GPS远程监控系统在旋挖钻机上的应用

结合目前中国最大的移动通讯网络,利用CAN总线的通讯技术将GPS远程监控系统与旋挖钻机电控系统融为一体,对车辆进行远程监控,对其实时动态信息获取具有重要意义。介绍了GPS远程监控系统在旋挖钻机上应用的硬件设备、程序设计、数据传输流程以及该系统在NR系列旋挖钻机上的应用效果及实现的功能目标。     

北美典型混合页岩油系统特征及其启示

北美Williston 盆地Bakken组属典型的混合页岩油系统.笔者系统剖析了Bakken组混合页岩油系统富有机质层段和贫有机质层段的地质与地球化学、物性与裂缝发育以及页岩油特征,揭示了页岩油"甜点"主要受高含轻质油的富有机质成熟页岩、异常压力、微裂缝以及贫有机质层的白云石化作用共同控制,同时由于贫有机质层具有相对高的孔隙度、渗透率以及低的吸附量,因此可认为其是混合型页岩油系统中的主要产层.这对目前我国东部陆相页岩油勘探效果不佳的因素分析具有重要启示.把页岩油勘探目标层仅仅聚焦于富有机质泥页岩层段是勘探效果欠佳的主观因素;而富有机质泥页岩层段天然微裂缝发育局限、滞留油主要赋存在有机质中、热演化程度偏低使滞留油较重以及湖相Ⅰ型烃源岩生成的油含蜡量高等因素,是导致可采的页岩油量十分有限的客观因素.为此,针对我国东部湖盆页岩油的勘探,建议:加强成熟富有机质层系中贫有机质碳酸盐岩或粉砂、细砂岩薄夹层的精细评价与勘探;加强成熟富有机质泥页岩层段裂缝型页岩油的评价与勘探.     

混源油研究综述

判识混源油并确定来自不同油源的原油贡献比例,是油源对比及油气运聚研究的重要内容之一,也是划分含油气系统或油气成藏体系的重要依据.阐述了混源油的含义、混合类型及其研究意义,并从混源油的判识和油源贡献比例的定量确定两个方面论述了混源油的研究内容、方法及其研究进展,指出了当前混源油不同油源原油贡献比例的分析和定量计算中存在的不足.     

水敏性对水驱油效果的影响

利用真实砂岩模型设计单、双模型水驱油实验研究水敏性对水驱油效果的影响,并对水敏及速敏伤害进行评价。实验表明,有水敏时比无水敏时的水驱效果要差,水驱后孔道内有大量残余油膜存在,孔隙网络中水驱方式主要为非活塞式,残余油类型主要有簇状残余油、串珠状、孤立状残余油、膜状残余油及盲孔中的残余油。在油田开发中,建议通过控制注入水的水质标准,向地层中注入粘土稳定剂、铁离子稳定剂等方法,来减轻或预防储层的伤害。     

全球页岩油形成分布潜力及中国陆相页岩油理论技术进展

全球非常规页岩层系油气资源丰富,富有机质页岩主要沉积在劳亚构造域和特提斯构造域的上侏罗统、渐新统—中新统、白垩系和上泥盆统4套页岩层系内。交汇分析北美典型页岩油区块产量与R_o数据关系,提出R_o为0.7%作为低熟页岩油和中高熟页岩油的界限,系统评价了全球116个盆地157套页岩层系中高熟页岩油、低熟页岩油技术可采资源量约2 512亿t,主要分布在北美洲、南美洲、北非和俄罗斯,以前陆盆地中新界、克拉通盆地古生界、裂谷盆地和被动大陆边缘盆地的中生界为主。海相页岩油受显生宙以来的海侵影响,富集在稳定克拉通和前陆等类型盆地中,具大面积稳定分布、成熟度适中等特征;陆相页岩油受暖室期气候影响,主要在坳陷、断陷等类型盆地中发育,以微纳米级无机孔隙和微页理裂缝为主要储渗空间通道,具有沉积相横向变化大、“甜点区段”局部富集等特征。中国石油工业正经历从“陆相页岩生油”向“陆相页岩产油”转变,初步形成源岩油气“进源找油”地质理论、陆相页岩油高效勘探及低成本开发技术体系,推动中国陆相页岩油取得重要突破。着力加强应用基础理论研究与关键技术攻关,构建地质-工程一体化模式,...     

旋挖钻头设计制造数据库系统设计

旋挖钻进施工目前是我国常用的桩工施工工法。旋挖钻机施工由于效率高、噪声低、环保、成孔质量高等特点,施工范围极广。但由于施工地层各不相同,需要选择不同形式的钻头来满足不同的施工要求。合理地选择和使用旋挖钻头,能够丰富旋挖钻机的施工工艺,拓宽旋挖钻机的施工领域。建立旋挖钻头数据库系统,为旋挖钻头的设计、制造、选型提供数据支撑,满足日益复杂的施工要求。本文介绍了旋挖钻头设计制造数据库系统的设计及应用情况。     

旋挖钻机多功能设计与应用探讨

论述了旋挖钻机多功能应用的必要性、多功能设计思路及方案,并对各功能配置及应用做了介绍。通过旋挖钻机的多功能设计,可大大拓展旋挖钻机的使用范围,降低用户设备购置成本,提高成孔质量,满足环保要求。     

钻机配油套密封性能仿真研究

配油套是全液压钻机动力头中重要密封元件,其密封性能直接影响到液压系统的容积效率。通过计算受热、受压作用下的配油套与主轴变形导致的密封间隙变化量,并采用CFD技术对变形后的配油套密封间隙内部流场进行仿真分析,得到配油套密封间隙内压力分布情况,以及配油套泄漏量与工作压力、温度的关系。研究结果对设计配油套工作压力,确定工作温度的适用范围具有参考价值。      

泡沫油稳定性主控因素实验研究

泡沫油在天然能量开采过程中具有"原油粘度高、生产气油比低、原油日产水平高、产量递减慢、天然能量开采采收率高"等特有的开采特征;而泡沫的稳定性是决定"泡沫油现象"存在时间长短的最关键因素。为定量描述泡沫稳定性的主控因素,自主研制了高温高压泡沫油可视化稳定性测试模型,并利用该模型开展了温度、溶解气油比、降压速度及孔隙尺寸对泡沫稳定性的单因素影响规律评价实验。实验结果表明,泡沫油中泡沫稳定存在的最高温度为60℃,最低极限原始溶解气油比为5 m3/m3,最低降压速度为0.08 MPa/min;同时发现,在越接近油藏实际孔隙尺寸的多孔介质中,泡沫的存在时间越长,表明在实际油藏天然能量开发过程中,"泡沫油现象"将会长期存在。以上认识有效地指导了MPE-3油藏天然能量开发,对于类似稠油/超稠油油藏确定合理的开发操作策略,实现经济高效开发具有重要指导意义。     

东营凹陷油- 源特征与含油气系统划分

油源对比是含油气系统划分的基础。针对东营凹陷沙三中、沙三下和沙四上三套有效烃源岩在地球化学特征上的差异,探讨了东营凹陷内三套烃源岩与已知原油之间的空间对应关系及其成因。以油源对比为依据,将东营凹陷划分为沙三中—沙三中亚段（！）、沙三下—沙二、沙三段（！）和沙四上—沙四、沙二段（！）3个含油气系统。分析结果表明,3个含油气系统中已发现的油气藏在空间上具有明显的环状分布特征,其成因模式受控于输导要素组成、油源断层分布位置、烃源岩内砂体的发育规模以及断-砂空间组合等;其中,油源断层和砂体的空间组合关系对东营凹陷不同成因油气藏的形成与分布起主控作用。     

RJP工法钻机的液压系统设计与应用

根据RJP工法的施工工艺,设计了XLT[CD*2]230型高压旋喷钻机的液压系统,主要有：动力头回转回路,能够实现正反转连续切换,满足RJP工法摆喷施工要求;动力头提升下降回路,能够实现动力头快速提升下降和慢速提升下降,实现间歇步进提升功能;钻机行走回路,要求行走稳定,不跑偏;辅助动作回路,保证辅助动作稳定可靠。现场施工试验表明,该钻机液压系统设计合理,可靠性高,系统节能效果好,完全能够满足RJP工法的施工要求。     

DGZ-150B型旋喷钻机提升系统稳定性分析及改进

钻机提升系统在开启和关闭时存在着严重的液压冲击现象,因而会造成钻机运行的不平稳。产生液压冲击主要是由换向阀开启和关闭时液压油和负载的动能瞬时转化为压力能而造成的。本文结合DGZ-150B型多管全方位旋喷钻机,主要介绍了通过改进提升液压系统回路和选择合理的提升速度来降低液压冲击的影响。通过利用AMESim 软件对改进前后的提升液压系统建模仿真,可以看出改进后的液压系统对液压冲击有明显的控制,系统稳定性大大提高。按照改进后的提升液压系统对钻机的提升系统进行改造,钻机在步进提升时基本感觉不到液压冲击,钻机的震动大大减轻,稳定性增强。     

立轴式回转钻机液压系统升级及应用

机械传动、液压给进的立轴式钻机,是当前国内广泛应用的一种主流机型,液压系统是立轴式钻机的重要组成部分。针对主流深孔立轴式岩心钻机液压系统存在的问题,通过采取增大液压元件的额定流量、加大油管的通径、对油箱部分进行完善等措施,对立轴式回转钻机的液压系统进行了升级改进,并经实践验证取得了较好的效果。介绍了立轴式钻机液压系统优化升级的主要措施及其实际应用效果。     

CYG-300型多功能全液压钻机的设计

主要介绍了CYG-300型多功能全液压钻机的总体结构和液压系统的设计及其主要功能。该钻机采用负载反馈系统,动力头双液压马达和两挡手动变速,使之输出4挡不同无级变化的扭矩和转速;在液压系统给进回路中设置相应的控制阀,增加了钻机的旋喷功能,使得钻机适用范围更广,实现功能更多。野外试钻表明,该钻机运行情况良好,钻进能力强,操作方便。     

4000 m地质岩心钻机在天津东丽区 地热资源调查中的示范应用

为了验证XD-40型钻机的性能参数,结合天津市东丽区地热井工程进行了示范应用。在钻进过程中φ311 mm口径钻深2258.83 m,超过了钻机额定钻深能力,提升系统、回转系统、液压系统、交流变频控制系统、数据及仪表参数监控系统、数据储存系统、钻机底座及钻塔等主要技术性能得到验证,并对钻机总体布置、控制系统程序、实用性设计进优化完善。XD-40型钻机机械化程度高,可以满足深孔钻探工艺要求,并可在地热、浅层油气勘探等领域进行应用拓展。     

工程地球物理勘探随钻测量钻机的研制

为提高我国工程地质勘察钻机的技术水平,研制了JDD-100型全液压动力头式工程地球物理勘探多功能钻机。钻机具有静力触探、动力触探、回转钻进、高频振动回转钻进等功能,配有钻进参数检测和自动钻进控制系统,可随钻检测９个钻进参数,并可随钻测量地层密度、地层电阻率等地球物理参数。根据回转动力头的结构和液压马达的工作特性,研制了适用于全液压钻机的输出扭矩检测方法。经实验,钻机对黏土层、卵砾石地层、破碎层的适应性较好,复杂地层的勘察速度提高1.5倍。     

救援车载钻机同步自平衡式给进系统设计与应用

车载钻机是矿山事故地面钻孔救援的核心装备,在国内外历次成功救援中发挥了重要作用,给进系统是车载钻机的主要执行机构,使用过程中暴露出长工作行程制约整机通过性、定位轮系维护困难、双油缸运动同步性不强、动力头偏载引起导轨磨损、液压表显示起拔力延时等问题。研制的ZMK5550TZJF50/120型救援车载钻机采用基于油缸—钢丝绳倍速传动机构的伸缩桅杆式结构,实现了长工作行程和短运输尺寸;设计快换式轮系、钢丝绳防扭转张紧系统,解决一二级给进机身的辅助定位系统安全保护和维护困难的难题;采用给进系统油路同步补偿和先导控制技术,解决给进装置双油缸同步的难题;研发抽屉式调平体和测力销轴结构,实现动力头钻进过程中自平衡式调节及起拔力监测。经过静态、模态分析、应变测试和现场工业性应用,给进系统最大起拔力达1 205 kN,能够有效处理大直径救援井施工过程中卡钻、埋钻等孔内事故,配合动力头、钻杆加卸系统,具有快速起下钻具功能,可大幅度提高倒杆效率,单根起下钻效率小于3 min/根。研究结果表明:救援车载钻机伸缩桅杆式给进装置运输尺寸短,钻机机动性强,道路通过性好;现场试验中处理了多次孔内卡钻、埋钻事故隐患,稳定和可靠性较高、可维护性好、起拔力监测准确、倒杆效率高,可以满足600 m深度救援井施工需求。给进装置轻量化,以及执行系统、传动系统、动力系统之间的响应匹配优化研究是今后的重点方向。      

高频振动回转顶驱的研制

为满足城市地质大调查复杂地层钻进的需要,研制了JDD-100型全液压钻机高频振动回转顶驱。该顶驱具有回转钻进、高频振动钻进、高频振动回转钻进功能。对顶驱的回转机构和振动机构进行了全面系统的设计,运用ADAMS动力学仿真分析软件对高频振动回转顶驱的工作过程进行了动态仿真分析。试验表明,该装置结构设计合理,钻进效率高,工作寿命长,满足了城市地质大调查复杂地层高效钻进的要求。     

基于LabVIEW大钩高程监控系统设计与应用

为保障钻井工作科学有效进行,研究了一套基于LabVIEW大钩高程监控系统。该系统能准确测量大钩高程,实时显示孔深、大钩高程、机上余尺、机械钻速和钻具长度等参数。大钩移动过程中可以实现参数超限自动声光报警功能,防止游动滑车上升时与天车撞顶事故发生,并能显示大钩与二层台的相对位置,便于挂卸提引器。在天车的定滑轮上安装磁钢,大钩移动时,与磁钢对应位置的双通道霍尔传感器产生脉冲信号,经过数显表微处理转换,再通过RS485串口通信连接PC机,利用LabVIEW平台实现数据的采集、分析、显示和存储等工作。实践证明,该系统安装简便,测试精度高,实用性强,可广泛应用于立轴钻机、转盘钻机、全液压钻机等不同类型钻机。     

深井超深井钻机自动送钻研究探讨

自动送钻的目的是使钻头对井底的钻压保持设定的恒压值,实现最优化钻井的目的。当前深井超深井钻机自动送钻是通过绞车、天车、游动滑车、钢丝绳、大钩来进行的,由于绞车、游动系统存在动载,钢丝绳振动,大钩送钻速度明显不均匀,使井底钻压不稳定,难以实现较准确送钻。阐述了绞车游动系统送钻的工作原理和液压盘式刹车自动送钻、辅助电机自动送钻方法。提出精确自动送钻的理想方案是采用液压缸送钻系统,采用无绞车液压缸升降式钻机,液压缸系统自动送钻并担负起下钻具任务;也可用绞车起下钻具,液压缸自动送钻方案,彻底消除绞车、游动系统对自动送钻的干扰。