石油鉆機氣控制動系統(tǒng)項目投資可行性建議報告書

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1、總論1、項目概述項目內(nèi)容：陜曲博大石油設備有限公司為油田鉆機研制的“石油鉆機氣控制動系統(tǒng)”，代替了人工壓剎把操作絞車的傳統(tǒng)做法，使絞車的操作實現(xiàn)了遠程氣動集中控制，提高了鉆機的操作性能和現(xiàn)代化水平。由我公司生產(chǎn)的司鉆房與氣控制動器一體化操作系統(tǒng)在大慶油田ZJ15鉆機上的使用，受到了當時的黨中央總書記江澤民及國務院副總理溫家寶、曾慶紅等領導的現(xiàn)場視察和充分肯定。近年來隨著石油公業(yè)的飛速發(fā)展，越來越多的石油鉆機，特別是較大型鉆機考慮到各種原因逐漸傾向于采用氣動裝置控制絞車，這就給我公司生產(chǎn)的氣控制動系統(tǒng)帶來了新的發(fā)展契機。創(chuàng)新點：該設備具有結(jié)構新穎、使用可靠、性價

2、比高、安裝方便等特點，是鉆機帶式絞車實現(xiàn)司鉆工坐在司鉆房控制滾筒最佳的技術改造更新?lián)Q代產(chǎn)品，其主要創(chuàng)新在于：采用氣控的方式，操縱膜片式氣缸，配合彈簧壓縮蓄能的事故保障機構，轉(zhuǎn)動帶式絞車剎車軸，實現(xiàn)了絞車的遠程操作。創(chuàng)新背景：目前，我國石油工業(yè)己擁有各種石油鉆機三千余臺，其中60%以上的鉆機，其滾筒絞車采用帶式剎車，操作形式均采用了剎把操作。由于鉆井工況的特殊要求，鉆機開鉆后不能停鉆。鉆機操作的司鉆同志，無論是嚴寒的冬天，還是烈R的夏天，即使是狂風暴用也耍露犬作業(yè)，工作環(huán)境非常惡劣，加Z司鉆操作位置距離井口太近，并且貓頭繩從司鉆身邊擦過。當貓頭繩斷裂及井口出現(xiàn)危

3、險，或者井架上掉下重物等危險情況出現(xiàn)時，司鉆工都不能離開操作位置，這樣就直接威脅著司鉆的牛命安全。長期以來人身事故不斷地發(fā)生。多年來，人們一直不斷地探索一種改善司鉆工作環(huán)境的辦法，將司鉆從危險的工作環(huán)境中解放出來。上世紀八十年代以來，世界各地石油機械制造商紛紛研制液壓盤式剎車。在九十年代，我國也相繼研制了液壓盤式剎車。人們期望采用液壓盤式剎車取代帶剎車，采用液壓閥操作取代剎把操作，實現(xiàn)遠距離的遙控操作。司鉆可以由原來的露天操作改在司鉆房內(nèi)操作，改善司鉆的工作環(huán)境，減輕司鉆的勞動強度，提高司鉆的安全性。但是石油鉆井的特點是露天作業(yè)，工作環(huán)境十分惡劣，鉆機頻繁的拆

4、裝、搬遷及現(xiàn)場的環(huán)境條件，無法保證液壓系統(tǒng)對液壓油所要求的清潔度，再加Z我國液壓元件不過關，露油現(xiàn)象嚴重，不但污染環(huán)境，而且增加了鉆井成本。在使用過程中，經(jīng)常出現(xiàn)液壓閥的堵塞和卡阻，導致液壓系統(tǒng)出現(xiàn)壓力波動和失壓，致使剎車系統(tǒng)失靈，造成溜鉆、頓鉆現(xiàn)象。因此，沒冇得到全面的推廣使用。人們一直希望用氣動控制操作鉆井絞車的剎車，實現(xiàn)遠距離的遙控操作。不但能夠?qū)崿F(xiàn)液壓盤式剎車所實現(xiàn)的功能，而月.具冇維護方便的特點，既干凈衛(wèi)生不污染環(huán)境，又能安全可靠的工作，述不需另配動力源，減少了設備投資和現(xiàn)場維修工作量。九十年代中期，我國一些機械制造商研制了氣控盤式剎車，在油C0做工

5、業(yè)性實驗。由于當吋研制氣控盤式剎車吋，沒有考慮到氣體的可壓縮性和剎車的動態(tài)響應速度，在鉆井過程屮，剎車動作的滯后無法穩(wěn)定鉆壓，爬行、頓鉆、溜鉆現(xiàn)象十分嚴重，無法完成鉆井作業(yè)。其原因就是沒有考慮到氣體的可壓縮性，操作的動態(tài)響應速度問題沒能得到解決。人們雖然對液壓盤式剎車不盡滿意，但它仍町將司鉆從艱苦危險的工作環(huán)境中解救出來，因此，最近幾年液壓盤式剎車在我國有所發(fā)展，但液壓盤式剎車存在的固有問題仍未解決。九十年代后期，大慶石油管理局鉆井二公司的主要領導提出了改造帶式剎車裝置、解放司鉆工的使用要求，為此我公司經(jīng)過周密的調(diào)研論證，認真的分析研究認為：1、改善司鉆的工作

6、環(huán)境，減輕司鉆的勞動強度，提高司鉆的安全性和鉆機的先進性已勢在必行。2、以往其他廠家研制的氣控盤式剎車，不能使用的原因是：沒有針對氣體的可壓縮性這一問題進行認真的分析研究而采取措施，沒有考慮到剎車的動態(tài)響應速度和操作的靈敏性問題。3、由于石油機械的特殊環(huán)境要求，用氣控剎車比用液控剎車具有無可比擬的優(yōu)點。（1）目前，我國使用的近千臺鉆機中，所冇鉆機的控制形式均采用了氣路控制,在鉆機現(xiàn)場氣源豐富。采用氣控剎車可利用鉆機的總氣源，不需另外配備氣源，TT節(jié)約設備的投資和運輸安裝費用。（2）在環(huán)境要求上，氣控系統(tǒng)更適應油田現(xiàn)場鉆井工況的耍求。氣控系統(tǒng)即便有點輕微的漏氣，

7、也不會造成環(huán)境的污染。（3）液壓系統(tǒng)對液壓油的清潔度要求嚴格，鉆井現(xiàn)場無法保證。氣控系統(tǒng)的氣體是取之于大氣層，不會因為鉆機的拆裝和搬遷而造成空氣的污染，故障率低，維修方便，這也是目而所有鉆機采用氣動控制的原因。4、目前盤式剎車存在著爬行現(xiàn)彖，而帶剎車的柔性正好克服了盤式剎車的這一缺點，使得司鉆能夠輕松的操作剎車，這在起放井架時顯得更為重要。5、液壓盤式剎車體積大，在1「1的鉆機上無法改造，而氣控帶剎車體積小，可以利用原鉆機上剎車系統(tǒng)，不需做大的改動就可配上氣控剎車裝置，實現(xiàn)遠距離的遙控操作?？梢院芸斓貙ξ覈械你@機進行改造。我公司與大慶石油管理局鉆井二公司共

8、同分析了剎車裝置的發(fā)展歷程，調(diào)研了油田