摘 要：在石油行业竞争愈演愈烈的严重形势下，密切关注石油钻井行业的发展动向、及时调整或改变企业的发展战略、充分利用最新科研技术、积极把握各种发展机遇，对石油装备制造公司的持续发展具有非常重要的意义。并且要打造“绿色环保”钻井，能够达到节能减排和降本增效的效果。
关键词：石油钻机；绞车；钻井技术
伴随着现代社会科技信息的迅猛发展，社会经济的快速增长，促使人们对石油产业有了更大更多的需求。各行各业都在抓紧时机抢占时代前沿，我国更是加快了石油与页岩气开采的步法，促进石油装备行业的快速发展[1]。随着川南地区较复杂的油气井、新疆地区超深油气田及其海洋深水油气田的开发、利用先进科学技术进行钻探及钻井开发、迫使石油装备制造业进一步开发出性能先进、自动化技术水平高的新一代钻井设备。
1 总体方案描述
钻机采用2台CAT3512B 1900kVA柴油发电机组作为主动力，发出的600V/50Hz交流电经变频单元（VFD）分别驱动绞车、转盘及泥浆泵的交流变频电动机。绞车由2台600kW 的交流变频电机驱动，经一级齿轮减速箱减速后，驱动单滚筒，绞车主刹车采用液压盘式刹车，辅助刹车采用电机能耗制动。转盘采用独立驱动方式，由一台600kW的交流变频电动机驱动。2台1300马力泥浆泵由2台800kW的交流变频电动机驱动。
2 钻机主要特点
①采用先进的交流变频技术，整个控制系统为全数字控制，通过电传动系统PLC和触摸屏及气、电、液的一体化设计，实现钻机智能化司钻控制[2]。
变频单元采用进口SIEMENS全数字扭矩控制电压源型交流变频调速装置，实现绞车电机四象限控制。
智能化远程司钻操作台具有钻机操作和钻井参数实时显示、电气系统运行监控与显示、故障显示、报警的齐备功能。
绞车自动化控制系统：PLC通过总线采集主电机的运行参数和滚筒转速等信号，可判断游车所处工况，计算出游车位置。游动系统的悬重、速度，通过工控机（IPC）数字程序发出控制信号，使主电机以设定的速度控制滚筒，实现绞车起下钻合理的功率利用及工作时效；
②钻机采用宽频大功率交流变频电机驱动，能实现绞车、转盘和钻井泵的全程无级调速；
③绞车为单滚筒一级齿轮减速传动，一档无级调速，主刹车采用液压盘式刹车，辅助刹车为电机能耗制动，并能通过计算机定量、定位控制制动力矩；
④绞车配备独立电机自动送钻装置，采用计算机自动控制技术，可实现自动送钻，对起下钻工况和钻进工况进行实时监控。该装置并能起到应急作用，在主电机出现故障时可活动钻具， 能提起最大钻柱重量；
⑤钻机具备防“上碰下砸”游车位置智能控制功能，通过绞车滚筒轴编码器信号，与预先设定的游车位置对比，在游车到达上碰下砸位置时，可以完全自动实现报警-减速-制动；
⑥采用前开口K型井架，整体起升，底座为双升式，整套设备为均低位安装。
3 结论
ZJ40DB钻机使石油和天然气勘探开发进入到一个新的時代，这种钻机在满足石油钻井工艺要求方面具有现用机械驱动钻机和直流电驱动钻机无法比拟的优越性能。达到浅井钻机最优的利用率。由于ZJ40DB钻机能够带来较高的综合效益，因此，国内外相继开展ZJ40DB钻机技术的开发与应用。
ZJ40DB钻机正在蓬勃发展，随着我们对ZJ40DB钻机技术认识的加深，以及各油田勘探开发的不断深入，发现该钻机生产运行成本低，性价比高，实用性强，具有低成本、高性能、结构简单、拆装方便等特点[3]，克服了柴油机结构复杂、故障率高、维护成本高、无自保功能、油耗高、能源利用率低、噪音大、环境污染严重等一系列问题。
参考文献：
[1]陈晓，黄韬，黄长友.从ZJ50DB型钻机现状探讨我国变频钻机设计新理念[J].信息系统工程，2015（02）：28-29.
[2]周天明，张革民，王建川，刘勇，田磊.新型ZJ40/2250J型钻机研制[J].石油矿场机械，2011，40（10）：69-72.
[3]王维艳.ZJ40/2250DB石油钻机的设计及效益分析[J].辽宁石油化工大学学报，2013，33（04）：74-78.
作者简介：
葛天宝（1983- ），女，汉族，辽宁省铁岭市人。三峡大学本科生毕业，主攻材料成型及控制工程领域，现主要从事石油钻机工艺研究工作。