。对于设备的安装，通常按常规要一套防喷器组，钻台下有效高度至少应有6m，旋转控制头需配合着不平衡钻井台，这样会提升设备的安装难度。
井口设备是最为关键的一个环节，要想实现好井口设备的装卸，最好安装防喷器组吊升系统。该系统一般有两套独立升降前后设备，其单套升级能力大概在294kn，这样井口设备的安装工作便能很容易地完成。
设备单元以模块化方法来设计，拆卸和搬装的工作量就可以大大减少了。提高钻井效率的方式，可以使用钻机底座采用箱式的设计。
现场安全防护设计工作可以这样布置，要有逃生装置、钻台逃生滑道等，并且要求所有过桥和梯子必须有钢制双侧扶手。冬天时，两侧加装暖气设备保障工人冬天冻手问题。沟通的渠道要安装梯子扶手，梯子扶手最好是由钢筋机构组成，要求梯子扶手的高度在1.5m，并且要求梯子的直径大于5cm，还要有稳固的脚踏板来确保工人能平稳度过其间的道路。在链条链轮、转轴、离合器及传送带等机械设备所在的地方，必须有合适的防护，工人的安全防护要做到万无一失。
3.2 井控系统
万能防喷器是钻机设备的关键设备之一，只有有了防喷器组，钻头的坚硬程度才可以保证，这样才能强行下钻。一套典型的防喷器组合自上而下为：万能防喷器、两侧的防喷器、四个发动机的钻井机器、单动力机械喷头等。
动力不足时，蓄能器能起到很大作用。因为即使所有动力不足时，其蓄能压力也可以让机械设备有三次操作，关闭1次，打开1次。蓄能器要有两套系统，一套是电动通信的，另外一套是机械手动的。
控制操作，要有防上提装置和报警器[2]。 要求动作人员的警惕意识必须做到位。
防喷工具要齐全，要有全套内防喷工具包。
3.3 钻井液循环处理系统
循环系统的构成有循环罐体、化学药品配置罐等类似于化学设备，这种化学设备可以在很大程度上降低设备的低损耗时间，并且满足钻井液的相互倒移及特种作业需要，方便了各钻井液罐之间的相互流动。大功率剪切泵配制每一个配制罐等其他机械设备，现在这些转动数值在8nm左右。
起钻的连续灌钻井液计量，会导致整个机械设备的钻头有破损，严重的会拖慢整个油田的开发工作进度，阻碍油田开采工作，甚至废弃这块很有价值的油田。
可以及时发现井漏。遇到钻加快、钻进放空、钻头声音巨响等类似特殊情况时，停泵静止，精确观察溢流速度以确定钻头钻到什么，进而确保这块地方的地质条件稳定。
可以准确计量灌入量并掌握返钻井液情况，根据液体的升降程度来判断是否井漏，以确定整体的项目进展。
3.4 钻井仪表及记录仪器
钻井的很多方式需要施工人用手摸，用眼看，进而估计进行的活动。这种工人评估的方式不够严谨，所以使用记录仪器将会增加数据的准确性。笔者采用仪器采集的数据直接传输到电脑的方程式当中，这样，完整的一套数据就会显示出来。
钻台的高度，要求至少需要15根加重钻杆，156kn的钻杆和螺旋钻挺。
伴随钻震击器的敲击声，听声标明岩体大概的深度，确定岩体的形状，判断二次开钻使用的条件。
CWO的标准井口工具是最好的工具，使用单吊卡的方式起重井口设备，但是要避免单吊环引起事故，所以要求配备这些配套技术“铁钻工”。
接头最好选择不同的螺纹类型，主要判断依据是确定的外径，比如85牙的机头外径是1 569mm，41压接头的对应接头要求与焊机钻杆接头一直对应就可以。要求钻杆数据必须在0.6m以上，这样才有足够的打捞长度。
所有钻具的下部结构都是由铜和铁的结构组成，在包括钻铤、加重钻杆、井下工具及各种过渡的联合接口处，须要求工人加工应力减轻槽，稳定器部分建议最好有浮阀孔。
下套管需要用到的工具有扭矩记录仪，如动力套管钳等[3]。
3.5 其他
试用顶部驱动装置，将动力方式由原来的顶驱换成新的顶驱装置，方钻井液就会很顺畅地顺着管子流动下去。钻机钻进时的方式有立柱钻进，这种转盘钻井的方式方便、安全、生产效率高，所以转盘驱动装置在深井、高难度井、水平井及延伸井钻井中使用广泛。
应急发电机设立的作用是，在主动力系统瘫痪的情况下，其就会启动，为钻机设备和劳动工人提供又一套动力系統。
4 结语
我国的石油业务发展得越来越好，许多机械设备正在向大型化、便捷化、模板化发展。我国的钻机配套标准今后要赶上国际水平，我国的直流50D、70D为主的钻电机器设备已经推广运用，撬装钻机的制造正在逐渐缩小和国外的差距。随着通过引进国外先进钻机设计并内化成为我国自己的经验，今后大型机械钻机装备的配套技术将会发展得更加辉煌。
参考文献
[1] 闫光庆，张金成.中国石化超深井钻井技术现状与发展建议[J].石油钻探技术，2013（02）：23-25.
[2] 汪海阁，王灵碧，纪国栋，等.国内外钻完井技术新进展[J].石油钻采工艺，2013（05）：36-38.
[3] 洪波.浅谈我国石油钻井技术现状及发展趋势[J].科技创新导报，2014（03）：52-54.