SCB60煤层气钻机的研制.pdfVIP

石 油 机 械 - - — — 34 ．．—— CHINAPETROLEUMMACHINERY 2011年 第39卷 增刊 ●新产品开发 SCB60煤层气钻机的研制 李 勇 彭卫东 (江汉石油管理局第四机械厂) 摘要 为了提高我国煤层气钻井装备的技术水平，研制了SCB60煤层气钻机。这种新型钻机 采用全液压顶驱技术，钻井可使用空气、钻井液和泡沫多种循环介质，从而实现多工艺钻进技术。 该钻机为车载式钻机，底盘车和钻机所需的液压动力共用 1台发动机，专用底盘车、伸缩式桅杆 井架、可翘式动力头、换杆器、液压传动及控制系统的设计，实现 了煤层气钻机所需要的专用功 能。样机的试验表明，该钻机具有通过性好、提升能力强、钻井效率高、安全环保、运行平稳可 靠和操作维修方便等特点，可大力推广应用。 关键词 煤层气钻机 底盘车 伸缩式桅杆井架 动力头 液压传动 技术水平具有重要意义。根据煤矿煤层气地面抽采 0 引 言 工艺对钻井的要求，结合煤层地理环境和钻井的特 点，研制了SCB60煤层气钻机。 目前，煤层气地面抽采的钻井技术主要来源于 地质勘探、水井钻探和石油钻探等施工技术，主要 1 技术分析 工艺为冲击钻井、绳索取心钻井、正反循环钻井和 随钻测斜定向钻井等。使用的设备为地质勘探钻 1．1 整机结构 机、石油钻机和改进的煤层气钻机等，可施工大口 SCB60煤层气钻机结构如图1所示。该钻机主 径抽放垂直孔、水平羽状孔、极小 曲率半径孔和顺 要 由专用重型越野底盘车、动力系统、井架总成、 煤层对接孑L等。国内钻井设备的效率低、能力差， 顶驱动力头、进给系统、液压传动控制系统和旋转 都不能很好地适应煤层气地面抽采井的钻井作业需 操作台等部件组成。钻机配备主要包括注剂系统、 要，现 已开始大量引进 国外先进钻井设备 。因此， 润滑系统、换杆器、液压小吊车和空气钻井液循环 煤层气钻机的研制对于提高我国煤层气钻井装备的 管路等辅助设备，以保证钻进工作的顺利进行。 图1 SCB60煤层气钻机结构示意图 1一底盘车；2一动力系统；3一井架；4一旋转操作台；5一顶驱动力头；6一注剂系统；7一空气钻井液循环管路； 8一液压传动控制系统；9～润滑系统；10一气路系统；l1一换杆器；12一电路系统；13一进给系统；14一液压小吊车。 2011年 第39卷 增刊 李 勇等：SCB60煤层气钻机的研制 1．2 工作原理 头的2倍 。 SCB60煤层气钻机为全液压式顶部驱动钻机， 1．3 主要技术参数 钻机的提升、旋转钻进以及所有的辅助装置和工具 钻井深度 ：1000m (114．3ITlnq外平钻杆)； 均为液压驱动。钻机无绞车，无绷绳。钻机的提升 最大提升载荷 ：590kN； 和加压 由安装在箱形桅杆井架 内的2只双作用油缸 最大加压力：140kN； 来实现，钻机的旋转钻进则由低速大扭矩马达直接 动力头扭矩 ：12kN ·m； 驱动。 动力头中心孔直径 ：76mm； SCB60煤层气钻机的提升和加压结构原理图如 动力头转速 ：0～143r／min； 图2所示 。 井架净空高度：151TI；