侧钻井钻机改造与配置

1、侧钻井钻机改造与配置近年来，侧钻井技术作为一种经济型钻井技术取得了一定的进步，侧钻井的数量越来越多，但专用于侧钻井的钻机数量很少，不能满足侧钻井市场的需要，而将现有钻机改造为适用于侧钻井的钻机，是目前设备改造的一项重要工作。本文根据侧钻井的工艺特点，有针对性地提出了侧钻井钻机改造原则、 钻机配置要求， 并按此原则与要求对大庆一130 钻机进行改造配置， 取得了较好的经济与社会效益。引言大庆n -130钻机是我国20世纪70年代研制的大型钻机，由于这种钻机移运性、可靠性、经济性较差，不能适应现代钻井工艺的需要，已逐步被淘i,但这种钻机的配套设备仍有很大的使用价值，通过改造与配置，完全能够满足侧钻

2、井的作业要求。一、侧钻井工艺及特点（ 一 ） 施工阶段侧钻井施工主要分为三个阶段，第一阶段是作业前的准备，主要包括设备准备、窗口位置的确定、井眼与管柱的准备、做人工井底等工作；第二阶段是段铣或开窗；第三阶段是裸眼钻进 阶段。（ 二 ） 工艺特点侧钻井与打井相比，有如下特点：1 辅助时间长，纯钻时间短；2 开窗后进入深部地层，没有快速钻进，又因钻具与井眼之间的环空小，钻井液排量仅为打井的l/3 左右；3 一般采用31/2 ”钻杆，钻杆柔性大，限制钻压、转盘转速的提高，仅为打井时的 l/3左右；4 由于地层可钻性差，钻压、转盘转速低，机械钻速较低。 二、改造原则及配置要求 （ 一 ） 具有良好的移

3、运性 由于侧钻井成本较低，建井周期短，如搬安时间太长将延长建井周期，降低生产时效与经济效益。（ 二 ） 配备完善的固控设备由于裸眼钻进时钻压、转速较低，钻井岩屑较细，又因钻井液排量较低，钻井液携砂能力较低，造成有害固相含量相对较高，如不能有效降低有害固相含量，易造成卡钻事故，影响机械钻速。因此，配备完善的固控设备，能够较好地控制钻井液性能。（ 三 ） 具备良好的操作性由于侧钻井钻具的强度较低，钻压与上提遇阻都不能过大，必须进行精细操作，才能杜绝各种事故的发生，而良好的操作性是实现精细操作的前提。（ 四 ） 具备较高的可靠性由于侧钻井钻机对搬迁性要求高，所以不再配备备用设备，只有配备技术成熟、性

4、能可靠的设备，才能有效降低机修时间，提高生产时效。（ 五 ） 侧钻井钻机配置要求1 .为满足5000m浅井的施工作业，钻机的额定钩载不得小于1500kN;2 .钻机总装机功率不小于1200kW 绞车功率不小于 410kVV泥浆泵功率不小于 588kW,发电机功率不小于200kW；3 由于钻井液排量低，固控系统钻井液处理量只需满足要求，但净化水平要高，必须达到四级净化， 振动筛 、 除砂器 、 除泥器 、 离心机等固控系统配备齐全， 钻井液罐容积不得小于70m；34 ,井架有效高度不得低于30m1钻台高度不低于 4.5m,钻台面积满足井口作业要求；5 钻台配置气动绞车、钻杆动力钳等机械化设备，提

5、高井口的机械化程度。三、大庆n -130钻机改造方案（ 一 ） 传动方式改造后的钻机采用两台联动机（ 原 1 、 3 位 ） 并车传动，保留原井架及井架底座、悬吊系统、水龙头、转盘、绞车等设备。机房采用原1、 3 联动机并车，联合驱动泥浆泵、绞车、节能发电机、自动压风机等工作机组传动路线l 。（ 二 ） 转盘过桥链轮改造 转盘过桥链轮调向安装，小轮（29 齿 ）改造为输入端，大轮（40 齿 ）改造为输出端。通过改造转盘过桥链轮，提高传动轴到转盘的传动比。改造前转盘转速范围为78217r/min ,无法满足侧钻井低转速（3080r/min）的要求。改造后滚筒转速不变，转盘的转速范围为38106r

6、/min ,达到侧钻对转速的要求。（ 三 ） 动力设备配置配备 2 台 PZl2V190B 型柴油机作为主动力源，联合驱动绞车、泥浆泵、节能发电机等设备。主发电机采用 1FC6-404型节能发电机，用于钻机运转时的供电，辅助发电机采用VOLV030邂发电机组。配备l 台 2V6 5/12 型自动压风机与l 台 lV3/8 型电动压风机，节能发电机与自动压风机安装在同一底盘上，为一单独运输单元。（ 四 ） 固控系统配置钻井液净化系统共配备 2个钻井液罐，有效容积 70m3按照工作次序安装振动筛、除（ 五 ） 改造后技术参数 侧钻井深 柴油机功率及台数 泥浆泵功率及台数 钻台高度 绞车档数（ 六

7、） 主要问题砂器、除泥器、离心机，达到四级净化能力。25005000m882kWX2 台735kWXl 台4 5m4个-130 钻机自身存在许多设计与制造上的缺陷，使改造后的钻机存在难以克服的技术难题，今后需通过改造或优化配置，主要有：1 钻机仍采用TJ41 型塔式井架，井架结构复杂，安装费工、费时，并且需要高空作业，制约了钻机移运性的提高；2 绞车开式润滑，零部件润滑条件差，使用寿命短；3 工作机组、动力机组能力偏大，造成部分能力过剩；4 绞车、上台链条不密封，易造成油污落地，环保性较差。四、现场应用胜利油田钻井二公司于2004 年 1 月份完成第一套侧钻井钻机的改造，并在庄14- 侧 16

8、井进行了现场应用与试验，各项技术指标均达到了设计要求。1 搬迁日期：2004 年 1 月 28 日；2安装日期：2004 年 1 月 29 日；3侧钻修井日期：2004 年 2 月 1 日；4第一次开钻日期：2004 年 2 月 13 日；5完钻日期：2004 年 3 月 29 日；6完井日期：2004 年 4 月 5 日；7钻井周期：44d； 8建井周期：67d； 9设计井深：2845m； 10设计垂深：2800mx11.裸眼进尺：450ml12.完钻层位：沙三上；13.钻机月速：319.05m/台月。五、结论大庆n -130侧钻改造后，降低了转盘转速，提高了侧钻井的适用性，能够满足5000m浅井的施工