第一篇:軍事:中鉆井平臺世界先進
軍事:中國第七代鉆井平臺世界先進 推動中國走向深海
2014-10-08 08:42 來源:新華網
《致敬!國家工程師》系列報道之八:鉆入深海
站在巨大的半潛式鉆井平臺上,37歲的中集來福士技術助理總監楊忠華躊躇滿志——場地上正在建造5座深水半潛式鉆井平臺,其中包括世界上最大、最先進的第七代超深水半潛式鉆井平臺。
楊忠華出生那年,中集來福士的前身煙臺造船廠成立。從建造中國第一個座底式海上鉆井平臺,到中外合資,最終又成為中資企業,37年輪回后,這家工廠已成功交付8座深水半潛式鉆井平臺、9座自升式鉆井平臺。
資料圖:中集來福士技術助理總監楊忠華(中)和他的同事們。
它的在建深水半潛式鉆井平臺,占全球市場份額的20%、中國市場的70%。手持90億美元訂單,中集來福士也是目前中國唯一具備深水、超深水鉆井平臺批量化設計建造和交付能力的海工企業。
與歷史悠久、積累深厚的其他裝備制造領域不同,中國的海洋工程裝備曾近乎停滯20多年。當中國人決心進軍海洋,如楊忠華般的年輕工程師,承擔起了新使命。
正趕上海工裝備復興
煙臺造船廠在芝罘島成立后,第一個合作伙伴是勝利油田,建成的第一個海上鉆井平臺,就叫“勝利一號”。
這也是中國第一座淺海座底式鉆井平臺。沒有經驗可供參考,全靠“土辦法”:用木頭做模型,用鋼絲電線排管線,費盡周折。
這座在中國海工史上具有標志性意義的裝備,1978年服役,1989年退役。但此后中國并沒有此類裝備的新訂單,煙臺造船廠因此轉向漁輪和小型拖輪的修造。
到1994年,煙臺造船廠與新加坡私人造船公司合資,成立了煙臺萊佛士船業有限公司(以下簡稱煙臺萊佛士)。
新加坡是全球最著名的海洋工程裝備制造地和維修基地之一。新加坡第一代海工領軍人物章立人,曾建造了新加坡第一個自升式鉆井平臺。到煙臺前,他所在的企業已經出售了數百個大型海工設備。
正是依靠章立人的專業和經驗,以及全球海工向中國轉移的趨勢,煙臺萊佛士從挪威船東手中拿到第一個大型鉆井平臺訂單。
楊忠華1999年進廠時,老廠已在國外先進技術的驅動下初顯生機。
遼寧丹東人楊忠華畢業于大連海洋大學,熱力發動機專業,“與目前的工作基本沒有聯系。”
那時中國最有名的是滬東造船、大連造船等,“除非畢業于哈爾濱工程大學、上海交通大學等海工領域著名高校,其他學生很難進去。”他回憶說。
合資企業不在乎“出身”,還提供了更好的報酬。加上各種補貼,楊忠華每月能拿到約1500元,而當時多數企業月薪不過三四百元。
和他一起加盟這家企業的,還有他的6名同學,其中一位后來成為他的妻子。
楊忠華參與的第一個項目,是為美國潮水公司建造一條長74米、用來鋪設電纜的海工支持船,他負責做船底液壓艙口蓋。“鋪電纜是從船肚子下去的,這個肚口平時關上,鋪電纜時打開。”
液壓艙口蓋由挪威公司設計,楊忠華用盡心思終于看明白圖紙,但車間工人拿到他的制造要求后說,零件的精度已經遠遠超過了車床本身的精度,“那時候還是書呆子,沒有很好地理解理想與現實的差距。”
隨后,他參與了為中國海洋石油總公司建造的3800噸起重鋪管船。這是當時亞洲最大的鋪管船,可以在水深150米內鋪設管道。
新世紀起,中國沉寂了近20年的海工裝備開始復興。但對于只制造過一座大型半潛式鉆井平臺的中國人來說,技術和人才捉襟見肘。
煙臺萊佛士有著來自新加坡的先進經驗,本土工程師快速成長。
在第三個項目——86米長的拖曳支持船中,參加工作僅6年的楊忠華成為“管路放樣”主管,統籌整個裝備的管路安裝。他們最后為美國船東建造了5艘這種裝備。
把重任交給年輕人
2005年5月,煙臺萊佛士迎來了第一個海工平臺項目——北海深水半潛式鉆井平臺。
它也是在中國建造的最早的深水半潛式鉆井平臺。這個產品已經完成3座,最后被中國海洋石油總公司下屬的油服企業整體收購。
楊忠華負責該項目的所有技術問題。
因為平臺要應對挪威北海的惡劣天氣,他到挪威學習了3個月,“種種第一次,很多概念原來都沒接觸過,太難了。”
建造過程中,為了核實平臺上近萬個開孔的準確位置及加強形式,50多個技術人員走遍全船每一個角落,“相機用壞了三四部。”
這個項目,鉆井系統、控制系統、動力系統等核心部分,都由西方企業完成。
為歐洲船東服務,楊忠華說,對方要求特別高,有時近乎苛刻。
從長遠看,海洋油氣開發必須大力發展適應更深水域的半潛式平臺。為此,煙臺萊佛士專門成立了研究機構,也就是中集海洋工程研究院有限公司的前身,推動此類裝備的研發。
然而,就在第四座中海油服北海深水半潛式鉆井平臺開始建造的時候,2008年國際金融危機爆發,煙臺萊佛士陷入困局。
除了楊忠華和妻子,另外4名同班同學和他進廠時的師傅們,紛紛離開,有的去了其他船廠,有的轉行。
最終,全球最大的集裝箱制造企業中國國際海運集裝箱(集團)股份有限公司進入,煙臺萊佛士更名為煙臺中集來福士海洋工程有限公司。
當時它擁有世界上獨一無二的海工建造工藝。中集海洋工程研究院有限公司副總經理滕瑤對我們說,對于首制項目,集團公司的理念是,只要設計團隊能夠勝任,就敢于投資。
國內深水鉆井平臺自上世紀80年代停滯,與西方先進水平的距離逐漸拉大。
“基礎太薄弱了,老同志和年輕人同樣都沒有經驗。”滕瑤說,公司決定讓年輕的工程師們站到第一線。
“沒有師傅,也沒有基礎資料。”楊忠華說,最初做鉆井平臺,作為技術負責人的他只能查找西方資料,向船級社、外聘歐洲專家求教。
重壓之下,敢于擔當的年輕工程師們,成為技術團隊和行業的領軍人物。
45分貝的噪聲標準
現在的中集海工,在煙臺、上海及瑞典設有研究院和研發中心,研究人員900余人,平均年齡31歲。
“有些人剛畢業就能參加幾億美元項目的設計并逐步扛起重擔,而在一般科研院所,參加工作十多年,很可能仍然在做輔助性工作。”滕瑤說。
現在,他們正在為挪威船東同時建造2座全球最先進的第七代超深水半潛式鉆井平臺,并將于2015年開始交付。
2013年初,這家企業已經成為中國國際海運集裝箱(集團)股份有限公司的全資控股公司,這意味著2座巨大裝備可以真正貼上“中國制造”的標簽。
這種造價近7億美元的平臺,作業水深可達3658米,鉆井深度15250米,可變荷載達到1萬噸,均為目前國內之最、全球前列,可適應除挪威北海外的所有作業環境。
2013年,這家企業還向巴西交付了2座具有完全自主知識產權的半潛式起重生活平臺。目前擁有80%知識產權的2座深水半潛式鉆井平臺“維京龍”號,正在現場建造。
滕瑤說,中集來福士目前正在建造的一些平臺,可以完全適應南海海況,“希望我們的平臺能早日為南海服務。”
而楊忠華急需更專業的同事配合自己的工作。
比如機電一體化專業的畢業生,以及了解海工平臺健康、安全和環保的工程師,中國在這些領域的人才稀缺,卻是歐美國家船東非常在意的。
再比如海上鉆井平臺生活區,在挪威北海噪音不得超過45分貝。中國目前的標準是60到65分貝,而日常生活中的噪音是55到60分貝。
打個比方,挪威人的要求相當于,“夜晚,小區里非常安靜,一根針掉到地板上,可以清晰地聽見聲音。”
僅是控制噪音,就涉及多個專業:結構強度、結構模態、舾裝、減振降噪材料、內裝、通風、振動源的識別和隔離等。
“國內海上積累的操作經驗太少,基本找不到高端鉆井平臺的操船人員。”滕瑤說,經驗正在慢慢積累。
外國船東要求“不漏油”
平臺項目關鍵的配套零部件,如鉆井系統、動力系統等仍由西方公司供應。中國人尚不具備現場子系統的集成能力,無法實現現場拆分和組裝。僅由此導致的運費差價,就達到設備總價的5%左右。
比如鉆井包,一般售價在1.5億美元到2.5億美元,整裝運輸與拆分運輸的差價可達650萬美元至1250萬美元。
如此差距,不僅極大壓縮了海工裝備企業的利潤空間,而且也影響到平臺的交付周期,“西方的理念是,我可以用你的瓶子,但你必須得裝我的水。”滕瑤說。
中國人對于建造如此龐大卻又異常精密的裝備還需要努力——基礎零件配套和基礎質量控制體系,中國企業還無法獲得信任。
比如用于連接管線的卡套,是“最基本、最簡單”的產品,但國內企業供應的產品漏油率很高。外國船東有時會直接要求“不能漏油”。
海洋工程裝備是高風險行業,對基礎零部件有嚴格的可靠性要求,不能因瑕疵耽誤生產周期。
一次,由于國產高強度不銹鋼螺栓質量不行,只能等待進口產品替換,耽誤了幾十天。每延期交付一天,他們都會被處以十幾萬美元罰款,“基礎配套條件如果不改善,高端裝備制造,顯然難有大發展。”楊忠華說。
“高端產品70%左右的零部件需要進口,包括動力包、配電包、柴油機、發電機、推進器、甲板機械、救生艇等。”他希望得到更多國內企業認真、負責的協同和幫助。
而一旦有材料或者零部件國內能做,國際市場上會迅速跌價至少20%。
這一代年輕的中國海工工程師還有很多期望。
他們希望像西方同行那樣“輸出智慧和設計,包括標準和體系”。而這些期待和努力聚集的能量,將推動中國更堅定地走向深海。(記者葛江濤)
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第二篇:鉆井平臺上半年工作總結
2014年年中項目工作總結
2014年轉眼已經過去半年,在半年的工作中,CP300-3#項目度過了關鍵期邁向交船。努力實現分廠領導班子提出的打造“六星”分廠的奮斗目標,努力結合公司節約挖潛降本增效的方針進行項目管理的改進和相關工作整理,實施,半年來圓滿的完成了公司下發各項工作目標。在項目組管理建設、人員業務素質和思想覺悟等等方面的工作有了很大提高,現在將半年來工作做一總結,請領導同事們多多指正。
一、項目管理建設方面。
2014年CP300-3#項目由年初的項目間歇期逐漸向項目實驗交驗期過渡,同時施工逐漸轉向緊張而忙碌的收尾。根據項目施工特點項目管理逐漸由施工內容向調試內容轉變。
計劃完成率方面:項目組根據新港施工條件制定完善項目施工計劃,相關施工內容提前落實,提前溝通,提前采購,努力避免因新港遠離廠區帶來的施工不便。項目組人員按區域劃分專屬管轄,責任落實到個人,施工人員與項目人員互相監督問題處理情況,并嚴肅施工獎罰制度,施工人員上訴制度,調試與施工銜接指定完工性內檢,有效的保證了分廠計劃完成率。再次期間項目組積極配合生產管理科完成懸臂梁、鉆臺稱重實驗,各專業系統交驗,完成了全船升降實驗,并用較短時間完成升降電機過渡板更換工作。在此過程中也發現許多不足之處,由于施工備料及采購工作限制導致計劃完成不了的情況多有發生,也對我們現場人員的工作預見性提出更高的要求,自己對于工作整體施工進度把握不夠徹底,對相關海工建造工藝了解不夠深入,對平臺整體建造程序掌握不深,造成了有些工作安排不夠合理,以后還需不斷學習,加強自身能力。
質量報驗方面:半年來項目質量工作總體來看表現良好,1-4月份報驗電氣施工項及電氣系統為主,5-6月份集中報驗輪機系統及大型試驗,報驗整體效果良好,一次性報驗通過率較高。針對生產過程中的質量問題我們也做了改進,做好日常質量巡檢制度及質量處罰規定,項目組積極組織開展月度質量大巡查,所有人員定期聯合對全船進行施工檢查,對于出現的質量的問題進行整改,相關區域負責人落實整改情況,并酌情對施工負責人員進行懲罰,提高人員責任心及質量意識。調試前進行施工完整性交驗,避免調試與施工之間過多內耗,交驗嚴把質量關,截止到6月末,項目組完成所有施工區域報驗CCS,完成全船90%調試系統報驗。
成本控制方面:半年以來成本控制已經得到落實,各方施工公司也相繼出臺相應處罰措施,項目巡檢對于浪費材料現象處罰力度加大,從報料單到出庫單,到送貨單到反庫單嚴格檢查,現場不用材料及時清理反庫。對于現場庫房進行定期巡檢,不合格多余庫存要求及時清理。對于現場服務其他單位的工作,制定設備使用單據,油料使用單據,嚴格控制成本,并半年以來節省防護材料1萬余元,降本增效利用庫房剩余材料近2萬元,現場施工隊伍及調試中心維修損壞件近3萬余元,落實結算油料使用單據8萬余元,設備使用單據4萬余元,深入的貫徹降本增效理念。
安全方面:在上半年并無特大安全違章現象發生,項目組堅持貫徹項目安全管理制度,分廠安全管理要求,建立健全項目安全巡檢制度,項目安全考核等。項目組安全方面設立專人負責,同時相關區域負責人為兼職安全員,強化全員安全意識,定期召開安全例會。半年以來,安全主要攻堅戰在升降電機過渡板更換期間,因為此項工作難度大,安全性低,在工作開始之前項目組進行風險識別,應急預案制定,強化安全理念,嚴格制定施工計劃,盡力避免夜間施工降低安全風險,項目組全員現場監護隨時協調保證工作順利安全完成,努力做到0事故率。
5S+2S工作方面:在新港區域5S+2S管理方面,認真貫徹分廠5S+2S管理規定,嚴格執行5S+2S管理標準,項目每天進行5S+2S巡檢,發現問題及時處理,對庫房、現場施工料區進行定期檢查,對施工現場要求工完料凈場地清,對現場的耗材、廢品、工量具、工位器具、生活用品、生產垃圾等都做了詳細規定。制定設備巡檢個人負責制,區域負責人對區域設備進行巡檢監督,對區域衛生進行定期檢查,制定設備巡檢表、施工完整性巡檢表,強化巡檢制度。
業余文化方面:項目組利用空閑時間積極組織開展相關活動,促進大家業余生活,例如真人CS比賽,鍛煉大家的團隊合作能力。分廠領導組織新港-廠區籃球比賽,最終新港隊獲勝,項目組承建此次比賽。
對于項目建設過程中也有很多不足之處,項目的成本管理應該更加程序化,由于CP300-3#平臺特殊性,此部分無法進行再進一步細化工作,希望在以后的項目中得到很好的整理控制。項目組建設方面試探性使用人員分區域管理負責制,目前看收效明顯,前期的區域專人負責很好的解決了施工方面的各項工作,各專業銜接處理的很好,知識的獲取較全面,對于整體施工把握較突出。后期的區域主負責人是其他區域輔助負責人使大家在進入調試后處理問題不再局限,但是也有不足之處,例如人員對整體性工作的把握較明顯,但是個別方面工作認識深度稍顯不足,對于專業化工作如質量、工藝、調試認識不夠清晰,項目組在這方面解決的不是很好,以后有待加強。對于相關違章違規處罰力度略顯不足,更多是采取說服教育,以后應該更加嚴格處理。
二、人員業務素質能力的提高。
在這半年來,項目組經歷了艱巨的施工任務及相關大型試驗,使大家學習到了很多相關知識,也是大家得到了更多實踐經驗。許多人員都是第一次經歷這些工作但是大家努力學習的精神,從中得到了寶貴經驗,會使大家在以后的工作中更加得心應手。
我個人在不斷學習輪機專業的同時繼續深化理解電氣專業相關知識,也積極向項目組其他人員及施工公司人員學習相關知識,使我在項目建造過程中受益匪淺。同時自己也有很多地方學習的不夠,工作方法有時候過于墨守成規,今后加強學習工程管理上的法律法規、規范、標準以及專業知識,為今后管理工作提供有力的依據,并指導自已進行正確的管理工作打下扎實的基礎。
三、思想覺悟的提高。
項目進行到現在的后半年大家的工作熱情和積極性絲毫沒有減少,在平時工作中學習氛圍更加濃重,更加努力負責,大家堅信在最后時期一定要將項目收好尾,交出滿意的答卷。
對自己來說是非常重要的半年,在這半年中我正式加入了中國共產黨,成為一名黨員。同時在思想上也有了新的認識,應該更加愛崗敬業,做到一名共產黨員應具有的責任感和事業心,積極主動認真的學習專業知識,工作態度端正,認真負責。時時刻刻以一名共產黨員的要求來要求自己。更為項目貢獻自己的一份力量,努力帶領項目組做好CP300-3#項目管理工作。
CP300-3#項目在分廠領導和各外協施工公司車間部室的支持幫助下逐漸接近尾聲,在此請允許我代表CP300-3#項目組向給予項目組極大支持幫助的分廠領導班子表達衷心的感謝,向為項目付出辛勤汗水的各外協施工公司、車間部室表達誠摯的謝意。謝謝你們!
第三篇:先進軍事文化
淺析軍隊轉型中的先進軍事文化建設
摘要:我軍深刻把握黨的歷史任務新要求、國家安全和發展新需求、世界軍事發展新趨勢,提出大力發展先進軍事文化,賦予國防和軍隊建設一項重要任務。當前我軍正處于戰斗力生成模式轉變的關鍵時期,軍事文化在軍隊總體格局中的位置越來越重要,文化軟實力對軍隊戰斗力提升作用越來越明顯,軍事文化越來越成為滲透并影響軍隊戰斗力生成的重要基本元素,推動先進軍事文化發展對軍隊轉型起到了關鍵性作用,是新形勢下國防和軍隊建設的“必由之路”。
關鍵詞:先進軍事文化;軍隊轉型
我軍歷來重視運用文化引領前進方向、凝聚奮斗力量,團結領導全軍將士以思想文化新覺醒、理論創造新成果、文化建設新成就推動軍隊事業向前發展。回顧我軍近90年來發展壯大的輝煌歷程,不難發現,先進軍事文化始終是我軍的精神旗幟。當前我軍正處于社會歷史環境深刻變化之中,正確把握軍隊戰斗力生成模式轉變過程中的先進軍事文化建設因素,對于推進我軍戰斗力的轉型和先進軍事文化的發展有著重要的理論價值和實踐意義。
一、充分認識軍隊轉型中先進軍事文化的重要作用
伴隨著新軍事變革的滾滾浪潮,實現軍隊從機械化向信息化的轉型,正成為世界各主要國家軍隊的奮斗目標。在此其間,武器裝備、編制體制等因素的重要性自不待言,而文化同樣是一個至關重要的,不可或缺的關鍵性因素。正如美軍強調指出的:“轉型是一個持續的過程,不僅要預測未來,而且要創新未來。但是不管怎樣,轉型都是以文化作為出發點和歸宿的。”軍隊轉型成功的“關鍵因素”,在于“軍事文化轉型”,美國《國防部轉型計劃指南》確定的三大轉型戰略,第一條便是實行“軍事文化轉型”,可見文化建設在世界軍隊轉型中的重要程度。
我軍先進軍事文化,作為軍事軟實力的重要內容,它蘊含著黨領導人民軍隊在革命、建設和改革實踐中創造的寶貴精神財富,為我軍發展壯大、克敵制勝提供了強大思想保證和重要力量源泉[1],對于部隊戰斗力生成有重要意義。
(一)先進軍事文化是催生我軍戰斗力的“催化劑”
軍事文化的實踐根植于戰斗力,目標服務于戰斗力,效果體現于戰斗力。面對揚言三到六個月消滅共產黨的國民黨反動派,我黨我軍始終堅定著建立人民民主政權的信念,與全國各民族愛國人士組成統一戰線取得解放戰爭的勝利。從索馬里護航到聯合國維和,從中外聯合演習場到盛大國慶閱兵場,從奧運世博安保到抗洪搶險救災,我軍在遂行戰爭、非戰爭軍事行動的實踐中證明,立體多維、形式多樣的先進軍事文化在鼓舞官兵士氣、激發戰斗精神、提升戰斗力發揮著關鍵作用,將先進軍事文化融入戰斗力生成模式,有助于提高部隊謀打贏能力,有助于催生我軍戰斗力生成。
(二)先進軍事文化是凝聚我軍戰斗力的“粘合劑”
戰斗力是指戰斗主體在軍事活動中,履行根本職能的能力,主要包括戰時克敵制勝的實戰能力和平時保衛祖國、維護和平的威懾能力。戰斗力的構成主要有三大要素:人、武器裝備以及二者的結合方式[2]。戰斗力生成模式的轉變滲透于諸要素的軟實力建設之中,各要素只有凝聚在一起才能發揮最大戰斗效應,實現個體的優化和整體的躍升;而先進軍事文化作為軍事軟實力的重要體現,牽引貫穿于諸要素,符合戰斗力生成模式轉變的時代訴求,成為凝聚我軍戰斗力的“粘合劑”。
(三)先進軍事文化是提升我軍戰斗力的“助推器” 加強先進軍事文化建設的根本目的在于永葆我軍性質宗旨和政治本色,激發官兵戰斗精神,保持部隊高昂士氣,鞏固部隊戰斗能力。先進軍事文化建設是我軍戰斗力生成模式轉變的基本要求。80多年來,井岡山精神、長征精神、延安精神、“兩彈一星”精神、航天精神等代表了我軍各個時期先進軍事文化建設的精華成果,這些立足現實環境匯集成的精神果實,對于當時的紅軍、解放軍完成艱苦條件下軍隊建設任務起到了不可替代的作用,對我軍戰斗力的提升起到了顯著的促進作用。
二、牢牢把握軍隊轉型中先進軍事文化的發展路徑
(一)以先進的理念引領先進軍事文化建設
古今中外的軍事實踐表明,戰斗力生成模式的轉變,表現在技術的進步,核心是理念的革新。黨指揮槍始終是我國建軍的根本原則,作為黨的軍隊,就要用黨的創新理論武裝全軍。“如果沒有政治信仰和政治意識,軍隊就不能成為一支由公民自愿參加的軍隊,只能是支雇傭軍。”[3]因此就要把永葆時代活力的馬克思列寧主義、毛澤東思想、鄧小平理論、“三個代表”重要思想和科學發展觀運用到指導我軍戰斗力生成模式轉變的重大問題,把大力培育當代革命軍人核心價值觀貫穿在軍隊轉型過程中的文化建設之中,切實做到使“忠誠于黨,熱愛人民,報效國家,獻身使命,崇尚榮譽”融入官兵的靈魂血脈。
(二)以現代的手段促進先進軍事文化建設
新軍事變革的時代浪潮風起云涌,先進軍事文化建設必須與科學技術的革新緊密結合起來,因為知識和技術是戰斗力生成模式又好又快轉變的關鍵因素。其中,建設內涵深邃、外延豐富的信息化文化的需求迫在眉睫。高度認同信息在軍隊建設中的重要地位和作用,保持對信息的敏銳感覺和自覺利用,拓展在信息空間的生存能力,以建設信息化軍隊、打贏信息化戰爭為軍隊發展方向的一種認識論和價值取向。培育信息主導的價值觀念,就是要深刻認識信息化是中國特色軍事變革的本質和核心,主動接受信息化這一新生事物,積極利用信息化手段提升工作效率,增強信息化素養和能力;緊緊圍繞信息主導推進軍隊改革,深刻認識信息技術是當代高技術群的核心,努力發展信息化武器裝備,對機械化裝備進行信息化改造,提高武器裝備的信息化水平;深刻認識信息資源是戰斗力的重要因素,信息優勢是掌握戰場主動權的關鍵,大力開發利用信息資源,并把信息優勢轉化為決策力和行動力,進而轉化為掌握戰場主動權的戰斗力。
(三)以過硬的隊伍支撐先進軍事文化建設
人,作為構成戰斗力的核心因素,在我軍轉型過程中發揮著決定性作用。不斷加大我軍人才培養開發力度和激勵保障力度,建立以民主、科學、高效為主要特征的軍事管理文化,全面提高官兵素質。要以適應現代高科技戰爭為主要目標,在軍事教育訓練的指導思想、內容方法等方面進行全面更新,全方位提高官兵思想政治覺悟與軍事體技能素質,要使官兵成為思想好、業務精、復合型的一專多能人才,從根本上解決“人”這一核心問題,在軍隊轉型浪潮中,以一支素質全面過硬的隊伍給予先進軍事文化建設有力支持。
(四)以全面的創新推動先進軍事文化建設
戰斗力生成模式轉變的實質,就是軍事領域的創新的結果。軍事創新既是戰斗力生成模式轉變過程中不可缺少的環節,更是實現戰斗力諸要素及其組合方式變革的原始動力。從這個意義上講,軍事創新是實現戰斗力生成模式轉變的生命,戰斗力生成模式的轉變最終必須落實到軍事主體的創新性實踐中。基于適應信息化戰爭這一作戰理念,先進軍事文化建設要適應軍隊轉型需要,必須要摒棄落后的思想觀念與科學技術,在開拓創新上下功夫。尊重官兵的創新意識,挖掘官兵的創新潛質;提高自主創新能力,重視核心信息的創新;營造良好的創新文化氛圍,從價值取向、心理素質和行為模式入手,鼓勵、引導創新,提高先進軍事文化創新的速度,提升先進軍事文化創新的質量。
三、著力開創軍隊轉型中先進軍事文化的新局面
“文化是未來的決勝力。”中央軍委下發的《關于大力發展先進軍事文化的意見》強調,以高度的文化自覺和強烈的使命擔當,加強領導,精心策劃,科學實施,狠抓落實,不斷提高軍事文化建設科學化水平。社會的發展變化,特別是信息化日新月異的發展,給我軍先進軍事文化建設提出了許多新課題、新挑戰,同時也為開創先進軍事文化建設的新局面提供了新思路、新機遇。新的歷史時期,我們要在繼承優秀傳統和成功經驗的基礎之上,積極適應多樣化的環境變化,研究和探索信息化條件下的軍事文化發展規律,不斷開創先進軍事文化建設的新局面,使我軍的先進軍事文化更具時代感和使命感。
開創虛實結合的新局面。當前,軍事文化的傳播方式及內容都在發生著日新月異的變化,我們要利用信息化、數字化的便利條件,重視發揮網絡作為文化載體和表現形式的傳播力,不斷為軍營文化注入新鮮血液,將體現時代潮流的文化因子運用于信息化條件下的文化建設,積極開展網絡教學、在線交流等活動,使軍營文化與時代發展同頻共振。
開創以老促新的新局面。傳統文化作為我軍代代相傳的文化血脈和發展根基,在信息時代背景下,要扎實做好利用傳統時代精神打造現代文化品牌,讓官兵在重溫前輩革命歷程,參觀歷史遺跡等活動中,洗禮升華自我精神境界,增強官兵對部隊的認同感、歸宿感和集體榮譽感,以促進新型先進軍事文化的扎實建設與發展。
開創由線到面的新局面。在新的社會歷史條件下,地方文化正潛移默化的滲透影響著軍隊文化,兩者結合程度越發緊密,新形勢對構建軍地合作機制推動軍事文化融合式發展提出了更高要求。積極構建軍地合作體系,建立軍地文化設施共享機制,建立文化骨干培養機制,建立文化實踐交流機制,摒棄過去軍隊線式發展,以軍隊文化為主線,實現軍隊文化與地方文化優勢相互交織的面式發展,使兩者共同構建服務轉型時期的先進軍事文化。
參考文獻:
[1]解正軒.大力發展先進軍事文化 為部隊建設提供強大精神力量[J].求是,2011(1)
[2]徐長安.軍事文化與戰斗力[M].北京:軍事科學出版社,2010(7)[3]彭懷東.戰斗精神論[M].北京:長征出版社,2004
第四篇:鉆井平臺人員崗位英文名稱
附錄一:平臺人員崗位名稱
一.承包商人員(Contractor’s Personnel)
Rig Manager平臺經理
Senior Toolpusher 高級隊長
Junior Toolpusher 值班隊長
Driller 司鉆
Assistant Driller(AD)副司鉆
Derrick Man 井架工
Floor Man(roughneck)鉆工
Chief Roustabout 場地工長
Crane Operator 吊車工
Roustabout 場地工
Mechanic 機械師
Electrician 電氣師
Repairman 修理工
Motorman機工
Welder 焊工
Warehouse Man(stock Keeper)材料員
Medic 醫生
Safety Supervisor 安全監督
Interpreter(translator)翻譯 Chief cook 主廚
Cook 廚師
Steward 廚工
Laundry Man 洗衣工
Room boy 清潔工
二.作業者及服務公司人員(Operator’s Personnel and Service Company Personnel)
Drilling Superintendent 鉆井監督
Company Man(Operator’s Representative)公司代表
Geologist 地質師
Mud Logging Engineer(Mud logger)泥漿錄井工程師
Mud Engineer 泥漿工程師
Cementer 固井工
Cement Engineer 固井工程師
Testing Engineer 試油工程師
Coring Engineer 取芯工程師
Wireline Logging Engineer電測工程師
附錄四.鉆具,井口工具,打撈工具
Drill Pipe 鉆桿
Drill Collar 鉆鋌
Heavy Weight Drill Pipe 加重鉆桿
Elevator 吊卡
Tong 大鉗
Make-up Tong 上扣大鉗
Break-out Tong 卸扣大鉗
Mud Box 泥漿防噴盒
Casing Stabbing Board 套管扶正臺
Slips 卡瓦
Spider 卡盤
Mouse Hole 小鼠洞(接單根用)
Full open valve 全通徑安全閥
Chain Tong 鏈鉗
Casing 套管
Tubing 油管
Drill String 鉆柱
Jar(drilling jar)震擊器
Shock sub 減震器
Right Hand Thread 正扣
Left Hand Thread 反扣
Stabilizer 扶正器
Rabbit 通管規
Liner 尾管
Conductor 導管
Thread Protector 護絲
Stand(鉆桿)立柱
Single(鉆桿)單根
Joint(鉆具)根
Bend 彎頭
Sub 短節
Pup Joint 短鉆桿, 短節
Connector 接頭
Bit 鉆頭
Bit Breaker 鉆頭盒
Box 母扣
Pin 公扣
Hole Opener 開眼鉆頭
Reamer 擴眼鉆頭
Overshot 打撈筒
Junk Basket 打撈籃
Junk Mill平頭磨鞋
Spear 打撈矛
Fishing Tap 打撈公錐
Cross Over Sub(XO Sub)轉換接頭
Bottom Hole Assembly(BHA)下部鉆具組合
第五篇:頂驅鉆井平臺畢業設計
畢
業 設 計
姓名:
課題:
指導教師:
專業:
日期:楊青
頂驅鉆機的構設計 饒美麗 機電一體化 2010年11月19日
頂驅鉆井的結構設計
摘 要
20多年來世界上蓬勃發展的頂部驅動鉆井裝置,實現了鉆機現代化的歷史跨越。介紹了頂部驅動鉆機的中提技術,描述了頂部驅動的結構和功能。對其主要的技術參數,結構和工作性能等做出了詳細的介紹。致命了它在鉆井,修井方面的廣闊應用前景。
關鍵詞:鉆井,鉆機,頂部驅動,原理,結構
TOP DRIVE RIG STRUCTUREDESIGING
ABSTRACR
For more than 20 years of world booming top drive drilling rig device, have realized modernization a historical leap.Introduces top drive rig advice, describes the top drive technology of structure and function.Its main technical parameters, structure and working performance and so make were introduced in detail.Deadly it up on the drilling and workover aspects, broad application prospect.KEY WORDS: Drilling, the drill, top drive, principle, structure
前 言
近20年來,世界上發展起來的頂部驅動鉆井轉轉顯著提高了組阿寧作業能力和效率,并已經成為石油鉆井行業的標準產品。目前在世界上不少國家的上千臺大,中型鉆機上,將它用于鉆中深井(2000-4500M),深井(4500-6000M),超深井(6000-9000M)的日益增多。該產品自80年代初開始研制,值到現在已發展到最先進的整體頂部驅動鉆井裝置,英文簡寫為IDS(INTRGRATED TOP DRIVE DRILLING SYSTEM),顯示出它強大的生命力。
從世界鉆井機械的發展趨勢來看,為適應鉆井自動化的進一步需求,頂驅鉆井裝置和井下鉆頭加壓裝置,將成為21世界世界鉆井機械發展的主要方向。據悉,目前我國赴國外工作的鉆井隊,如果鉆機未安裝頂驅裝置,工程投標將不予中標。可見頂驅裝置已到了非用不可的地步。自1981年12月美國研制的頂部驅動系統投入使用以來,頂驅逐漸被世界各國石油鉆井所采用。目前,淺海上的鉆井船或平臺,幾乎全部裝備了頂驅,陸地石油鉆機也越開越多地使用了頂驅。
頂驅裝置的發展歷程
1.1 什么事頂驅鉆井裝置
頂驅鉆井裝置是美國,法國,挪威近20多年來相繼研制成功,正在推廣應用的一種頂部驅動鉆井系統。它可以從井架空間上不直接旋轉鉆柱,并沿井架內專用導軌向下送進,彎沉鉆柱旋轉鉆進,循環鉆井液,接力跟,上卸扣和倒劃眼等多種鉆井操作。如圖1所示。該裝置主要由3部分組成,導向滑車總成,水龍頭,井鉆馬達總成和鉆桿上卸扣裝置總成。
該系統是當前鉆井設備自動化發展更新的突出階段成果之一。實踐表明,該系統可節省鉆井時間20%-25%,并可預防卡鉆事故的發生,用于鉆斜井,高難度定向井時經濟效果尤其顯著。
圖1 1.2歷史性的跨越
20世紀初.美國人發明了旋轉鉆井法.常規鉆機由轉盤帶動方鉆桿進行鉆進 較頓鉆是歷史的飛躍。據統計!美國63%的石油井用旋轉鉆井法鉆成!轉盤鉆井方式下立下功勞,但在轉盤鉆井歷史上,它有2個突出的矛盾未能得到解決。其一,由于起下鉆中不能及時循環旋轉,遇上復雜地層,或是巖屑沉積,往往造成卡鉆。卡鉆成了長期困擾鉆井工人的問題。我國近千臺鉆機,每年因卡鉆造成的損失難以數計。其二,由于常規鉆井在鉆進中依靠轉盤推動方鉆桿旋轉送進,方鉆桿的長度限制了鉆進深度,每次只能接單根,所以費工效率低,勞動強度大。而頂部驅動則是把鉆機動力部分由下邊的轉盤移到上部水龍頭處,直接驅動鉆具旋轉鉆進。由于取消了方鉆桿,無論在鉆進中,還是起下鉆時,旋轉鉆具的動力以及循 環井眼的泥漿始終可與鉆具聯接在一起。因而,由各種原因引起的遇卡,遇阻事故均可以得到及時有效的處理。同時,可以進行立根鉆進,大大提高了鉆速,平均提高鉆井時效25%左右。國外自1982年首臺頂驅成功地鉆了1口井斜32°,井深2198m的定向井之后!迅速發展。不僅在海洋及深井,定向井中采用。而且在2000m鉆機上也開始大批使用.生產頂驅的廠商也由當初的美國,挪威擴展到法國,加拿大等 4國 7家公司.之后,中國,英國也加入到該裝置的生產行列.實現了鉆機自動化進程的階段性跨越.1.3 鉆井裝置的的研制過程
1.31鉆井自動化推動了頂驅鉆井法德誕生
上個世紀,旋轉鉆機得到了普遍使用,但是繁重艱苦的鉆井勞動,笨重的鉆機,鉆具操作以及安全等問題,使得實現鉆機自動化,成了幾代鉆井和礦機行業眾多人士的長期愿望。石油鉆井多年來一直采用標準的轉盤和方鉆桿鉆法,利用轉盤,方鉆桿,鉆桿大鉗,卡瓦卡瓦座和方補芯接單根。把鉆柱聯接在一起&除了如方鉆桿旋扣器這樣小的改進外,幾十年來這種接單根的方法實際上并沒有重大變化。
20世紀年代,現了動力水龍頭。于改革了驅動方式,用水龍頭直接驅動鉆具。在相當程度上改善了工人的操作條件,加快了鉆進速度。但是,早期的動力水龍頭只是水龍頭與鉆井馬達的結合,沒有解決高效上卸鉆桿螺紋的問題,未從根本上擺脫轉盤,不具備起鉆后就能迅速旋轉鉆具,循環鉆井液的能力,因此缺乏競爭力。同期先后出現的鐵鉆工裝置,液壓大鉗等,只是局部解決了鉆桿移位,聯接等問題,但都沒有達到石油人理想的程度。隨著科技進步的發展。現代化的頂驅裝置和早期的動力水龍頭完全不同,它除具有常規水龍頭和鉆井馬達之外,更為重要的是,發展了鉆柱上卸扣技術。配備了特殊的鉆桿上卸扣裝置,傳統的方鉆桿大鉤,轉盤已經淘汰。1.3.2頂驅鉆井裝置研制過程
a)美國Varco公司的研制歷程 Varco BJ公司大致經歷了兩個階段。第一階段,20世紀80年代。1981年開始研制TDS-1型裝置的系列馬達圓形,并設計了TDS-2型遞過去鉆井裝置。1983年生產了單速TDS-3型頂驅裝置,并由此形成了工業標準。在這個階段上歷時5年時間,至1988年研制開發了具有新標準的2速TDS-4型情趣裝置,同年還生產了臨時性的單速TDS-5型頂驅裝置。
至80年代末,出現了新式高扭矩馬達,TDS-3H型及TDS-4型2中頂驅應用了新式馬達,并在鉆機上得以應用。
第二階段,20世紀90年代。這一階段的可證是應用整體式水龍頭,游車等。在1990年首先生產出了整體式水龍頭,裝配在TDS-3S(圖2),TDS-4S兩種型號的頂驅裝置上,得到廣泛應用。隨著鉆井深度的增加,要求驅動更大質量的鉆柱,于是設計了雙馬達的頂驅裝置,它具有單速傳動(速比5.33:1),命名為TDS-6S型,用于深井鉆機。1991-1992年間,應用了整體式水龍頭和游車,于是陸續又研制出TDS-3SB,TDS-4SB,TDS-6SB等型號的頂驅裝置。
1993之后,研制的IDS型整體式頂驅鉆井裝置,是一種具有單速比6.00:1,緊湊的行星齒輪驅動的先進裝置,它是真正意義上的整體式頂驅鉆井裝置。由TDS型發展到IDS型,既由頂驅發展到整體頂驅裝置,在其研制史上實現了新的飛躍。目前該公司研制出500t的TDS-11S型,400t的TDS-9S型及輕便的250t的TDS-10S型頂驅。其中尤以TDS-11S型引人注目,它具有成本低,輕便,可靠性高及維護費用低等優越性,可用在修井機和輕便鉆機上。
1-接線盒;2-水龍頭;3-氣剎車;4-鉆井馬達;
5-齒輪;6-主軸
圖2 水龍頭-鉆井馬達總成
b)我國的研制過程 我國從上個世紀80年代末開始跟蹤這一世界先進技術。1993年列入原中國石油天然氣總公司重點科研計劃,由石油勘探開發科學研究院機械所,寶雞石油機械廠等單位聯合承擔試制開發任務。研制中科研人員與 國內多家廠商積極合作,克服資料,材料不全等許多困難認真按照計劃執行。打破了國外關于空心電動機的壟斷。解決了一批機, 電,液,氣一體化技術難題。于1995年完成樣機。并在臺架試驗中不斷改進完 善。1997-04樣機安裝在塔里木6501鉆井隊鉆機上進行工業試驗。適應多種復雜鉆井要求,當年完成任務,鉆抵5590m目的層。該井在試驗期間,起下鉆約50次,多次遇阻遇卡,使用情趣裝置均能順利通過。國產頂驅裝置的成就,宣告了我國DK-60D型頂驅鉆井裝置已研制成功,標志著我國鉆機自動化實現了歷史性的跨越。我國已經成為世界上第5個可 以制作頂驅裝置的國家。項目因此榮獲原總公司科技進步一等獎和國家科技進步三等獎-目前我國頂驅裝置已由寶石廠投入生產6如圖3
圖3 DK-60型頂驅結構 2 頂驅裝置的結構
頂部驅動鉆井裝置由以下主要部件和附件組成:
水龍頭-鉆井馬達總成 ;馬達支架/導向滑車總成;鉆桿上卸扣裝置總成;平衡系統;冷卻系統;頂部驅動鉆井裝置控制系統;可選用的附屬設備。2.1 水龍頭鉆井馬達總成
水龍頭-鉆井馬達總成是頂部驅動鉆井裝置的主體部件。它由水龍頭、馬達和一級齒輪減速器組成。鉆井水龍頭額定載荷是6500 kN;采用串激(或并激)直流電動機立式傳動,驅動主軸。軸上端裝有氣動剎車(16VC600氣離合器)。當氣壓為0.62 MPa時,可產生47.5 kN?m的扭矩,用于馬達的快速制動。這是由于主軸帶動質量很大的鉆具旋轉時,旋轉體轉動慣量大,慣性則大,因此立即剎止,改變運動方式是不易的,故要有氣剎車剎止才能克服慣性,制止鉆具的旋轉運動。馬達軸下伸軸頭裝有小齒輪(Z=18),與裝在主軸上的大齒輪(Z=96)相嚙合,主軸下方接鉆桿柱,最大轉速為 430 r/min。鉆井時,當馬達電樞電流為 1325 A時,間隙尖峰扭矩51.5 kN/m,而當電流為1050A時,連續運轉扭矩為39.1kN/m,主軸轉速可達180r/min。
其中水龍頭-鉆井馬達總成包括下述主要部件:鉆井馬達和制動器(氣剎車);齒輪箱(變速箱);整體水龍頭;平衡器。
鉆井馬達:在頂部驅動鉆井裝置上安裝的是 1100/1300hp的并激直流鉆井馬達。馬達配置雙頭電樞軸和垂直止推軸承。氣剎車用于承受鉆柱扭矩,避免馬達停車并有利于定向鉆井的定向工作。氣剎車由一個遠控電磁閥控制。如需要輸出扭矩和齒輪傳動比卡片。
齒輪箱(變速箱)總成:頂部驅動鉆井裝置的單速變速箱由下述主要部件組成:96齒大齒輪;18齒大齒輪;上、下箱體;主軸/驅動桿;馬達支座機罩。變速箱是一個單速齒輪減速裝置,齒輪減速比5.33:1。由于大齒輪的緣故,馬達中心線與主軸中心線距離為579.1mm。水龍頭主止推軸承裝在上齒輪箱內,后者固定于整體水龍頭提環上。由主止推軸承支撐的主軸/驅動桿通過一個錐形襯套連接大齒輪。兩個齒輪箱體構成齒輪的密封潤滑油室,并支撐鉆桿上卸扣裝置。頂部驅動鉆井裝置的油潤滑系統為油泵強制供油系統,油泵由普通3~4hp電馬達驅動、可使潤滑油通過一個自由流動的小間隙濾網由油泵泵到齒輪箱底齒輪箱是一臺重型鋼制殼體,在其底部有筋板散熱。過濾了的潤滑油通過主止推軸承、上軸承,再經齒輪間隙連續循環。油熱交換器是水冷或空冷的。熱交換器的類型依賴于鉆井馬達冷卻系統的選擇。油泵、油熱交換器和油濾清器安裝于傳動箱外殼上,傳動箱上開有玻璃窗可監視油面高度。
整體水龍頭:整體水龍頭的功能是整個鉆井裝置功能的集合。水龍頭主止推軸承位于大齒圈上方的變速箱內部。主軸經鍛制而成,上部臺階坐于主止推軸承上以支承鉆柱負荷。龍頭密封總成裝在鉆井馬達上方由標準沖管、組合盤根、聯管螺母組成。聯管螺母使密封總成作為一個整體運動。水龍頭密封總成工作壓力為42MPa。盤根盒為快速裝卸式,與普通水龍頭的一致,只要松開上、下壓緊盤根帽,即可很快裝卸沖管和盤根。
馬達冷卻系統:馬達冷卻系統為風冷。冷卻動力由兩臺5hp電動機提供。
2.2 導向滑車總成
導向滑車類似于海洋鉆機上使用的滑車結構,它由導向滑車焊接框架和馬達支架兩部分組成。
導向滑車焊接框架:該框架上裝有導向輪,并且當馬達支架的支點位于排放立根的位置上時,可為起升系統設備運作提供必要的間隙空間。
馬達支架(底座架):該底座架包括支架與馬達殼體總成間的一個支座,用以支承馬達和其它所有附件。整個導向滑車總成沿著導軌與游車導向滑車(如果需要的話)一起運動。當鉆井馬達處于排放立根的位置上時,導向滑車則可作為馬達的支承梁。導軌裝在井架內部,對游車及頂部驅動鉆井系統起導向作用,鉆進時同時承受反扭矩。導軌間距1.57 m,當導軌上鉆井反扭矩為565.4 kN?m時,每根導軌上承受載荷33.1kN。對于為給定的導軌系統設計的導向滑車結構,用類似于海洋鉆機滑車和運動補償器的矩形管和工字梁來制造。導軌有雙軌及單軌兩種,加拿大制造的還有浮動式的。導軌兩端用支座固定。鉆井馬達總成通過馬達殼體上的兩支耳軸銷與導向滑車相連。耳軸銷允許馬達總成在鉆柱沿導軌上下運動時,二者保持良好對中。馬達自身的重量由馬達對中液缸來平衡,該液缸安裝在馬達齒輪箱和馬達支架下橫梁之間。鉆井時液缸允許自動找正,而當鉆具重量減小時還能維持馬達沿垂直軸向不偏移。用戶安裝所需導軌時選定。2.3 鉆桿上卸扣裝置總成
鉆桿上卸扣裝置,它為頂部驅動鉆井裝置提供了提放28m長立柱、并用馬達上卸立柱扣的能力。它由下列部件組成:扭矩扳手;內防噴器和啟動器;吊環聯接器和限扭器;吊環傾斜裝置:旋轉轉頭。
鉆桿上卸扣裝置具有84 kN/m的卸扣扭矩,可在井架任意高度卸扣。鉆進時,鉆桿上卸扣裝置固定不動,不妨礙鉆柱的起下。鉆井馬達通過主軸、內防噴器和保護接頭將扭矩傳給鉆柱,驅動鉆柱旋轉。當使用鉆桿吊卡起下鉆時,吊環聯結器將提升載荷轉移到主軸上。液路和氣路均通過旋轉頭,旋轉頭允許吊卡自由旋轉。自動復位機構使自由轉動吊卡復位。各型頂部驅動鉆井裝置均可使用鉆桿上卸扣裝置。
扭矩扳手;扭矩扳手總成提供卸開鉆桿的手段。吊桿可懸掛于旋轉頭上,支撐扭矩扳手。扭矩扳手位于內防噴器下部的保護接頭一側,它的兩個液缸連接在扭矩管和下鉗頭之間,下鉗頭延伸至保護接頭公扣下方。鉗頭有一直徑10的夾緊活塞,用以夾持與保護與接頭相連接的鉆桿母扣。夾持的標準接頭直徑范圍為5.5~7.5。為適應不同直徑的接頭還準備了可供用戶選用的6.5或3.5鉆桿接頭。扭矩扳手上卸扣期間,扭矩管上的母花鍵同上部內防噴器下方的公花鍵相嚙合為液缸提供反扭矩。扭矩扳手啟動后,自動上升2 in同內防噴器上的花鍵相嚙合,在得到程序控制壓力后,夾緊活塞夾住母接頭。在上升至夾緊壓力后,另一程序閥自動開啟將壓力傳給扭矩液缸。扭矩液缸在 84 kN/m的最大扭矩下可旋轉25度,整個作業由司鉆控制臺上的電按鈕自動控制完成。使用扭矩管升降機構上的一擋,夾緊裝置可以升起。到能夾住保護接頭為止,從而可根據需要上緊和卸開保護接頭。換用二擋則可以卸開下防噴器或調節接頭。手動閥控制上卸扣旋轉方向。在上扣方式中,可以調節減壓閥和預置上扣扭矩,但在卸扣方式時減壓閥處于旁通狀態。簡而言之,液控扭矩扳手由連接在鉆井馬達上的吊架支承。卸扣時夾緊活塞(又稱夾持爪)先夾緊鉆桿母接頭,該動作由夾緊液缸驅動完成。然后,與扭矩管相連的兩個扭矩液缸動作,轉動保護接頭及主軸松扣(即井場上稱為“崩扣”的瞬間操作)再啟動鉆井馬達旋扣,完成卸扣操作。鉆桿上卸扣裝置另有兩個緩沖液缸,類似大鉤彈簧,可提供絲扣補償行程125m。
內防噴器和啟動器:內防噴器是全尺寸、內開口、球型安全閥式的。帶花鍵的遠控上部內防噴器和手動下部內防噴器形成內井控防噴系統。內防噴器采用6.5 in正規扣,工作壓力為105 MPa。遠控上部內防噴器是鉆桿上卸扣裝置的一部分。當上卸和時,扭矩扳手同遠控上部內防噴器的花鍵嚙合形成扭矩。頂部驅動鉆井裝置使用的下部內防噴器型式與上部內防噴器相同,但外表面沒有經過特殊加工。二個內防噴器一直接在鉆柱中,因此可隨時將頂部驅動鉆井裝置同鉆柱連接使用。在井控作業中,下部內防噴器可以卸開留在鉆柱中。頂部驅動裝置還可以接入一個轉換接頭,連接在鉆柱和下部內防噴器中間。扭矩扳手架上安裝有二個雙作用液缸。液缸推動位于上部內防噴器一側的圓環。同液缸相連接的啟動器臂(即啟動手柄)與圓環相嚙合;遠控開啟或關閉上部內防噴器。位于司鉆控制臺上的電開關和電磁閥控制液缸的動作。
吊環聯結器、吊環和鉆桿吊卡: 吊環聯結器通過吊環將下部吊卡與主軸相連,主軸穿過齒輪箱殼體,后者又同整體水龍頭相連。吊環聯結器額定負荷650 t,可配350 t至650 t提升能力的標準吊環。一般鉆井配用3.35 m長350 t吊環和中開閂鉆桿吊卡。為留出一定的空隙裝固井水泥頭,固井時要用4.57 m長吊環。Varco BJ吊環是由優質、高抗拉強度的合金鋼坯鍛制而成。吊環配對使用,以保持最佳平衡效果。吊環聯接器、承載箍和吊環將提升負荷傳給主軸,在沒有提升負荷的條件下,主軸可在吊環聯接器內轉動。吊環聯接器可根據起下鉆作業的需要隨旋轉頭轉動。Varco瓶頸狀中開閂的鉆桿吊卡承重350t,能適應惡劣的油田條件。該吊卡在連接吊環處的形狀不同于常規吊卡,常規吊卡使用直吊環而 Varco BJ鉆桿吊卡使所接吊環向二側展寬,增大吊環間的寬度。中心距的加大主要是避免鉆進時同其他設備相碰。非金屬的防磨引鞋保護吊卡的內表面,使吊卡在鉆進時同鉆柱接觸而不致損壞吊卡體。Varco鉆桿吊卡均符合API標準,實驗拉力為額定拉力的1.5倍。吊卡內表面經高頻硬化達到最高的抗磨能力。運動部件都配有潤滑油嘴,以延長使用壽命。
吊環傾斜裝置: 吊環傾斜裝置上的吊環傾斜臂位于吊環聯接器的前部,由空氣彈簧啟動。鉆桿上卸扣裝置上的2.7m長吊環在吊環傾斜裝置啟動器的作用下,可以輕松的擺動提放小鼠洞內的鉆桿。啟動器由電磁閥控制。該裝置的中停機構便于井架工排放鉆具作業。因此,吊環傾斜裝置有兩個主要功用:吊鼠洞中的單根;接立根時,不用井架工在二層臺上將大鉤拉靠到二層臺上。若行程為1.3m的吊環傾斜裝置不能滿足使用要求,則可使用行程為2.9m的長行程吊環傾斜裝置,同時配備雙空氣彈簧。
旋轉頭總成: 頂部驅動鉆井裝置旋轉頭是一個滑動總成。當鉆桿上卸扣裝置在起鉆中隨鉆柱部件旋轉時,它能始終保持液、氣路的連通。固定法蘭體內部鉆有許多油氣流道,一端接軟管口,另一端通往法蘭向下延伸圓柱部分的下表面。在旋轉滑塊的表面部分有許多密封槽,槽內也有許多流道,密封槽與接口靠這些流道相通。當旋轉滑塊就位于固定法蘭的支承面上時,密封槽與孔眼相對接,使滑塊和法蘭不論是在旋轉還是任一固定位置始終都有油氣通過。旋轉頭可自由旋轉。如果鎖定在24個刻度中任意刻度位置上,那么通過凸輪頂桿和自動返回液缸對凸輪的作用,旋轉頭會象標準鉆井大鉤一樣自動返回到原預定位置。2.4平衡系統
它是頂部驅動鉆井裝備特色設備之一。它的主要作用是防止上卸接頭扣時螺紋損壞,其次在卸扣時可幫助公扣接頭從母扣接頭中彈出,這依賴于它為頂部驅動鉆井裝置提供了一個類似于大鉤的152mm的減震沖程。這一點之所以必要,是因為使用頂部驅動鉆井裝置后沒有再安裝大鉤了;退一步說,即使裝有大鉤,它的彈簧也將由于頂部驅動鉆井裝置的重量而吊長,起不了緩沖作用。平衡系統包含兩個相同油缸及其附件,以及兩個液壓儲能器和一個管匯及相關管線。油缸一端與整體水龍頭相連,另一端或者與大鉤耳環連接或者直接連到游車上。這兩個液缸還與導向滑車總成馬達支架內的液壓儲能器相通。儲能器通過液壓油補充能量并且保持一個預設的壓力,其值由液壓控制系統主管匯中的平衡回路預先設定。故這種裝置又稱為液氣彈簧式平衡裝置。該管匯是整個裝置的動力源,也包括向操縱鉆桿上卸扣裝置扭矩扳手部分的液壓閥提供動力。2.5 頂部驅動鉆井裝置控制系統
頂部驅動鉆井裝置的控制系統為司鉆提供了一個控制臺,通過控制臺實現對頂部驅動鉆井裝置自身的控制。控制系統部件有:司鉆儀表控制臺;控制面板;動力回流。
同轉盤鉆井一樣,頂部驅動鉆井裝置由可控硅供電作業。控制面板含有程序控制器,用于邏輯和報警功能轉換。建立程序控制器模擬必要的邏輯功能是安裝可控硅裝置的需要。
司鉆控制臺和儀表由扭矩表、轉速表、各種開關和指示燈組成。頂部驅動鉆井裝置可實行的基本控制功能是:吊環傾斜;遠控內防噴器;馬達控制;馬達旋扣扭矩控制;緊扣扭矩控制;轉換開關。鉆進時的轉速、扭矩和旋轉方向由可控硅控制臺控制。可控硅控制臺裝有下列情況指示燈;馬達控制;遠控內防噴器;馬達風機。
2.6 鉆桿、立根、套管處理裝置
頂部驅動鉆井裝置的使用帶來一個新的矛盾,即井架內部可利用空間變小,使得大量鉆桿的排放成為突出問題,直接影響到頂部驅動鉆井裝置效用的發揮。配合頂部驅動鉆井裝置的使用,高效,安全地處理各類管材鉆具,它的工作量是不容忽視的。現在發展了一系列輔助裝置,例如Varco公司的鉆桿擺放裝置(PRS),鉆桿處理機(PHM),鉆桿自動夾取、堆放裝置(PLS),鉆桿傳輸裝置(PCS),鉆桿鋪放裝置(PDM)等。它們與鉆臺設備諸如鐵鉆工等相配合,完成各類管狀鉆具、鋼管等的搬移、堆放任務,可以完全實現自動鉆井。例如PRS-5R型鉆桿排放裝置,高約47m.重6.12t。上導板可沿指梁處一橫梁移動,兩個強力交流驅動電動機,可驅動上、下機械臂圍繞立柱轉動,亦可上下移動。起升臂與上、下機械臂的配合動作,利用臂端的張合卡互可抱緊立根,將其從井的中心移開或上下移動,指梁平衡排放器則將立根排放整齊。該裝置可由鉆桿處理操作手單人遠控操作,實現立根的排放。安全性好、效率高,這一點尤其受到腰纏安全帶在二層臺來回走動,經常拉動、堆放立根作業的井架工的歡迎。它的安裝簡單,維護費用低,操作方便,有利于鉆桿的起下鉆,是新一代的自動電驅鉆桿排放裝置的代表。
驅裝置操作過程 3.1接立根鉆進
接立根鉆進是頂部驅動鉆井裝置普遍采用的方式。采用立根鉆進方法很多。對鉆從式井的軌道鉆機和可帶立根運移的鉆機,鉆桿立根可立在井架上不動,留待下一口井接立根鉆進使用。若沒有立根,推薦兩種接立根方法:一是下鉆時留下一些立根豎在井架上不動,接單根下鉆到底,用留下的立根鉆完鉆頭進尺;二是在鉆進期間或休閑時,在小鼠洞內接立根。為安全起見,小鼠洞最好垂直,以保證在垂直平面內對扣,簡化接扣程序。還應當注意接頭只要旋進鉆柱母扣即可,因為頂部驅動鉆井鉆井馬達還要施加緊扣扭矩上接頭。3.2接單根鉆進
通常在兩種情況需要接單根鉆進。一種是新開鉆井,井架中沒有接好的立根;另一種是利用井下馬達造斜時每9.4 m必須測一次斜。吊環傾斜裝置將吊卡推向小鼠洞提起單根,從而保證了接單根的安全,提高了接單根鉆進的效率。接單根鉆進程序如下:鉆完單根坐放卡瓦于鉆柱上,停止泥漿循環;鉆桿上卸扣裝置上的扭矩扳手卸開保護接頭與鉆桿的連接扣;用鉆井馬達旋扣;提升頂部驅動鉆井裝置。提升前打開鉆桿吊卡,以便讓吊卡通過卡瓦中的母接箍起動吊環傾斜裝置,使吊卡擺至鼠洞單根上,扣好吊卡;提單根出鼠洞。當單根公扣露出鼠洞后,關閉起動器使單根擺至井眼中心對好鉆臺面的接扣,下放頂部驅動鉆井裝置,使單根底部進入插入引鞋用鉆井馬達旋扣和緊扣,打背鉗承受反扭矩。3.3起下鉆操作
起下鉆仍采用常規方法。為提高井架工扣吊卡的能力和減少起下鉆時間,可以使用吊環傾斜裝置使吊卡靠近井架工。吊環傾斜裝置有一個中停機構,通過它可調節吊卡距二層臺的距離,便于井架工操作。打開旋轉鎖定機構和旋轉鉆桿上卸扣裝置可使吊卡開口定在任一方向。如鉆柱旋轉,吊卡將回到原定位置。起鉆中遇到縮徑或鍵槽卡鉆,鉆井馬達可在井架任一高度同立根相接,立即建立循環和旋轉活動鉆具,使鉆具通過卡點。3.4倒劃眼操作
使用頂部驅動鉆井裝置倒劃眼從而防止鉆桿粘卡和破壞井下鍵槽。倒劃眼并不影響正常起鉆排放立根,即不必卸單根。
倒劃眼起升程序;在循環和旋轉時提升游車,直至提出的鉆柱第三個接頭時停止泥漿循環和旋轉,即已起升提出一個立根;鉆工坐放卡瓦于鉆柱上,把鉆柱卡在簡易轉盤中;從鉆臺面上卸開立根,用鉆井馬達旋扣(倒車扣);用扭矩扳手卸開立根上部與馬達的連接扣,這時只有頂部驅動鉆井裝置吊卡卡住立根。在鉆臺上打好背鉗,用鉆井馬達旋扣;鉆桿吊卡提起自由立根;將立根排放在鉆桿盒中;放下游車和頂部驅動鉆井裝置到鉆臺;將鉆井馬達下部的公接頭插入鉆柱母扣,用鉆井馬達旋扣和緊扣。稍微施加一點卡瓦力,則鉆桿上卸扣裝置的扭矩扳手就可用于緊扣;恢復循環,提卡瓦,起升和旋轉轉柱,繼續倒劃眼起升。
頂部驅動鉆井裝置配用500~750 t吊環和足夠額定提升能力的游動滑車,就能進行額定重量500~650 t的下套管作業。為留有足夠的空間裝水龍頭,必須使用4.6 m的長吊環。將一段泥漿軟管線同鉆桿上卸扣裝置保護接頭相連,下套管過程中可控制遠控內防噴器的開啟與關閉,實現套管的灌漿。如果需要,也可使用懸掛在頂部驅動鉆井裝置外側的游動滑車和大鉤,配用Varco BJ規定吊卡和適當的游動設備,按常規方法下套管。頂部驅動鉆井裝置起下套管裝置