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(qiáng)的焊接和結(jié)構(gòu)件制造能力，適應(yīng)井架、鉆臺(tái)、車(chē)架等結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)。焊接設(shè)備包括各類(lèi)手工電弧焊機(jī)、氣體自動(dòng)保護(hù)焊機(jī)和氬弧焊機(jī)。主要廠家的焊接工藝執(zhí)行美國(guó)ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范和鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范，嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝驗(yàn)證制度，焊接規(guī)程通過(guò)DNV和CCS認(rèn)證。在下料工序，一般都配備數(shù)控切割機(jī)、銑邊機(jī)、卷板機(jī)等設(shè)備；在焊接過(guò)程中，配備大型組焊平臺(tái)和工裝；在檢驗(yàn)工序，具備表面磁粉探傷、超聲波探傷和射線(xiàn)探傷的能力。各廠家均注重焊工的資質(zhì)培訓(xùn)，一批焊工取得DNV頒發(fā)的不同焊接位置的資格證書(shū)。

2、表面處理

各廠家的產(chǎn)品表面質(zhì)量通過(guò)不斷改進(jìn)噴漆工藝和鈑金件制作，取得明顯進(jìn)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(jìn)行清洗和表面處理，表面處理等級(jí)達(dá)到GB8923-88標(biāo)準(zhǔn)Sa2．5級(jí)；修建大型噴烘漆房，滿(mǎn)足修井機(jī)整機(jī)和井架在噴烘漆房?jī)?nèi)噴漆、烘干。為滿(mǎn)足海洋修井機(jī)的防腐要求，應(yīng)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(duì)于螺栓、螺母、墊片、銷(xiāo)軸等小型件，采用鋅鉻涂層(達(dá)可羅)工藝，涂層的防腐蝕性?xún)?yōu)于電鍍鋅、電鍍鎘、熱浸鋅，適應(yīng)海洋天氣、濕熱氣氛等條件。對(duì)于薄壁零件，如發(fā)動(dòng)機(jī)護(hù)罩、駕駛室、鏈條護(hù)罩等改進(jìn)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(jī)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(jī)、車(chē)床等金切設(shè)備。少數(shù)廠家從國(guó)外購(gòu)買(mǎi)了加工中心，主要廠家的數(shù)控機(jī)床已達(dá)到金切設(shè)備的一半。關(guān)鍵件使用先進(jìn)設(shè)備加工，如：里巴斯繩槽使用CQK61100臥式數(shù)控車(chē)床加工，轉(zhuǎn)盤(pán)齒輪使用Gleason弧齒機(jī)加工，箱體使用數(shù)控鏜床加工等等。主要廠家為進(jìn)一步控制加工質(zhì)量，還配備了三坐標(biāo)檢測(cè)儀，檢測(cè)關(guān)鍵件的形位誤差。

4、毛坯及熱處理

主要廠家長(zhǎng)期以來(lái)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(jì)算機(jī)群控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)熱處理設(shè)備全過(guò)程自動(dòng)控制和集中監(jiān)控。輝光離子氮化用于齒輪和軸類(lèi)零件，達(dá)到表面耐磨和尺寸精密的目的；滲碳工藝實(shí)現(xiàn)碳勢(shì)檢測(cè)、滲層測(cè)定、溫度控制自動(dòng)化，滲碳質(zhì)量得到保證；數(shù)控感應(yīng)加熱淬火實(shí)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(yán)格控制雜質(zhì)元素S、P含量；在鑄造工藝上采用樹(shù)脂砂造型、有機(jī)脂水玻璃砂制芯、無(wú)冒口澆鑄、凝固過(guò)程計(jì)算機(jī)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(guò)從原材料到熱處理每一個(gè)環(huán)節(jié)的控制，-20和-40℃2個(gè)級(jí)別的低溫性能合格率已長(zhǎng)期穩(wěn)定在理想水平。

5、裝配和試驗(yàn)

各廠家的修井機(jī)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(dá)到出廠8臺(tái)／月以上的能力。裝配過(guò)程中，有保證液氣管線(xiàn)和容器清潔度的技術(shù)措施。采用專(zhuān)業(yè)廠商制造的扣壓式接頭，對(duì)液氣管線(xiàn)試壓全檢，使管線(xiàn)的滲漏現(xiàn)象大為降低。液氣電管線(xiàn)的安裝排放，從雜亂無(wú)章到整齊有序，特別是在海洋修井機(jī)上采用隨動(dòng)排放裝置，使液氣電路的裝配水平躍上新臺(tái)階。主要廠家已具備修井機(jī)動(dòng)載荷和靜載荷試驗(yàn)?zāi)芰?，還模擬海洋修井機(jī)平臺(tái)位移工況，建成了海洋修井機(jī)載荷試驗(yàn)裝置。配有用于主滾筒、天車(chē)滑輪、剎車(chē)轂等部件的動(dòng)平衡機(jī)，用于轉(zhuǎn)盤(pán)和各種箱體的跑合試驗(yàn)裝置，用于大鉆、水龍頭的拉力試驗(yàn)臺(tái)架等。試驗(yàn)條件滿(mǎn)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(guó)外修井機(jī)，揭開(kāi)了我國(guó)修井機(jī)發(fā)展的序幕。1983年第一臺(tái)自走式井架液壓起升及伸縮的XJ350型修井機(jī)在江漢完成樣機(jī)試制。1985年以技貿(mào)結(jié)合方式與美國(guó)IRI公司簽訂修井機(jī)技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同，經(jīng)過(guò)中方人員赴美接受設(shè)計(jì)和制造技術(shù)培訓(xùn)，美方專(zhuān)家到工廠指導(dǎo)散件組裝的過(guò)程，促使我國(guó)修井機(jī)技術(shù)發(fā)展發(fā)生了質(zhì)的飛躍。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2004年我國(guó)修井機(jī)年產(chǎn)量超過(guò)300臺(tái)，已位居世界前列。國(guó)產(chǎn)修井機(jī)已成為國(guó)際市場(chǎng)的熱銷(xiāo)產(chǎn)品，出口到美國(guó)、加拿大、墨西哥、印尼、印度、敘利亞、中亞、南美、西歐等國(guó)家和地區(qū)。修井機(jī)研制的領(lǐng)先企業(yè)更是創(chuàng)出一次向美國(guó)銷(xiāo)售30臺(tái)修井機(jī)的驕人業(yè)績(jī)。

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

國(guó)外石油鉆井曾達(dá)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(hào)勘探井。 陸地石油生產(chǎn)井最深達(dá)9583。2米，是美國(guó)1974年在俄克拉荷馬州Washitail27—10N—9W號(hào)井創(chuàng)造的記錄。 

海洋石油勘探井最深達(dá)7881.82米,是1996年殼牌近海石油公司在美國(guó)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(guó)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(dá)7393.23米，是1995年Mobile石油公司在美國(guó)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(dá)2347米，是1999年5月在美味墨西哥灣海底進(jìn)行鉆井時(shí)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(dá)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(jī)有可能取代可控硅直流電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)，世界上主要鉆機(jī)制造商都開(kāi)發(fā)了交流變頻電驅(qū)動(dòng)機(jī)。頂訓(xùn)驅(qū)動(dòng)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(jī)將在一定范圍內(nèi)推廣作用。美國(guó)對(duì)小井眼的宣言是，對(duì)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(duì)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(diǎn)是可減少鉆井眼費(fèi)用40%~60%。 

軟管石油鉆機(jī)將會(huì)繼續(xù)發(fā)展，早在二十世紀(jì)五十年代初，已有以法國(guó)為代表的電驅(qū)動(dòng)橡膠軟管的石油鉆具用于鉆井，近年來(lái)則著重發(fā)展連續(xù)軟管（高強(qiáng)度、高韌性鋼）的石油鉆機(jī)，截止1997年已鉆600多口井。

第四節(jié) 我國(guó)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(jī),提高井架高度和鉆臺(tái)高度,提高鉆臺(tái)的集裝化程度和移動(dòng)能力;

（2）繼續(xù)進(jìn)行修井機(jī)的可靠性和安全性 研究 ;

（3）研制適用于沼澤、嚴(yán)寒、沙漠等邊遠(yuǎn)地帶的特型修井機(jī);

（4）盡可能采用自動(dòng)化程度高的配套設(shè)備.

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

修井機(jī)常用的有履帶式和車(chē)裝式（包括自走式）兩類(lèi)，履帶式修井機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易操作，價(jià)格便宜，對(duì)泥濘道路和井場(chǎng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性等特點(diǎn)，但裝機(jī)功率小不適應(yīng)大修的要求，運(yùn)移比較困難，需用專(zhuān)門(mén)的拖車(chē)，這種設(shè)備正在逐步淘汰。車(chē)裝式修井機(jī)，具有結(jié)構(gòu)先進(jìn)、裝機(jī)功率較大、運(yùn)移方便、自帶井架等優(yōu)點(diǎn)，但價(jià)格一般較貴，不適于泥濘的井場(chǎng)使用。蘇聯(lián)、美國(guó)的車(chē)裝式修井機(jī)已形成完整的系列，中國(guó)正在大力發(fā)展，將逐步代替大部分履帶式修井機(jī)。

不壓井修井機(jī)在自噴井中進(jìn)行起下管柱作業(yè)時(shí)，用這種修井機(jī)不需要壓井,可通過(guò)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(jī)是在油管內(nèi)進(jìn)行沖洗的設(shè)備，當(dāng)油管內(nèi)被蠟或其他硬物堵塞時(shí)，可將纏在絞車(chē)上的連續(xù)油管，下入油管中進(jìn)行沖鉆，以消除油管內(nèi)的堵塞物。

壓裂設(shè)備是進(jìn)行壓裂措施的機(jī)組，由壓裂車(chē)、混砂車(chē)、管匯車(chē)、儀表控制車(chē)組成，并配有運(yùn)砂車(chē)、運(yùn)液車(chē)。在壓裂施工中，各種車(chē)輛在井場(chǎng)上的布置。

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

混砂車(chē)是向壓裂車(chē)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(chē)。

管匯車(chē)是連接和裝載中、高壓管匯的設(shè)備。車(chē)上除管匯外，還裝有隨車(chē)液壓吊?；焐败?chē)泵出的中壓液體集中到管匯車(chē)后，再分配給各壓裂車(chē)。壓裂車(chē)泵出的高壓液體集中到高壓管匯送至井口。

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

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

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

封隔類(lèi)工具是在進(jìn)行分層開(kāi)采作業(yè)時(shí)需用封隔器將地層隔開(kāi)。中國(guó)常用的封隔器有支撐式、卡瓦式、水力擴(kuò)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(guó)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(jì) 研究 院和兗州礦業(yè)(集團(tuán))公司常州科學(xué)技術(shù)開(kāi)發(fā) 研究 所將ＫＪ50型監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于永城煤電集團(tuán)陳四樓煤礦北四采區(qū)順槽伸縮帶式輸送機(jī)、下山帶式輸送機(jī)的控制與保護(hù)及采掘設(shè)備、順槽輸送帶、下山輸送帶、給煤機(jī)的集中控制,較好地滿(mǎn)足了生產(chǎn)的需要。

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

ZJ70LDB鉆機(jī)在保留傳統(tǒng)模塊鉆機(jī)先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用了多項(xiàng)創(chuàng)新成果：采用滑軌式泥漿傘，解決了井口保潔問(wèn)題；應(yīng)用旋升式鉆臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了低位安裝、整機(jī)起升，減少了高空作業(yè)量；采用先進(jìn)的柴油機(jī)耦合器機(jī)組，在減少一臺(tái)動(dòng)力機(jī)組配備的情況下，功率提高了35%；采用2檔轉(zhuǎn)盤(pán)齒輪箱，既滿(mǎn)足了正常鉆井要求，又提高了轉(zhuǎn)盤(pán)應(yīng)急能力，降低了電機(jī)配置及電控系統(tǒng)成本；采用電控閥島技術(shù)，提高了遠(yuǎn)程控制靈敏度，克服了司鉆房液氣管線(xiàn)連接繁瑣的缺點(diǎn)。由于鉆機(jī)性能穩(wěn)定、質(zhì)量可靠，中國(guó)石化集團(tuán)公司委托的北京博奧益誠(chéng)石油工程技術(shù)有限公司駐廠監(jiān)造給予了高度評(píng)價(jià)。

江漢石油管理局副局長(zhǎng)謝永金表示，7000米鉆機(jī)增強(qiáng)了江漢油田的機(jī)械制造實(shí)力，四機(jī)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(jìn)合資合作，為打造中國(guó)石化石油裝備制造基地做出更大貢獻(xiàn)。

近年來(lái)，四機(jī)廠堅(jiān)持對(duì)外“引智借腦”，加大技術(shù)引進(jìn)和創(chuàng)新力度，與美國(guó)勞瑪詩(shī)特、華中科技大學(xué)和北京石油機(jī)械 研究 所等國(guó)外公司和國(guó)內(nèi)高校、科研院所開(kāi)展技術(shù)合作，完善研發(fā)體系，推進(jìn)自主創(chuàng)新，使石油裝備的研發(fā)優(yōu)勢(shì)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(jī)、直升機(jī)吊裝鉆機(jī)、拖掛式電動(dòng)變頻鉆機(jī)、低溫鉆機(jī)、大功率自動(dòng)混漿水泥車(chē)、全自動(dòng)水泥車(chē)、大功率壓裂機(jī)組等新產(chǎn)品相繼面世，并成功進(jìn)入美國(guó)、俄羅斯等國(guó)主流市場(chǎng)，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(tuán)-重組后的武重成為裝備制造業(yè)重型航母方針我國(guó)激光照排-中國(guó)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(guó)市場(chǎng)-瓦軸集團(tuán)今年前3季度業(yè)績(jī)劇增中國(guó)海爾企業(yè)-中國(guó)為什么培育不出自己的跨國(guó)公司中國(guó)集團(tuán)公司職位-中國(guó)首次公開(kāi)招聘大型國(guó)企正職經(jīng)營(yíng)管理者品牌中國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)-玉柴榮獲2006“中國(guó)品牌年度大獎(jiǎng)”上海大眾中國(guó)汽車(chē)-上海大眾全線(xiàn)下調(diào)銷(xiāo)售價(jià)格鑄型工藝鑄件-無(wú)模鑄型制造工藝的應(yīng)用氣門(mén)汽車(chē)有限公司-四川綿陽(yáng)地區(qū)零部件供應(yīng)商減產(chǎn)或停產(chǎn)發(fā)射機(jī)文件宿遷市-廣電總臺(tái)無(wú)線(xiàn)48CH發(fā)射機(jī)項(xiàng)目招標(biāo)（江蘇）

2、我國(guó)首套多功能海洋鉆修井機(jī)問(wèn)世

我國(guó)首套多功能海洋3000米鉆修井機(jī)在寶雞石油機(jī)械有限責(zé)任公司出廠。據(jù)這個(gè)公司技術(shù)人員介紹，這是國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)對(duì)這種鉆修井機(jī)整個(gè)系統(tǒng)的獨(dú)立自主設(shè)計(jì)研制，寶石公司擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。這標(biāo)志著我國(guó)海洋石油鉆采裝備研制能力取得重大進(jìn)展。

這種鉆修井機(jī)集鉆井、完井、修井3項(xiàng)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(jì)上，全部實(shí)現(xiàn)模塊化和高移運(yùn)性，大大減少設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)吊裝工作量，可滿(mǎn)足海上作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)頻繁拆卸、移運(yùn)和安裝的需要，能大大地提高海洋油氣勘探開(kāi)發(fā)的工作效率。而此前國(guó)內(nèi)的海洋鉆機(jī)，只能固定在鉆井平臺(tái)上，不能拆卸、移運(yùn)，作業(yè)條件不但大受限制，而且功能單一。同時(shí)，這種產(chǎn)品在電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)上采用新技術(shù)，增強(qiáng)作業(yè)過(guò)程中的抗干擾性、可靠性和先進(jìn)性，能完全滿(mǎn)足CCS、ABS等國(guó)內(nèi)國(guó)際著名船級(jí)社對(duì)設(shè)備的技術(shù)要求。

這臺(tái)鉆修井機(jī)是寶石機(jī)械公司為中國(guó)海洋石油服務(wù)公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的，將用于我國(guó)第一艘海洋油氣多功能作業(yè)船，為多個(gè)海洋鉆井作業(yè)平臺(tái)提供優(yōu)質(zhì)高效服務(wù)，優(yōu)化海上油氣田開(kāi)發(fā)的作業(yè)模式。這是寶石公司繼12000米鉆機(jī)和冀東人工島模塊鉆機(jī)問(wèn)世后，推出的又一項(xiàng)在我國(guó)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(gè)產(chǎn)品的兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)——長(zhǎng)液缸扶正機(jī)構(gòu)和活動(dòng)式指梁排放機(jī)構(gòu)正在申請(qǐng)國(guó)家專(zhuān)利。


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