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。     

全液压自动送钻技术控制系统的研究

本文结合全液压动力头式地面煤层气钻机的结构特点,根据给进机构数学模型及钻压控制经验公式,建立钻压控制模型,设计模糊PID控制器并进行了仿真分析。通过改变门限钻压值和岩石可钻性系数值大小,模拟钻进过程中地层变化和被控对象参数变化对系统的影响,经过仿真分析得出系统的响应速度快,超调量小,具有较好的适应能力和抗干扰能力。因此,用模糊控制来实现恒钻压控制是可行的,对实现钻机的自动化、智能化控制具有一定的指导意义。     

JZC-1型钻进参数仪表

一、总述JZC-1型钻进参数仪表（简称钻参仪），是北京地质仪器厂、北京局102地质队和武汉地质学院共同研制的，为配合地质勘探中深孔油压钻机应用的钻进参数仪表。JZC-1型钻参仪是数字显示自动化电子仪表，实行多参数综合测量。它可测量钻压、泵压和转数三项钻进参数。同时设有过泵压和过电流自动报警系统。配合涡轮测漏探头，亦可做测漏仪使用。     

基于人工神经网络的钻压优化模型的建模方法

提出卫种新的钻压优化模型建模方法－－神经网络法,它可以克服传统方法需要建立数学模型的缺陷,满足自动送钻对实时性的要求。给出了利用反向传播神经网络（ＢＰ网络）建立钻压优化模型的方法,计算机仿真研究表明：利用这种新方法建立的模型不但能够满足自动送钻实时优化钻压的要求,而且也可以用于离线的钻压参数优选。     

钻压水动力增效装置试验研究

在复杂地质条件下进行钻探或处理事故时,常有需要增加钻压的情况。而所选钻机其所能产生的轴向压力是一定的。因此,在钻机选定后如何增加钻压的问题是个非常重要的问题,有时是一个非常急迫的问题。乌克兰国立矿业大学的专家们利用水力动力学原理研制出了一种新型钻压水动力增效装置,可以解决上述问题,值得借鉴。介绍了这种钻压水动力增效装置（ГУОН）的工作原理及其技术性能指标,并通过试验结果与理论计算结果进行了对比。     

省煤田地质局石油”第一钻”投入生产

日前,有省煤田地质局“第一钻”之称的ZG40／2250J钻机（石油4千米钻机）在河南省煤田地质局豫中地质勘察工程公司宁夏盐池县大水坑镇石油钻井市场投入生产。该钻机的顺利开钻标志着豫中公司在实施“大地质、大市场、大发展”战略中又迈出了一大步。     

神经网络实时诊断与优化模型建模法——人工智能在钻井工程中的应用之二

提出了一些新的实时诊断和钻压优化模型建模方法———神经网络法,它们可以克服传统方法需要建立数学模型的缺陷,满足钻进过程控制对实时性的要求。给出了利用反向传播神经网络（ＢＰ网络） 进行实时诊断和建立钻压优化模型的方法。实际应用和计算机仿真研究表明：采用这些新方法可以实时地实现钻进过程的事故诊断,建立的模型不但能够满足自动送钻实时优化钻压的要求,而且也可以用于离线的钻压参数优选     

金刚石钻进中总功率消耗的试验研究

在金刚石钻进中，施加轴向载荷钻进时，钻机总功率消耗值（N_钻）取决于岩石性质、钻压、转速、钻具长度及冲洗液类型等因素。在261队试验测定的条件如下：用JU-1000型钻机，BW-200水泵，φ56.5毫米人造孕镶金刚石钻头；对于103—10孔（绳索取     

国外探工动态

▲美国国民供应公司据称是世界上最大的普通钻机制造企业，1979年3月从自动钻机公司买进技术，计划于去年底制成一台额定钻深为6100—7620米的自动钻机计划在年底制成。第一代和第二代钻机都是样机，钻了约30口井，证明设计是可行的。命名为“国民A10-32”的第三代新钻机，已证明在性能上和经济上都能与普通钻机竞争。自动钻进的设计，在技术上正趋于成熟。这种钻机主要被看作是海上钻机和特种钻机。用专门设计的计算机控制钻杆接卸，机台上不需要人，不存在钻进操作的危险区。先进的自动化技术也用在     

钻机提升功率与钻进功率的对比试验研究

在钻探全过程中，钻机不但要带动钻具和钻头克取岩石，实现钻进；而且要升降钻具。通常，在浅孔段提升功率（N_升）消耗小于钻进功率（N_钻）；在深孔段则相反，即N_升＞N_钻。在设计深孔钻机时，应以     

ZMK5550TZJF50/120型救援车载钻机钻压自适应电液系统研究

车载钻机机动性强、工艺适应范围广,是救援钻孔施工的理想机型,传统的车载钻机均采用液控、液驱的方式,存在控制参数显示不直观、管线较多、难以实现闭环控制等难题,钻遇复杂地层时,司钻人员的反应速度往往难以适应工况的变化,不利于钻孔安全。为满足救援钻孔施工安全、自动化程度高的需求,ZMK5550TZJF50/120型救援车载钻机采用电控、液驱的方式。根据回转和给进两大主要执行机构的负载特性,设计具有无级调速和防吸空特性的回转驱动系统、具有防坠落功能的给进驱动回路;根据系统的控制、监控和驱动要求,设计集中操控和显示的救援钻机电控系统,实现分布式总线协议部署以及具有优先级的闭环散热调节;选取对钻压控制有影响的7个参数,采用BP神经网络技术对历史数据进行了训练、验证和测试,获取钻进参数与钻压控制的连接权值矩阵,实现对钻压的自适应控制(Weight on Bit,WOB)。该钻机在宁夏梅花井现场工业性试验中完成了预定的钻孔工作,电液系统运行稳定,温度控制系统可保证液压系统油温保持在40~60℃区间,柴油机冷却液温度保持在70~90℃区间,验证了温度闭环自适应控制系统的工作效果。ZMK5550TZJF50/120型救援车载钻机初步建立了钻压自适应控制模式,但由于地层的多样性和复杂性,还需要不断丰富样本数量、提高系统计算速度,使钻压自适应控制系统对地层的适应性更强。      

文摘与零讯

一、瑞典的车装钻机瑞典的斯温斯科·都柏林（Svensk Djupborrni-ng）公司，研制了一种能钻两千米的新型车装液压钻机。钻机装在SBATIIIS型新一代越野卡车上。液压钻机是威尔特（Wirth）公司制造的，能在花岗岩中一小时钻进15米。斯堪尼亚（Scania）越野卡车把钻机传动的要求同越野机动性的需要结合起来。     

SDY-1型微钻试验机

微钻机是一种用小尺寸钻头进行模拟钻进的钻机，是进行岩石破碎和可钻性研究的必要手段。1984年地矿部频布的《金刚石岩心钻探岩石可钻性分级表》（试行）中将微钻指标列为岩石可钻性分级的指标之一，因此微钻机就成为岩石可钻性分级的主要设备之一。由于微钻要求稳定的钻压和转速，且要求将较短时间内的钻进参数和钻进指标准确无误地记录下来，因此微钻机必须能稳定加压并正确测试各钻进参数和钻进指标。我们在完成岩石可钻性分级研究课题的过程中，研制了较为适用的SDY-1型微钻机，用其钻进了400余块岩样。现将该微钻机简要介绍如下。     

科学深钻DPI-1智能化多功能钻参仪的研制与应用研究

在科学钻探中,智能化钻参仪被称为“钻井工程的眼睛”。根据深部钻探项目需要,研制了一套DPI-1智能化多功能钻参仪系统,它能检测多路关键钻进参数,自动生成电子班报表,建立数据库管理系统,完成数据近程基地无线传输和远程网络传输。科学钻探现场试验证明,该系统安装简便、测试精度高、稳定性好、实用性强,可广泛适用于配套转盘钻机、立轴钻机、全液压钻机等不同类型钻机。     

XU300—2型钻机用多路换向阀的改进设计

我厂为XU300—2型和XU300—2A型钻机以及XU600型钻机生产配套或作配件的多路换向阀（13—0），是带调压溢流阀的手动换向滑阀的组合。该阀具有公共的进油口和回油口，每片换向滑阀上都有两个工作油口与执行机构（油缸或油马达）连接。根据用途的不同，多路换向阀可以由一至五片不等数量的换向阀和一个调压溢流阀组成。换向滑阀的位置有三位和四位之分，定位方式又可分为弹簧自动复位及钢球弹跳定位两种，具体结构如图1所示。     

实验室金刚石钻机的自动控制及其野外应用的前景

钻机自动控制的基点在于自动检测钻机的转速、钻压、钻头功率、钻进速度、进尺以及冲洗液量，并能控制钻机的转速、钻压和限制钻进的速度。它所用的控制装置为一台小型的模拟计算机。     

XU—600型钻机的几点改进意见

XU-600型钻机是我国自行设计、自己制造成功的一种立轴回转式油压岩心钻机.这种钻机与同类钻机比较,具有利用主动钻杆和油压卡盘实现“不停钻倒杆”和快速扫孔作业、分组驱动,使机场布置比较灵活等优点.为了充分发挥该钻机的作用,提出以下几点     

大口径转盘式桩孔钻机改装成回转冲击反循环钻机

大口径转盘式桩孔钻机改装成回转冲击反循环钻机地矿部勘探技术研究所付美华目前，国内在基桩钻孔施工中，绝大多数使用以ＧＰＳ－１５型为代表的转盘钻机（钻孔直径１．５ｍ，钻深５０ｍ），使用刮刀钻头或钻斗，在土层或粒径小的局部卵石层中钻孔，正循环排渣，是钻基桩...     

岩层联络孔冲剪复合碎岩原理可行性研究

“以孔代巷”是煤矿井下钻探技术研究的重要方向,具有效率高、成本低等优点,但在岩层中施工大直径联络孔时,采用多级扩孔方式,存在提下钻等辅助时间长,成孔效率低的问题。在不改变钻探装备配置基础上,通过结构和工艺创新,提出冲击和剪切复合碎岩原理,即将高压水-冲击器-内钎头冲击碎岩和钻机-钻杆柱-外切PDC钻头剪切碎岩创造性地结合在一起,以冲击功预裂地层,破坏岩层的整体构造应力,同时钻机驱动外切PDC钻头对预裂后的外侧岩石进行剪切破碎,由此实现“小马拉大车”的应用效果。研制了?153 mm冲剪复合钻头,采用ZDY3200S分体式小型钻机在硬质砂岩地层中进行试验,平均机械钻速8.3 m/h,最大机械钻速可达10 m/h,且转速和钻压对机械钻速影响较小,结果证明冲剪复合碎岩原理具有可行性,为煤矿井下岩层联络孔优快成孔提供了新的研究思路。      

一种基于全液压动力头钻机的钻进参数检测方法

针对与深孔钻机相配套的钻进参数检测仪(钻参仪)滞后发展的问题,提出一种适合全液压动力头钻机的全面钻进参数检测方法,并对钻具悬重、钻压、功率、扭矩、孔深、机械钻速、流量等主要钻进参数的检测机理进行了阐述。利用此方法,开发出了一套全液压动力头钻机高精度钻参仪系统,野外应用表明,提出的检测方法切实可行。