智能石油鑽機技術現狀及發展方向 (下)

自動化鑽機自2000年以來發展較快，目前技術已趨成熟，產品已成系列化。較知名的廠家有意大利的Drillmec，德國的Bauer、海瑞克(Herenkneceht AG)、Huisman，美國的NOV 以及挪威的WeST 等。從產量和技術成熟度上看，Drillmec的自動化鑽機目前處於全球領先地位。

Drillmec 自動化鑽機以HH350 液壓鑽機為代表，該鑽機的鑽具提升和下放運動未採用傳統的絞車驅動，而是通過液缸的頂升來實現。鑽機井架採用柱式結構，具有自升能力，由單液缸驅動井架的伸縮。該鑽機配備的液壓頂驅具備在井眼與鼠洞之間水平移動的能力，以實現在鼠洞與井眼間移送管柱，其中鼠洞位於井眼正前方。該鑽機的另一主要特徵是採用垂直管架輸送系統，即該鑽機未配備自動貓道機，也未在鑽檯面上設置立根盒，所有立根在預先接好後放置於立根盒框架內，立根盒框架直立於地面並在鑽機前方構成一個半圓形排列，在半圓形圓心位置安裝有可旋轉的吊塔，同時安裝有兩個可沿其上下移動的排管機，排管機也能實現徑向伸縮。

在進行起下鑽作業時，鑽桿的上卸扣及立根排放可由1名司鑽在控制室通過操作手柄和按鈕來完成。

以下鑽為例，各系統的主要動作流程為:

首先在兩排管機調整好適當的間距後，轉塔旋轉至相應的立根盒框架，排管機夾取出立根後轉塔旋轉至鼠洞位置，排管機將立根放入鼠洞內，隨後頂驅從井眼中心移動至鼠洞中心，提取鼠洞內的立根至井眼，並配合鐵鉆工完成本次立根的連接。起鑽過程與此相反，完成1個立根起下鑽的周期約為100秒。

作者：張東海 王昌榮 中曼石油天然氣集團股份有限公司

（本文節選自《石油機械》2020年第7期，國際標準期刊號1001-4578）