钻机液压系统工作原理是怎样的？

ZDY6000LD型钻机液压系统为双泵开式循环系统，如图3-14所示，钻机胶管连接如图3-15、3-16所示。其工作原理如下:电动机(1)启动后，Ⅰ泵(3)经吸油滤油器(2)吸入低压油，输出的高压油进入主 *** 纵台液控多路换向阀(5)，压力表(4)指示Ⅰ泵压力。多路换向阀(5)由四联组成，左起第一联控制左侧履带液压马达(6)的正转、反转和停止;左起第二联控制右侧履带液压马达(7)的正转、反转和停止;右起第二联控制液压马达(8)的正转、反转和停止;右起第一联控制给进油缸(9)的前进、后退和停止。四联阀都处于中位时，Ⅰ泵卸荷，马达(8)和给进油缸(9)处于浮动状态，履带马达(6)、(7)自行制动。Ⅰ泵回油经冷却器(10)和回油滤油器(11)回到油箱，压力表(12)指示回油压力，其大小反映出回油滤油器的脏污程度。Ⅱ泵(13)经吸油滤油器(14)吸入低压油，输出的高压油至Ⅱ泵分流功能换向阀(15)，压力表(16)指示Ⅱ泵压力。该阀置于前位，Ⅱ泵高压油至多路换向阀(17)，多路换向阀(17)由九联组成，右起第一联控制绞车马达(18)的正转、反转和停止，其余八联分别控制八只稳固调角油缸的伸、缩、停，压力表(19)指示油液压力。九联阀都处于中位时，Ⅱ泵卸荷。Ⅱ泵分流功能转化阀(15)置于后位，高压油进入Ⅱ泵油路板(20)。安全溢流阀(21)、溢流调压阀(22)、减压阀(23)固装在油路板(20)上，限定或调节Ⅱ泵给进压力，钻进方式换向阀(24)置于中位时，Ⅱ泵卸荷。钻进方式换向阀(24)置于前位时，为Ⅱ泵溢流给进，适用于钻进所需的回转转矩较大而给进力较小(如复合片钻进)的工况，此时Ⅱ泵的压力油全部进入给进回路，通过调节溢流调压阀(22)来控制给进压力的大小，其值由给进压力表(25)指示。钻进方式换向阀(24)置于后位，为减压给进，适用于钻进所需的回转转矩较小而给进力较大的工况。这时卡盘(26)的供油压力与泵压(马达工作压力)相同，卡盘卡紧力往往稍显不够，从而引起钻杆打滑。为确保卡盘可靠地卡紧钻杆，将换向阀(24)置于后位，并将溢流调压阀(22)关闭，使Ⅱ泵的压力油分为两路(此 *** 作也是实现采用孔底马达钻进时，向抱紧装置(27)供油使回转器制动):一路直接进入液压卡盘，使卡盘的工作压力(Ⅱ泵的系统压力)保证卡盘可靠地卡紧钻杆;另一路经减压阀进入给进回路，用减压阀(23)调节给进压力的大小。调压给进方式与减压给进方式比较，使用前者Ⅱ泵的溢流压力较低，液压油发热较少。Ⅱ泵回油可进入Ⅰ泵回油路，也可以由油路板上的泄油路经冷却器(30)和回油滤油器(31)直接回到油箱。

图-14 液压系统原理图1—电动机；2—吸油滤油器；3—Ⅰ泵；4—Ⅰ泵系统压力表；5—主多路换向阀；6—左行走马达；7—右行走马达；8—回转器马达；9—给进油缸；10—冷却器；11—主回油滤油器；12—主回油压力表；13—Ⅱ泵；14—副吸油滤油器；15—Ⅱ泵分流功能换向阀；16—Ⅱ泵系统压力表；17—副多路换徊阀；18—绞车马达；19—副多路阀压力表；20—副油路板；21—安全阀；22—溢流阀；23—减压阀；24—钻进方式功能换向阀；25—给进压力表；26—卡盘；27—换紧装置；28—精滤油器；29—钻进 *** 作换向阀；30—冷却器；31—副回油滤油器；32—主油路板；33—夹转联动功能换向阀；34—夹持器；35—起下钻功能转换阀；36—液控节流阀；37—截止阀；38—起拔压力表；39—滤油器；40—截止阀；41—孔底马达钻进保护阀

图3-15 ZDY6000LD型钻机胶管连接图Ⅰ

图3-16 ZDY6000LD型钻机胶管连接图Ⅱ油马达(8)回转时，回转油路的一部分高压油经主油路板(32)中的单向阀组进入液压卡盘(26)，使卡盘自动夹紧。此外，当夹持器联动功能转换阀(33)置于联动位置时(即换向阀后位)，驱动油马达的压力油还可再分一部分进入夹持器(34)使之松开。利用回转油马达、液压卡盘与夹持器三者之间的这种联动功能(夹转联动)，可方便地进行扫孔作业。

液压卡盘的松开由主油路板(32)中的一组串联的液控单向阀和节流阀来控制。液压卡盘工作时回油单向阀关闭，避免压力油泄漏。当需要液压卡盘松开时，由来自给进或起拔回路的压力控制油打开回油单向阀，使液压卡盘泄油松开。调整节流阀可控制液压卡盘的回油(松开)速度，使液压卡盘与夹持器的开合动作协调(在起下钻具时，应使其中之一刚刚卡紧另一个就立即松开，钻具既不会被卡瓦划伤也不会窜动)，当回转油马达与液压卡盘、夹持器处于联动状态，夹持器的回油也经过这组阀流回油箱。

起下钻功能转换阀(35)为三位四通阀，通过该阀可以改变液压卡盘、夹持器与给进油缸的联动方式。起、下钻时先将联动转换阀置于相应位置(即起钻或下钻位)，然后同向 *** 作给进起拔手把，即可协调地控制液压卡盘、夹持器的开合动作与给进油缸的前后移动动作，完成起、下钻作业。当该阀处于中位时，其联动功能失效。在给进油缸的出油管上串联一个双向液控节流阀，用于调节油缸的背压。在钻进时调节节流阀(36)可以控制给进速度。在起下钻具时，适当调节节流阀，可以使夹持器充分张开不损伤钻杆。

联动功能转换阀(33)用于控制卡盘、夹持器与给进油缸、马达的联动和分离。联动功能转换阀(33)置于下位，卡盘、夹持器与油马达联动(夹转联动)。联动功能转换阀(33)处于上位，夹转联动分离，卡盘、夹持器与给进油缸联动。联动功能转换阀(33)置于中位，夹持器油路处于关闭状态。夹转联动功能用于系统压力较高工况下，此时夹持器供油压力较高，夹持器开口较充分。在使用夹转联动功能时要注意，应在每个钻进回次结束前，将夹持器与回转器的联动功能取消，而转变为分离状态，以便夹持器能快速地夹持孔内钻具。

Ⅰ泵的最高工作压力出厂时已限定为28MPa，该压力不可调，各执行元件(油缸、马达等)最高工作压力由多路换向阀(5)内的安全阀限定。Ⅱ泵的最高工作压力由Ⅱ泵油路板上的安全阀(21)控制，限定压力为21MPa，其值由压力表(16)显示。

智慧用电管理系统十大品牌有亿佳科技、力安科技、万方技术有限公司等，都是做的比较好的。

智慧用电管理系统就是一个软件系统平台，通过建立能源远程监控与管理系统，掌握用电能耗的实时数据，进行分布式监控与集中管理。并且能实时监测能耗数据并进行分析管理，可靠实现电能安全隐患的即时管理，有效预防设备损失、生产损失、人身伤亡事故的发生。

亿佳科技能在行业当中脱颖而出，是因为公司凭借雄厚的技术实力、严格的质量管理、高素质的人才队伍，有力保证了产品和系统的质量，成功实施了一系列大规模智能化系统项目，积累了丰富的设计和施工经验，得到了广大用户的一致好评和充分信赖，赢得了广大的市场。

一。露天煤矿机械：主要有土层剥离的连续挖掘机，机械式挖掘机，大型皮带输送机，大型非公路矿用车等。 二井下开采煤矿机械：随着煤矿开采综采的增加，煤矿安全的要求综采设备为煤矿机械的主要组成。 1输送设备：皮带机 、刮板输送机 2通风设备 3采煤机械：采煤机、交流变频调速电牵引采煤机、连续采煤机 4巷道掘进设备：岩石掘进机、半煤岩掘进机、硬岩掘进机 5巷道支护设备：液压锚杆钻机、气动锚索锚杆钻机、气动帮锚杆钻机、支腿式气动帮锚杆钻机、架柱支撑气动手持式钻机 6瓦斯探放设备：气动架柱式锚杆钻机、煤矿用坑道钻机、煤矿用泥浆泵等。
至于分类以及有多少种产品，真的是很多，涉及电器、橡胶、铸造、金加工等很多行业。

石油钻井绞车是起升系统的重要设备，也是一部钻机的核心设备，是钻机的三大工作机之一。
石油钻机的电工线路图就是应该看作与积木一样，都是由一件件相关联的电气设备元件组成的。
1、常用的有自锁、互锁、正/反转、星/三角、串自耦变压器、串电阻等，在条件允许下，尽可能用实物进行安装、调试。加强对线路的了解，有时间最好对线路进行分析、改进。
2、一般设备中用到的元件种类不是很多，在了解了元件的功能后，可以根据元件的特点进行对线路的完善。
从主回路可以分析出该线路是做什么用的：
1、自锁一般就一个接触器；
2、互锁就采用二个及二个以上的接触器；
3、正/反转采用二个，同时，在接触器上有调线的，也就是其中二相有对换的；
4、星/三角一般都采用三个接触器，其中有一个接触器一侧短接的是星形接法的接触器，另外一个有头尾相接的是三角形接触器；
5、串自耦变压器是用三个接触器的，在线路上有一个自耦变压器的；
6、串电阻器是有多个接触器的，一般有二个以上，线路中有电阻器串接于转中的比较多，常见于起动设备。
石油钻机的电气原理图的一般规律
电气原理图是用来表明设备电气的工作原理及各电器元件的作用，相互之间的关系的一种表示方式。运用电气原理图的方法和技巧，对于分析电气线路，排除机床电路故障是十分有益的。
电气原理图一般由主电路、控制电路、保护、配电电路等几部分组成。画电气原理图的一般规律如下：
1、画主电路绘制主电路时，应依规定的电气图形符号用粗实线画出主要控制、保护等用电设备，如断路器、熔断器、变频器、热继电器、电动机等，并依次标明相关的文字符号；
2、画控制电路控制电路一般是由开关、按钮、信号指示、接触器、继电器的线圈和各种辅助触点构成，无论简单或复杂的控制电路，一般均是由各种典型电路(如延时电路、联锁电路、顺控电路等)组合而成，用以控制主电路中受控设备的“起动”、“运行”、“停止”使主电路中的设备按设计工艺的要求正常工作。对于简单的控制电路：只要依据主电路要实现的功能，结合生产工艺要求及设备动作的先、后顺序依次分析，仔细绘制。对于复杂的控制电路，要按各部分所完成的功能，分割成若干个局部控制电路，然后与典型电路相对照，找出相同之处，本着先简后繁、先易后难的原则逐个画出每个局部环节，再找到各环节的相互关系。
电气控制线路图的画法及特点
画出用导线连接的各种电器及电机实物的图形，看起来直观、易懂，但画起来非常困难、麻烦，容 易造成混乱，故此，常常用国家规定的图形符号和文字代号代表各种电器、电机及元件，根据生产机械 对控制的要求和各种电器的动作原理，用线条代表导线连接起来，这样的线路图称为电气控制线路 图，由于绘制容易、简单，层次清楚、分明，适用于研究、分析控制电路原理，所以无论在设计部门，还是 生产现场，都得到了广泛应用。初学者绘制及阅读电气控制线路图时应明确以下几个特点：
1电气控制线路图中一般分为主电路和辅助电路两大部分画出，主电路是电源到电动机这部分，通大电流。辅 助电路包括控制电路、照明电路、信号指示电路及保护电路部分，一般流过较小电流。控制电路的主要 作用是控制主电路的接通与断开；照明电路作用是实现设备或生产机械的局部照明；信号电路作用是 显示电路的工作状态；保护电路作用是保证整个线路不受短路、过载或突然断路等事故的损害。
2一般习惯规定主电路画在左侧或上侧，辅助电路画在右侧或下侧。
3图中各电器的触头都按没有通电或不受外力作用时的正常状态画出。
4图中电机及各电器元件不画实际的外形图，而采用统一规定的国际图形符号和文字符号画 出。网站采用GB4728国标。
5图中属于同一电器的不同部件可以不画在一起，而按其在电路中的作用画在不同的电路部位上，但是，为了识别这些同一个电路的各个部件，要标以相同的文字符号。
6图中无论是主电路还是辅助电路，各电气元件一般应按动作顺序从上到下，从左到右地依次排列。
7图中有直接电联系的交叉导线连接点，要用小圆圈或黑圆点表示，无直接电联系的交又导线连接点不画小圆圈或黑圆点。

　一、品牌选择
1旋挖钻机一般被业界用户分为欧美系、日韩系及国产品牌，此前各系列旋挖钻机因工作效率、油耗、服务水平等方面的差异而在用户群体上形成了鲜明的划分。
2据用户以往的判断，类似风化岩层的工况选择欧美系或者日系品牌；城镇桩基类工况选择韩系及国产品牌，欧美系旋挖钻机效率高但油耗也高，日系在油耗和效率方面进行了一定均衡。韩系和国产品牌有价格优势，而且产品品质也有保障，国产品牌在服务上更胜一筹。
3随着时间的推移，近两年，各品牌均在自身设备上寻找均衡以适应市场需要，欧美系品牌不乏推出了多款节油型旋挖钻机，日系在效率的提高上也做足了功课，韩系品牌向适应大型桩基的旋挖钻机研制倾斜，国产品牌的品质及科技含量大幅提升，所以，各派系旋挖钻机以往鲜明的风格在逐渐弱化。山东凯澳旋挖钻机小编建议用户在选择旋挖钻机品牌时，应多咨询周围已经购得旋挖钻机用户的意见，从效率、油耗、配件供应、价格、服务响应等方面进行考量，结合自身的工况是必要之举，量体裁衣才能做出正确的判断。
二、交机注意事项
交机是经销商确保设备完好无缺地交付到用户手中的过程。此外，交机还是售后服务的开始，设备的保修期以设备实际交机日期开始算起。交机是经销商专门周到服务的体现，是经理商维持用户友好关系的基础。交机在工程机械交易活动中具有重要意义，在这个重要环节中，经销商和用户有很多重要事项要做到位，经销商不得随意应付，用户更不能马虎接受。
三、作业指导和安全知识
交机时经销商会派遣服务人员向用户例举旋挖钻机日常检查和保养项目、介绍安全知识，并向用户 *** 作演示，确保用户了解设备的各项功能。
1日常检查的项目有检查发动机油位、冷却液位、燃油油位、液压油位；检查是否存在漏渗的地方；检查是否存在松动的地方；检查皮带、履带张紧度是否正常；检查工作装置的润滑和磨损状况；检查开关/仪表是否存在异常。
2保养项目有及时更换发动机机油及其滤清器滤芯、燃油滤芯、空滤器内外滤芯、液压油出回油滤芯和纯正油品，及时补充润滑油脂和冷却液等。旋挖钻机使用的寿命很大程度上取决于检查和保养是否及时、 *** 作是否得当，出现问题是否及时排除。
3此外，还应注意 *** 作旋挖钻机时的安全，阅读并确保完全了解随机手册和旋挖钻机设备上的安全标牌中所述的注意事项，在 *** 作和维修时要严格遵守这些安全注意事项。为保证可以正常地读到安全标牌的内容，要确保这些标牌处在正确位置并始终保持标牌清洁。如果安全标牌损坏、丢失或者不能正常阅读，要及时更换新的标牌。
四、盘点随机配件、工具和手册
1随机配件一般是旋挖钻机平时常用到的保养易损件，如柴油滤芯、机油滤芯、液压油滤芯、空气滤芯、作业灯、后视镜和钥匙等。随机工具是设备制造商为用户便于及时维修护理而随机附带的工具，有六角扳手、铁锤、活动扳手、柴油滤芯扳手、螺丝刀等常用工具。随机手册则是用于指导用户使用设备，随机必要的重要资料，有使用说明书、零件目录、发动机保养手册等图册资料。
2旋挖钻机到达现场后，用户须当面按照经销商提供的清单仔细清点随机配件、工具和手册，在确认无误后方可在清单上签字确认。对于随机赠品，如在合同中约定赠送一定额度的配件，须另外进行清点，避免遗漏造成赠予额度不足。接收的随机手册要求整洁完整，若有残缺，用户可要求经销商更换。
五、新机磨合期施工
新旋挖钻机须经过100小时左右试运转，业内俗称这个时间段为“磨合期”。磨合的目的是为了防止旋挖钻机早期磨损，延长旋挖钻机使用寿命。磨合期内发动机应慢速、低载运转，前50个小时应钻进松软土壤，以后的50小时可逐步增加。磨合期内应经常注意旋挖钻机各机构的运转情况，观察液压系统有无渗漏现象。对运转中的不正常现象应立即停机检查其原因，并及时联系经销商协助排除。

湘利控制板不可以换别的牌子。

控制板指电器设备上控制电器运行的电路系统。

比如电视机上的电源开关及音量调节，频道调节这一块电路板或遥控器。

工业控制板：

在工业设备中通常叫电源控制板，电源控制板又常可分为中频电源控制板和高频电源控制板。中频电源控制板通常接在可控硅中频电源上和其他的中频工业设备配合使用，如中频电炉，中频淬火机床，中频锻造等等。而高频电源中采用的高 频控制板又可分为IGBT和KGPS,IGBT电源高频由于其节能型，所以IGBT高频板被广泛用于高频机中。常见工业设备的控制板有：数控石板雕刻机控制板、塑胶定型机控制板、液体灌装机控制板、不干胶模切机控制板、自动钻孔机控制板、自动攻丝机控制板、定位贴标机控制板、超声波清洗机控制板等；

电机控制板：

电机是自动化设备的执行机构，也是自动化设备最为关键部件，要是更抽象且形象的形容，就好比人的手，进行直观的 *** 作；要好好的指导“手”工作，就需要各类的电机驱动控制板；常用的电机驱动控制板有：ACIM-AC感应电机控制板、有刷直流电机控制板、BLDC-无刷直流电机控制板、PMSM-永磁性同步电机控制板、步进电机驱动控制板、异步电机控制板、同步电机控制板、伺服电机控制板、管状电机驱动控制板等。

家电控制板：

在物联网越发火热的现在，家电控制板也融入了物联网技术，这里的家用控制板不仅指家庭用，还有许多商用的控制板。大致有这么几类：家电物联网控制器、智能家居控制系统、RFID无线窗帘控制板、柜式冷暖空调控制板、电热水器控制板、家用油烟机控制板、洗衣机控制板、加湿器控制板、洗碗机控制板、商用豆浆机控制板、陶瓷炉控制板、自动门控制板等、电控锁控制板、智能门禁控制系统等。

医疗器械控制板：

主要是用在医疗仪器上的电路板，控制仪器工作，数据采集等。周围常见的医疗仪器控制板有：医疗数据采集控制板、电子血压计控制板、体脂计控制板、心跳计控制板、按摩椅控制板、家用理疗仪控制板等。

汽车电子控制板：

汽车电子控制板同样理解为：用在汽车上的电路板，时时监控车的行驶状态，方便、安全为驾驶员提供快乐旅途服务。常见的汽车控制板有：车载电冰箱控制板、汽车LED尾灯控制板、汽车音响控制板、车载GPS定位控制板、汽车胎压监测控制板、汽车倒车雷达控制板、汽车电子防盗器控制板、汽车ABS控制器/控制系统、汽车HID前照大灯控制器等。

数字电源控制板：

数字电源控制板和市场的开关电源控制板类似，比起早期的变压器电源体积小，效率高；主要是用在一些大功率，以及较前端的电源控制领域。数字电源控制板有这么几类：功率数字电源控制板模块、锂离子电池充电器控制板、太阳能充电控制板、智能电池电量监测控制板、高压钠灯镇流器控制板，高压金卤灯控制板等。

通讯控制板：

通讯控制板，字面意思就是起通信作用的控制板，分有线通讯控制板和无线通讯控制板。当然大家都知道的中国移动，中国联通，中国电信这些通讯企业，他们内部的设备都用到了通讯控制板，不过他们用到的只是通讯控制板的一小小部分，因为通讯控制板范围较广，主要是按工作的频段来划分区域的。常用频段的通讯控制板有：315M/433MRFID无线通讯电路板、ZigBee物联网无线传输控制板、RS485物联网有线传输控制板、GPRS远程监控控制板、24G等；

超深井由于其建井、钻井和完井时间都比较长，而且普遍存在地层结构复杂的问题，因此对钻井设备的要求是：①可靠性高；②过载能力大，能够及时处理井下事故；③同时超深井钻井还有一个特殊性，就是起下钻所用的时间在整个钻井过程中所占的比重非常大，因此钻井效率也是考核钻机的一个非常重要的指标。

111 国外超深井钻机技术现状

为了适应勘探开发更深地层油气藏的需要，深井石油钻机趋向大型化，要求功率大、性能好、自动化程度高，可满足和适应深井钻井的多种需要。钻机钻深能力已达15000m，最大钩载达12500kN。为了提高起升工作效率，绞车功率有进一步提高的趋势，功率5220kW的绞车已经问世。另外，国外开始将交流变频技术应用于大型超深井钻机。

目前，美国钻机技术水平代表着国际上石油钻机的最高水平，其中以National Oilwell Varco公司为代表，其主要特点是：①钻机趋向大型化、结构型式多样化。如绞车功率可达4477kW，钻井深度可达15000m，泥浆泵的水马力达2350kW，车装式、拖挂式、橇装模块式种类齐全。②电气传动技术的进步使得传动更加简单，特别是广泛使用了交流变频驱动技术。已开发出Wirth和Varco ADS齿轮传动单轴绞车，还可以使用主电机能耗制动取代辅助刹车。③新型的一体化旋升式井架和底座、多节自升式井架的起放更安全，使钻机在钻井过程中更稳定，占用井场面积更小。④盘式刹车、顶部驱动钻井装置、立根自动排放机构、铁钻工装置的使用，使钻井智能化、自动化成为现实，使科学钻井成为可能。⑤钻机移运性能不断提高，快速搬迁能力成为钻机的关键竞争力。⑥注重以人为本，更加适应HSE要求。

挪威MH公司研究开发Ramrig液压驱动石油钻机，钻深15000m，额定载荷为9800kN。此外，前苏联乌拉尔重型机器制造厂、加拿大公司和德国德马克公司等均生产了钻井深度大于12000m的超深井钻机。

（1）美国NOV公司（National Oilwell Varco，国民油井瓦科公司）

早年生产的超深井钻机主要是直流电驱动，其代表产品主要有E3000/E3000-UDBE及4000-UDBE型，绞车功率分别为2237kW和2983kW，名义最大钻深分别可达9144m和12192m，为内变速多速绞车，主刹车有带式刹车和液压盘式刹车，辅助刹车均为电磁涡流刹车。由于受直流调速范围的限制及大功率链传动的结构限制，这种内变速多速绞车的发展有一定的局限性。随着交流变频技术的发展，大功率变频调速技术的成功应用，超深井钻机目前以交流变频驱动为主。

目前，美国NOV公司超深井钻机配置的绞车有单速和双速，基本都是齿轮传动，绞车功率为2983～5220kW，各个级别都有产品，主刹车采用的是主电动机能耗刹车，辅助刹车采用的是液压盘式刹车；配有 P型和 FC型钻井泵，功率均为1641kW，压力517MPa；配有的3种转盘；有7350kN、9800kN的大钩、水龙头（工作压力517MPa）。

国内进口有多台E3000型电驱动钻机，该钻机的主要技术参数见表11（纪人公等，1994）。

表11 美国NOV公司E3000型钻机基本参数

（2）美国Rowan公司

美国Rowan公司是一家生产制造大型钻井平台、特深井陆地钻机和海洋陆地钻井服务的上市公司，已生产制造了9 台 9000m和 3 台 12000m陆地特深井钻机，改造了12000m钻机2台。中国石化集团公司决定从Rowan公司购买一台12000m钻机，钻机基本参数见表12（孟祥卿等，2006）。

表12 美国Rowan公司12000m钻机基本参数

（3）前苏联的乌拉尔机械-15000型钻机

前苏联科拉超深井（СГ-3）于1970年5月开始钻进，其目的任务：①研究科拉半岛地区波罗的地盾太古宙结晶基底和含镍的贝辰加杂岩的深部结构，查明包括成矿作用在内的地质作用的特点；②查明大陆地壳内地震界面的地质性质并取得有关地球内部热状态、深部水溶液和气体的新资料；③获得最充分的有关岩石物质成分及其物理状态的信息，揭露和研究地壳花岗岩层和玄武岩层之间的边界带；④完善现有的和创立新的超深钻进的技术和工艺，以及深部岩石和矿石的综合地球物理研究方法（EA科兹洛夫斯基，1989）。

СГ-3井使用涡轮马达和铝合金钻杆，进行超前孔裸眼钻进，第一阶段钻进至7263m井深，采用乌拉尔机械-4З钻机（表13），第二阶段从7263m开始采用乌拉尔机械-15000钻机（表13）。

表13 科拉超深井的钻机技术参数

（4）德国的UTB-1型KTB钻机

联邦德国大陆深钻计划（KTB）是德国第一个国家的大规模地学研究计划，以超深孔的施工为中心，达到“进行关于地壳较深部位的物理、化学状态和过程的基础调查和评价，以了解内陆地壳的结构、成分、动力学和演变”的目的。KTB主孔（设计深度14000m）的钻机的研制、建造和 *** 作运行是由UTB ULTRATIEF钻探股份公司来完成的，该公司由德国深钻有限公司（DEUTAG）、德国建井与深钻有限公司（DST）和国际深钻有限公司（ITAG）组成，钻机的主要技术参数见表14。

表14 UTB-1型KTB钻机技术参数

（5）德国Herrenknecht GmbH公司的InnovaRig钻机

2007年德国Herrenknecht GmbH公司研制了深部钻进和取心钻机InnovaRig（图11），该钻机的主要技术参数如表15。

图11 InnovaRig钻机

表15 InnovaRig钻机技术参数

112 国内超深井钻机技术现状

经过50年的努力，特别是改革开放后20多年的发展，目前国产石油钻机已形成了比较完整的系列，在品种和质量上基本能够满足在国内不同地区、不同井深和不同环境条件下进行油气资源勘探开发的需要。近年来，还有相当数量的国产钻机在国外承担钻井服务和国内的反承包钻井服务。从钻机设备制造来看，近几年已开发和生产了1000～7000m机械驱动钻机，机电复合驱动钻机和整拖式、轮式半拖挂整体移运式钻机，研制生产了4000～7000m各种型号直流电驱动钻机、交流变频电驱动钻机和3000m以下各种车装及橇装钻机。钻机制造厂家有宝鸡石油机械有限责任公司、兰州兰石国民油井石油工程有限公司、四川宏华石油设备有限公司、河南中原总机厂石油设备有限公司、南阳石油机械厂、中国石化集团江汉石油管理局第四石油机械厂、上海三高石油设备有限公司、胜利油田石油机械厂等。在借鉴国外先进技术的基础上，我国又相继开发和应用了绞车液压盘式刹车系统，集中控制司钻房、组合式液压站、全液压套管扶正机、液压猫头、液压绞车、各种型式的井口吊装装置，数显防碰装置、大功率柴油机、液力偶合器正车箱、直流电机、变频电机等项新技术和新装置。与此同时，各制造厂又结合国际市场的需要，在钻机满足要求方面也采取了新的措施，并在钻井机械化、智能化方面取得了新的进展，从而使国产钻机的设计、制造、配套技术和钻机整机质量有了明显的提高，大大缩短了与国外先进钻机的差距，取得了显著的成绩（华伟棠，2005）。

超深井钻机技术在国内近几年才开始研究，2004年由兰州兰石国民油井石油工程有限公司和美国国民油井公司共同研制的9000m直流电驱动钻机在科威特成套交货，尽管关键件的总体设计和生产制造由美国国民油井公司掌握，但这也是我国在超深井钻机研制方面迈出的第一步。国内由宝鸡石油机械有限责任公司2005年自主研发的首台9000交流变频电驱动钻机目前正在油田进行工业性试验。尽管该项目早在2001年就在国家经贸委立项，但由于受大功率变频控制技术的成熟度和大功率齿轮传动绞车可靠性等因素的影响，长期没有明确的用户，为此宝石机械公司进行了7000m交流变频电驱动、齿轮传动绞车钻机的研制，2003年7月完成工业性试验，为大功率交流变频技术的应用以及自动送钻技术的应用积累了一定的经验。随后，各个油田也看到了交流变频技术的优势，5000m、7000m交流变频电驱动钻机在国内市场的销量大幅增长。随着国际市场油价的升高，国内高难度井开采量的加大，超深井钻机的需求也突现。2004年年底中国石油集团公司组织行业专家对方案进行了评审，同时将9000m交流变频电驱动钻机列为集团公司2005年重点科研项目，至此，9000m交流变频电驱动钻机的研发正式进入实施阶段（罗超等，2007）。

目前，国内研制制造超深井钻机的厂家有宝鸡石油机械有限责任公司、兰州兰石国民油井石油工程有限公司、四川宏华石油设备有限公司和上海三高石油设备有限公司等。

1121 宝鸡石油机械有限责任公司

研制的ZJ90/6750DB超深井钻机（图12；表16）于2006年8月13日在新疆油田准噶尔盆地腹部莫索湾的莫深1井（设计井深7380m）开钻使用，一开井径Φ6604mm。2006年11月22日二开以4463m井深完钻，井径Φ4445mm；2006年12月1日，顺利下入5000kN重、Φ3397mm的技术套管446202m，一次性成功注入固井水泥300t。2007年3月以Φ3111mm井径三开开钻，2007年7月24日以6406m井深完钻；2007年7月26日，顺利下入5106kN重、Φ2445mm技术套管640337m。四开井径Φ2159mm，2007年11月23日顺利钻至设计井深7380m并继续钻进，最后莫深1井加深到7600m。

图12 施工莫深1井的ZJ90/6750DB超深井钻机

表16 宝鸡石油机械有限责任公司9000m和12000m钻机技术参数

12000m钻机研制被列入国家863计划，ZJ120/9000DB超深井钻机的技术参数见表16，2007年11日出厂，在川科1井三开以后投入使用。川科1井位于川西坳陷孝泉构造（四川德阳市孝德镇东利村1组），设计井深8875m，采用五开井身结构，完钻井眼尺寸Φ2159mm。2007年3月20日使用7000m钻机开钻，一开井径Φ6604mm、Φ508mm表层套管下深49708m。二开井径Φ4445mm，2007年9月7日以3200m井深完钻。二开完钻后，2008年3月12日三开钻进使用国产12000m超深井钻机——ZJ120/9000DB（图13）。

图13 施工川科1井的ZJ120/9000DB超深井钻机

1122 兰州兰石国民油井石油工程有限公司

ZJ90/5850DZ直流电驱动钻机（表17）性能特点：

1）采用以柴油机为动力，带动交流发电机，经可控硅整流，由直流电动机驱动绞车、转盘和泥浆泵的传动方式，即AC-SCR-DC传动。

2）电传动系统采用全数字式交流模块和全数字式DC直流模块。PLC逻辑程序控制、触摸显示屏。支持计算机及其打印（运行工况表）功能。电器工程师笔记本电脑和专用软件进行在线测试。系统具有对柴油机、发电机、SCR系统、直流电动机、断路器及其他单元进行检测、故障诊断、保护、运行工况定性和定量的显示和对系统的控制功能。

3）绞车滚筒开槽；主刹车采用液压盘式刹车，刹车力矩大，灵敏可靠。

盘刹 *** 作手柄置于司钻控制房内，改善了司钻的工作环境，减轻了司钻的劳动强度；绞车的辅助刹车为电机能耗制动和电磁涡流刹车；绞车配有过卷阀防碰天车装置与智能游车位置控制系统，防止发生游车“上碰下砸”事故；绞车配有电机自动送钻装置，可实现恒钻压自动送钻以及零速度悬停功能。

表17 兰州兰石国民油井石油工程有限公司9000m钻机技术参数

4）转盘独立驱动装置由直流电机经两挡齿轮变速箱驱动转盘；既可由转盘电机经链条箱驱动转盘，又可由绞车电机经链条传动驱动转盘，二者实现互济，提高了钻机的可靠性，充分满足钻井工艺需要。

5）配备大功率三缸单作用泥浆泵，由窄V带驱动。

6）“H”型钢制造的“K”型井架，利用绞车动力整体起升，视野开阔，运输方便。

7）平行四边形整体起升式底座，可实现钻台面设备和井架低位安装，利用绞车动力整体起升。

8）钻机的主要机械部件：天车、游车、大钩、水龙头、转盘、井架、底座均符合API规范，打API会标。

ZJ90/5850DB交流变频电驱动钻机（表17）性能特点：

1）钻机采用机、电、数字、通讯一体化设计，应用当代先进成熟的矢量控制技术、交流变频技术、数字控制技术、总线通讯技术。

2）采用先进的全数字交流变频PLC控制技术，通过触摸屏及气、电、液、钻井参数的一体化设计，实现钻机智能化司钻控制。

3）单轴式交流变频齿轮传动绞车及速度数字化闭环控制，可合理利用功率，提高钻井时效。

4）转盘扭矩和泥浆泵泵压的数字化限制控制，实现过扭矩或超泵压保护。

5）智能游车位置控制，防止钻机发生游车“上碰下砸”事故。

6）绞车主刹车采用电机能耗制动，通过计算机定量控制制动扭矩。

7）采用主电机自动送钻，实现钻井给进的自动化；智能化司钻控制 *** 作系统，使钻机的 *** 作由技能型变为智能型；钻机采用网络控制系统，可实现设备信息共享、自动化控制、集中监视、生产管理和设备管理多种功能。

8）钻台设备低位安装，与井架一起整体起升。

9）全液压套管扶正机自动化程度高。

10）钻机的主要部机采用NOV（美国NOV公司）成熟技术并得到世界验证。

1123 上海三高石油设备有限公司

上海三高石油设备有限公司研制的9000m钻机技术参数见表18。

表18 上海三高石油设备有限公司9000m钻机技术参数

---