随着科学技术迅速发展,近年石油和天然气钻采设备也在常规基础上有突破性飞跃。本刊将分期 摘要介绍国外石油钻采设备的发展趋势,所摘的资料截止2001年,由于资料来源的局限性,因此仅作参考。
一、 石油钻井设备
1、石油钻井设备发展水平
①国外石油钻井曾达到的最高技术水平
•陆地石油勘探井最大钻井深度为13000米,是在科拉半岛钻的CT3 号勘探井。
•陆地石油生产井最深达9583。2米,是美国1974年在俄克拉荷马州Washitail27—10N—9W号井创造的记录。
•海洋石油勘探井最深达7881.82米,是1996年壳牌近海石油公司在美国OCS海湾创造的记录。
•海洋石油最大钻井深度是6963米,是美国HP公司在路易斯安娜州西三角洲27区块所钻的井。
•海洋石油采气井最深达7393.23米,是1995年Mobile石油公司在美国阿拉巴马州水域创造 的记录 。
•海洋石油(气)钻井工作水深最深达2347米,是1999年5月在美味墨西哥湾海底进行钻井时创造。2000年末,又在墨西哥湾Walker Ridge海区,由BHP公司创钻井水深达2696米。
②国外最大石油钻机
•美国Emsco公司于1998年在休斯敦召开的OCT会议上推出绞车功率为5000hp的钻机,钻深能力为15000米。用于当时世界上最先进的排水量为10万吨的《Discoverer Enterpruse》远洋钻井船上。
• 挪威MH公司研究开发Ramrig液压驱动石油钻机,钻机钻深15000米,额定载荷为1000kN。
•原苏联乌拉尔重型机器制造厂生产的Y—1500型钻机,最大钻深15000米,采用铝合金钻杆,大钩载荷只有4000kN 。
•美国Natioal oil—wall公司制造了绞车功率为7200 hp的钻机,装备在韩国三星船厂建造的《Navis Exploveri 1》钻井浮船上,该船工作水深为10000英尺,这类特深井钻机主要用于海洋深水,超深井、大角度井和水平井的钻井。
•加拿大Dreco公司生产的D4000VE钻机,钻井深度6069~12192米,绞车输入功率4000hp。
•德国德马克公司开发的UTB—1型钻机,钻深为12000~14000米,绞车输入功率4000hp。
•美国National—wall公司、Emsco公司、Dreco公司生产的钻机质量最好,使用寿命可过10~15年。
•顶部驱动钻机排在篡位的是美国Vatco公司,该公司生产的TDS—65型 AC—SCR—DC电驱动顶部驱动装置提升载荷为7500kN、TD—8SA型交流变频驱装置提升载荷为6500kN,其采用的交流感应电动机最高效率为97%。美国National oil—wal公司研制的PS2—750型顶驱装置,套筒载荷为7520kN。
•美国National oil—wall公司生产的最大型钻井泵14—P—2200,输入功率为2200hp。Emsco公司生产的FC—2200钻井泵,最大输入功率也是2200hp,这两种泵是目前世界上最大功率的钻井泵,14—P—2200钻井泵最高泵压为79.1Mpa ,是目前世界最高泵压的钻井泵。美国Gardner Denver公司的P2—11钻井泵,输入功率为1600hp,最主要的钻井泵为52.7Mpa,使用寿命90%以上泵可达15年以上。钻井泵易损件寿命也是被关心的问题,美国Reed公司生产的缸套,在20Mpa压力条件下,普通缸套寿命300小时;双金属缸套600~800小时;陶瓷缸套1600~2400小时。
•美国Cameron公司生产的 U型闸板防喷顺最大开口直径为26 3/4英寸,工作压力为2Mpa,美国Hgdritl公司生产的闸板防喷器,开口直径为11英寸,最高工作压力为140.6Mpa,这些是当前世界上开口直径最大,压力最高的闸板防喷器。Cameron公司的环形防喷器最大开口直径是21 1/4英寸,工作压力为140.6Mpa。防喷器胶芯的最高寿命也是Cameron创造,其D型组合胶芯防喷器,在封闭条件下,可连续通过钻杆接头800~1000次。
2、国外石油钻井设备发趋势
•随着交流变频技术的迅速发展,交流变频电驱钻机有可能取代可控硅直流电驱动钻机,世界上主要钻机制造商都开发了交流变频电驱动机。顶训驱动装置也将由交流变频取代钻具等的发展,有望从研究走向局部使用。
•小井眼石油钻机将在一定范围内推广作用。美国对小井眼的宣言是,对直井90%以上井眼直径小于7英寸或70%井眼直径小于5英寸;对接水平井而言,水平段直径小于6英寸。小井眼钻井的优点是可减少钻井眼费用40%~60%。
•软管石油钻机将会继续发展,早在二十世纪五十年代初,已有以法国为代表的电驱动橡胶软管的石油钻具用于钻井,近年来则着重发展连续软管(高强度、高韧性钢)的石油钻机,截止1997年已钻600多口井。 |