马洪钟 徐遵宏

（渤海钻探工程公司装备处 天津）

ZJ40/2250L钻机，2000年以前由宝鸡石油机械有限公司和兰州兰石国民油井工程公司生产。钻机由3台G12V190PZL柴油机+液力耦合器+减速箱组成的动力机组布置在后台底座上，通过链条与车箱并车后，经2根万向轴分别驱动2台1300泥浆泵，通过传绞车链条箱驱动绞车，绞车低位安装，布置在后台基座上；通过角箱+万向轴+角箱爬台装置，将动力输送到转盘驱动箱，给转盘提供动力。

一、主要问题

（1）在用绞车的提升速度分配挡数少，功率匹配不均。

（2）绞车主刹车为带式刹车，刹车力矩小。因刹车连杆机构长，刹车时，要克服连杆机构阻力与弹性变形，刹车反应迟钝，特别是载荷较重或处理井下复杂频繁刹车时，刹车更困难，刹车效果不好，使用安全性、可靠性差。

（3）钻机辅助刹车为DSF40电磁刹车，实际使用中存在刹车力偏小。

（4）司钻露天操作，环境差，劳动强度大。

（5）没配备钻井仪表，司钻掌握钻井参数不全；无工业监视系统，司钻视线区域受限。

（6）猫头绞车尺寸大，在运输时存在3超问题，占用钻台空间较大，不便于井口操作。

二、改造原则

（1）钻机改造后符合GB/T 23505-2009《石油钻机和修井机》标准，主要技术参数应满足ZJ70LD钻机及钻井工艺要求，主要配套部件符合API规范。

（2）在本次改造中充分利用原有部件，最大限度地节省钻机改造费用。

（3）钻机改造依据“先进、可靠、安全、方便、经济”的原则，达到国内先进水平。钻机总体配套后满足HSE要求，零部件设计遵守标准化、通用化原则。

（4）钻机改造后性能满足油田(海洋)野外恶劣环境使用要求，满足节能降耗，提高经济性的要求。

三、改造方案

（1）更新6挡绞车1台，带刹升级为液压盘刹，增加应急装置（应急电机）。将DSF40电磁刹车改为236WCB2伊顿刹车或DSF50电磁刹车；取消猫头绞车，增设起放井架大绳导向滑轮。

（2）增加上、卸扣液压猫头，分别固定在两侧第一节井架上；增加1套钻井仪表；增加1套工业监视系统；增加1个司钻控制房。

（3）钻台面及栏杆、机房底座面及栏杆、上钻台梯子等改造；更换1台TC-225天车。

四、费用预算（表1）

表1 ZJ40/2250L钻机改造费用预算明细表

五、改造后的先进性

（1）绞车由4挡改为6正挡2倒档后提升速度分配档次得到优化，改善了原钻机功率匹配不均的问题。

（2）盘式刹车制动系统相对于带式刹车系统具有制动能力储备和安全保障功能，且操作灵活、刹车力矩大。该系统的改造可以最大限度的降低安全事故隐患的发生，保障钻井作业正常进行。

（3）司钻控制房采用了可靠的防爆、隔热、隔音、减震措施，集气、液、电控制系统于一体，实现了钻井设备的集中控制和刹车的远程控制及司钻入室操作，显著降低司钻劳动强度，提高工作效率，同时也符合HSE要求。

（4）辅助刹车由电磁刹车更换成伊顿刹车后，可临时代替主刹车，刹车时不受温度和突然断电影响，使用安全可靠，刹车力矩可调。

（5）去掉钻台上的猫头绞车后，使钻台作业空间更加宽阔，为配置全套液压猫头提供了安装空间，可规避机械猫头带来的安全风险。改造后能完全满足该型钻机的性能参数，具有节能、自动化程度高、可靠性高等优点，能满足4000 m钻井优快钻井的要求。