第一節(jié) 井下作業(yè)設(shè)備生產(chǎn)工藝介紹 

1、焊接和結(jié)構(gòu)件制造

各廠家均具備較強的焊接和結(jié)構(gòu)件制造能力，適應井架、鉆臺、車架等結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)。焊接設(shè)備包括各類手工電弧焊機、氣體自動保護焊機和氬弧焊機。主要廠家的焊接工藝執(zhí)行美國ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范和鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范，嚴格執(zhí)行焊接工藝驗證制度，焊接規(guī)程通過DNV和CCS認證。在下料工序，一般都配備數(shù)控切割機、銑邊機、卷板機等設(shè)備；在焊接過程中，配備大型組焊平臺和工裝；在檢驗工序，具備表面磁粉探傷、超聲波探傷和射線探傷的能力。各廠家均注重焊工的資質(zhì)培訓，一批焊工取得DNV頒發(fā)的不同焊接位置的資格證書。

2、表面處理

各廠家的產(chǎn)品表面質(zhì)量通過不斷改進噴漆工藝和鈑金件制作，取得明顯進步。主要廠家修建了大型噴砂(丸)處理室，在結(jié)構(gòu)件涂漆前進行清洗和表面處理，表面處理等級達到GB8923-88標準Sa2．5級；修建大型噴烘漆房，滿足修井機整機和井架在噴烘漆房內(nèi)噴漆、烘干。為滿足海洋修井機的防腐要求，應用了噴鋁防腐工藝，執(zhí)行表面噴砂處理一噴鋁處理一雙組分環(huán)氧底漆一雙組分丙烯酸聚氨脂面漆工藝流程。對于螺栓、螺母、墊片、銷軸等小型件，采用鋅鉻涂層(達可羅)工藝，涂層的防腐蝕性優(yōu)于電鍍鋅、電鍍鎘、熱浸鋅，適應海洋天氣、濕熱氣氛等條件。對于薄壁零件，如發(fā)動機護罩、駕駛室、鏈條護罩等改進結(jié)構(gòu)，采用沖壓模具成型，保證表面平整光潔。

3、數(shù)控加工

各廠家均注重機加工的數(shù)控改造，近幾年配備了一批數(shù)控鏜床、銑床、鉆床、滾齒機、車床等金切設(shè)備。少數(shù)廠家從國外購買了加工中心，主要廠家的數(shù)控機床已達到金切設(shè)備的一半。關(guān)鍵件使用先進設(shè)備加工，如：里巴斯繩槽使用CQK61100臥式數(shù)控車床加工，轉(zhuǎn)盤齒輪使用Gleason弧齒機加工，箱體使用數(shù)控鏜床加工等等。主要廠家為進一步控制加工質(zhì)量，還配備了三坐標檢測儀，檢測關(guān)鍵件的形位誤差。

4、毛坯及熱處理

主要廠家長期以來一直注重毛坯質(zhì)量攻關(guān)和熱處理設(shè)備及工藝的提升，并取得明顯成效。采用計算機群控系統(tǒng)，實現(xiàn)熱處理設(shè)備全過程自動控制和集中監(jiān)控。輝光離子氮化用于齒輪和軸類零件，達到表面耐磨和尺寸精密的目的；滲碳工藝實現(xiàn)碳勢檢測、滲層測定、溫度控制自動化，滲碳質(zhì)量得到保證；數(shù)控感應加熱淬火實現(xiàn)零件雙頻和超音頻淬火，使零件得到均勻硬化層。毛坯質(zhì)量攻關(guān)的關(guān)鍵是解決提升系統(tǒng)鑄鋼件的低溫性能。在材料上采用低碳含鎳鉬合金鋼，嚴格控制雜質(zhì)元素S、P含量；在鑄造工藝上采用樹脂砂造型、有機脂水玻璃砂制芯、無冒口澆鑄、凝固過程計算機模擬等新技術(shù)；在熱處理工藝上采用雙介質(zhì)淬火，得到低碳馬氏體組織。通過從原材料到熱處理每一個環(huán)節(jié)的控制，-20和-40℃2個級別的低溫性能合格率已長期穩(wěn)定在理想水平。

5、裝配和試驗

各廠家的修井機裝配條件在近幾年均不同程度得到改善，裝配能力明顯提升，主要廠家已達到出廠8臺／月以上的能力。裝配過程中，有保證液氣管線和容器清潔度的技術(shù)措施。采用專業(yè)廠商制造的扣壓式接頭，對液氣管線試壓全檢，使管線的滲漏現(xiàn)象大為降低。液氣電管線的安裝排放，從雜亂無章到整齊有序，特別是在海洋修井機上采用隨動排放裝置，使液氣電路的裝配水平躍上新臺階。主要廠家已具備修井機動載荷和靜載荷試驗能力，還模擬海洋修井機平臺位移工況，建成了海洋修井機載荷試驗裝置。配有用于主滾筒、天車滑輪、剎車轂等部件的動平衡機，用于轉(zhuǎn)盤和各種箱體的跑合試驗裝置，用于大鉆、水龍頭的拉力試驗臺架等。試驗條件滿足產(chǎn)品質(zhì)量控制的要求。

第二節(jié) 井下作業(yè)設(shè)備生產(chǎn)工藝發(fā)展歷程 

1980年原石油部組織一所三廠聯(lián)合攻關(guān)，解剖和仿制國外修井機，揭開了我國修井機發(fā)展的序幕。1983年第一臺自走式井架液壓起升及伸縮的XJ350型修井機在江漢完成樣機試制。1985年以技貿(mào)結(jié)合方式與美國IRI公司簽訂修井機技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同，經(jīng)過中方人員赴美接受設(shè)計和制造技術(shù)培訓，美方專家到工廠指導散件組裝的過程，促使我國修井機技術(shù)發(fā)展發(fā)生了質(zhì)的飛躍。據(jù)不完全統(tǒng)計，2004年我國修井機年產(chǎn)量超過300臺，已位居世界前列。國產(chǎn)修井機已成為國際市場的熱銷產(chǎn)品，出口到美國、加拿大、墨西哥、印尼、印度、敘利亞、中亞、南美、西歐等國家和地區(qū)。修井機研制的領(lǐng)先企業(yè)更是創(chuàng)出一次向美國銷售30臺修井機的驕人業(yè)績。

第三節(jié) 國外井下作業(yè)設(shè)備生產(chǎn)工藝發(fā)展階段比較 

國外石油鉆井曾達到的最高技術(shù)水平，陸地石油勘探井最大鉆井深度為13000米，是在科拉半島鉆的CT3 號勘探井。 陸地石油生產(chǎn)井最深達9583。2米，是美國1974年在俄克拉荷馬州Washitail27—10N—9W號井創(chuàng)造的記錄。 

海洋石油勘探井最深達7881.82米,是1996年殼牌近海石油公司在美國OCS海灣創(chuàng)造的記錄。 海洋石油最大鉆井深度是6963米，是美國HP公司在路易斯安娜州西三角洲27區(qū)塊所鉆的井。 海洋石油采氣井最深達7393.23米，是1995年Mobile石油公司在美國阿拉巴馬州水域創(chuàng)造 的記錄 。 

海洋石油（氣）鉆井工作水深最深達2347米，是1999年5月在美味墨西哥灣海底進行鉆井時創(chuàng)造。2000年末，又在墨西哥灣Walker Ridge海區(qū)，由BHP公司創(chuàng)鉆井水深達2696米。 

隨著交流變頻技術(shù)的迅速發(fā)展，交流變頻電驅(qū)鉆機有可能取代可控硅直流電驅(qū)動鉆機，世界上主要鉆機制造商都開發(fā)了交流變頻電驅(qū)動機。頂訓驅(qū)動裝置也將由交流變頻取代鉆具等的發(fā)展，有望從 研究 走向局部使用。 

小井眼石油鉆機將在一定范圍內(nèi)推廣作用。美國對小井眼的宣言是，對直井90%以上井眼直徑小于7英寸或70%井眼直徑小于5英寸；對接水平井而言，水平段直徑小于6英寸。小井眼鉆井的優(yōu)點是可減少鉆井眼費用40%~60%。 

軟管石油鉆機將會繼續(xù)發(fā)展，早在二十世紀五十年代初，已有以法國為代表的電驅(qū)動橡膠軟管的石油鉆具用于鉆井，近年來則著重發(fā)展連續(xù)軟管（高強度、高韌性鋼）的石油鉆機，截止1997年已鉆600多口井。

第四節(jié) 我國井下作業(yè)設(shè)備生產(chǎn)工藝革新路徑 

（1）發(fā)展和研制深井、超深井修井機,提高井架高度和鉆臺高度,提高鉆臺的集裝化程度和移動能力;

（2）繼續(xù)進行修井機的可靠性和安全性 研究 ;

（3）研制適用于沼澤、嚴寒、沙漠等邊遠地帶的特型修井機;

（4）盡可能采用自動化程度高的配套設(shè)備.

第五節(jié) 國內(nèi)井下作業(yè)設(shè)備生產(chǎn)設(shè)備介紹 

修井機常用的有履帶式和車裝式（包括自走式）兩類，履帶式修井機具有結(jié)構(gòu)簡單，容易操作，價格便宜，對泥濘道路和井場有較強的適應性等特點，但裝機功率小不適應大修的要求，運移比較困難，需用專門的拖車，這種設(shè)備正在逐步淘汰。車裝式修井機，具有結(jié)構(gòu)先進、裝機功率較大、運移方便、自帶井架等優(yōu)點，但價格一般較貴，不適于泥濘的井場使用。蘇聯(lián)、美國的車裝式修井機已形成完整的系列，中國正在大力發(fā)展，將逐步代替大部分履帶式修井機。

不壓井修井機在自噴井中進行起下管柱作業(yè)時，用這種修井機不需要壓井,可通過密封控制器(自封、半封、全封)和加壓裝置起下管柱。以免因使用修井液而污染油層。

連續(xù)油管作業(yè)機是在油管內(nèi)進行沖洗的設(shè)備，當油管內(nèi)被蠟或其他硬物堵塞時，可將纏在絞車上的連續(xù)油管，下入油管中進行沖鉆，以消除油管內(nèi)的堵塞物。

壓裂設(shè)備是進行壓裂措施的機組，由壓裂車、混砂車、管匯車、儀表控制車組成，并配有運砂車、運液車。在壓裂施工中，各種車輛在井場上的布置。

壓裂車是壓裂作業(yè)的主機，借以向井內(nèi)注入壓裂液體和攜砂液。目前,中國使用的壓裂車為500、700、1000大氣壓幾種型式。

混砂車是向壓裂車提供混砂液的設(shè)備,可控制砂液比和各種添加劑用量,混合均勻后送至壓裂車。

管匯車是連接和裝載中、高壓管匯的設(shè)備。車上除管匯外，還裝有隨車液壓吊。混砂車泵出的中壓液體集中到管匯車后，再分配給各壓裂車。壓裂車泵出的高壓液體集中到高壓管匯送至井口。

儀表控制車是在壓裂施工中記錄壓力、排量、混砂比并能進行參數(shù)控制的設(shè)備。

酸化設(shè)備是除用壓裂車向井內(nèi)泵送酸液外，還配有配酸車、拉酸車。配酸車可配制不同濃度酸液。

其他地面設(shè)備是防砂作業(yè)時用攜砂漿充填砂粒的防砂車。還有用于向井內(nèi)泵送或循環(huán)液體的泵車；用于氣舉排液的壓風機車；用于清除地面油管油污和硬蠟的鍋爐車等。

封隔類工具是在進行分層開采作業(yè)時需用封隔器將地層隔開。中國常用的封隔器有支撐式、卡瓦式、水力擴張式、水力密封式和水力壓縮式。與封隔器配套使用組成井下管柱的工具還有配產(chǎn)器、配水器、循環(huán)閥等。

第六節(jié) 我國井下作業(yè)設(shè)備技術(shù)研發(fā)現(xiàn)狀

最近,鄭州煤炭設(shè)計 研究 院和兗州礦業(yè)(集團)公司常州科學技術(shù)開發(fā) 研究 所將ＫＪ50型監(jiān)控系統(tǒng)應用于永城煤電集團陳四樓煤礦北四采區(qū)順槽伸縮帶式輸送機、下山帶式輸送機的控制與保護及采掘設(shè)備、順槽輸送帶、下山輸送帶、給煤機的集中控制,較好地滿足了生產(chǎn)的需要。

1、由江漢油田四機廠研發(fā)的首臺7000米鉆機——ZJ70LDB成功下線，標志江漢油田在陸上深井鉆機制造領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了新突破。

ZJ70LDB鉆機在保留傳統(tǒng)模塊鉆機先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，運用了多項創(chuàng)新成果：采用滑軌式泥漿傘，解決了井口保潔問題；應用旋升式鉆臺，實現(xiàn)了低位安裝、整機起升，減少了高空作業(yè)量；采用先進的柴油機耦合器機組，在減少一臺動力機組配備的情況下，功率提高了35%；采用2檔轉(zhuǎn)盤齒輪箱，既滿足了正常鉆井要求，又提高了轉(zhuǎn)盤應急能力，降低了電機配置及電控系統(tǒng)成本；采用電控閥島技術(shù)，提高了遠程控制靈敏度，克服了司鉆房液氣管線連接繁瑣的缺點。由于鉆機性能穩(wěn)定、質(zhì)量可靠，中國石化集團公司委托的北京博奧益誠石油工程技術(shù)有限公司駐廠監(jiān)造給予了高度評價。

江漢石油管理局副局長謝永金表示，7000米鉆機增強了江漢油田的機械制造實力，四機廠將繼續(xù)加大自主創(chuàng)新力度，努力培育世界知名品牌，穩(wěn)步推進合資合作，為打造中國石化石油裝備制造基地做出更大貢獻。

近年來，四機廠堅持對外“引智借腦”，加大技術(shù)引進和創(chuàng)新力度，與美國勞瑪詩特、華中科技大學和北京石油機械 研究 所等國外公司和國內(nèi)高校、科研院所開展技術(shù)合作，完善研發(fā)體系，推進自主創(chuàng)新，使石油裝備的研發(fā)優(yōu)勢逐步從陸地向海洋延伸、由淺層向深井延伸，產(chǎn)品研發(fā)不斷加速。其“BE”鉆機、直升機吊裝鉆機、拖掛式電動變頻鉆機、低溫鉆機、大功率自動混漿水泥車、全自動水泥車、大功率壓裂機組等新產(chǎn)品相繼面世，并成功進入美國、俄羅斯等國主流市場，企業(yè)新產(chǎn)品產(chǎn)值率保持在50%以上。

總結(jié)：武漢重工集團-重組后的武重成為裝備制造業(yè)重型航母方針我國激光照排-中國印刷及設(shè)備器材工業(yè)30年發(fā)展數(shù)據(jù)背后軸承中國市場-瓦軸集團今年前3季度業(yè)績劇增中國海爾企業(yè)-中國為什么培育不出自己的跨國公司中國集團公司職位-中國首次公開招聘大型國企正職經(jīng)營管理者品牌中國發(fā)動機-玉柴榮獲2006“中國品牌年度大獎”上海大眾中國汽車-上海大眾全線下調(diào)銷售價格鑄型工藝鑄件-無模鑄型制造工藝的應用氣門汽車有限公司-四川綿陽地區(qū)零部件供應商減產(chǎn)或停產(chǎn)發(fā)射機文件宿遷市-廣電總臺無線48CH發(fā)射機項目招標（江蘇）

2、我國首套多功能海洋鉆修井機問世

我國首套多功能海洋3000米鉆修井機在寶雞石油機械有限責任公司出廠。據(jù)這個公司技術(shù)人員介紹，這是國內(nèi)首次實現(xiàn)對這種鉆修井機整個系統(tǒng)的獨立自主設(shè)計研制，寶石公司擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。這標志著我國海洋石油鉆采裝備研制能力取得重大進展。

這種鉆修井機集鉆井、完井、修井3項功能于一體，適用于自升自航式海洋多功能鉆井船作業(yè)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計上，全部實現(xiàn)模塊化和高移運性，大大減少設(shè)備的現(xiàn)場吊裝工作量，可滿足海上作業(yè)現(xiàn)場頻繁拆卸、移運和安裝的需要，能大大地提高海洋油氣勘探開發(fā)的工作效率。而此前國內(nèi)的海洋鉆機，只能固定在鉆井平臺上，不能拆卸、移運，作業(yè)條件不但大受限制，而且功能單一。同時，這種產(chǎn)品在電控系統(tǒng)設(shè)計上采用新技術(shù)，增強作業(yè)過程中的抗干擾性、可靠性和先進性，能完全滿足CCS、ABS等國內(nèi)國際著名船級社對設(shè)備的技術(shù)要求。

這臺鉆修井機是寶石機械公司為中國海洋石油服務公司設(shè)計生產(chǎn)的，將用于我國第一艘海洋油氣多功能作業(yè)船，為多個海洋鉆井作業(yè)平臺提供優(yōu)質(zhì)高效服務，優(yōu)化海上油氣田開發(fā)的作業(yè)模式。這是寶石公司繼12000米鉆機和冀東人工島模塊鉆機問世后，推出的又一項在我國石油鉆采裝備研發(fā)史上具有重要意義的新產(chǎn)品。據(jù)悉，這個產(chǎn)品的兩項關(guān)鍵技術(shù)——長液缸扶正機構(gòu)和活動式指梁排放機構(gòu)正在申請國家專利。


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