方勇，赵刚，范业群

（大庆钻探工程公司钻井二公司，黑龙江 大庆 163000）

1 引言

目前，3000 米及以下的钻机主要型号有ZJ30DB、ZJ30DJ、ZJ30JD、ZJ30CZ、ZJ25、ZJ20DB、ZJ15DB、ZJ15D、ZJ15JD 等，主要为机械、电动、机电混合、车装等机型。

钻具上下钻台采用小绞车吊运，管具上卸扣虽配备了液气大钳等半自动化工具，但仍需要人工操作，劳动强度大、自动化程度低，存在安全隐患；绞车、转盘等配置减速箱，传动效率低，噪声大，易漏油；没有实现钻井液循环不落地，环保性能差；钻机搬迁部件多，搬迁工作量大。

随着国家能源需求的多样性，页岩气、煤层气等特殊工艺井的规模开采，以及高压喷射、水平井、欠平衡压力钻井等钻井新技术的推广应用，也要求采用具有更高的作业效率的自动化钻机，以期达到缩短建井周期，降低开采成本的目的。

现有3000 米及以下的钻机生产效率低，运行费用高，安全性能差，已成为钻井提速、提效的瓶颈，急需进行新型3000 米自动化钻机的研发，为3000 米钻机的更新换代提供备选机型，提高钻机自动化水平，降低钻井作业劳动强度，提高安全环保水平，满足工程技术提速、提效的需求。

2 ZJ30 中浅井自动化钻机的研制

2016 ～2019 年，ZJ30 中浅井自动化钻机由大庆油田与宝石机械和中石油钻研院共同研发，完成了国内首部中浅井自动化钻机的设计制造与应用。

2.1 设计原则

保证设计的先进性、可靠性、完整性、安全性，实现钻机管柱处理作业的自动化。设计适应北方油田的环境气候，满足钻机野外作业要求。主要设备具有应急操作功能。……