针对7000 m自动化钻机的传动与控制系统,采用ABB ACS880变频装置开发多负载融合驱动、全直驱方案,开发关键设备伺服驱动、区域安全管控、专用控制网络,实现对管柱设备、主传动设备等的司钻房远程中央控制、状态实时监视、安全管理等;并开发基于云存储与大数据分析技术的钻机在线监测平台。

为了满足沙特地区石油天然气的开采需求,创新开发了一种适用于该地区钻井作业的加强型钻机,满足高标准安全需求、个性化作业需求、+55℃高温环境、远距离大模块轮式移运、井场导轨移运丛式井作业,以及双流程钻井液处理的设计要求。

为满足环境温度为0~55℃、湿度为100%的中东沙漠地区含高浓度H2S油气井的钻井作业及设备快移的要求,设计了一种沙漠快速移运钻机井控系统。其主要特点是系统中的防喷器组能从储存位置快速移运到井口,采用双节流管线阀组和双压井管线阀组实现不间断的压井或节流,并且控制单元具有多重安全保障作用。文中介绍了沙漠快速移运钻机井控系统的总体方案、结构组成及技术参数,并通过详细计算确定了远程控制单元关键设备,描述了技术创新点。现场应用结果表明,该井控系统整体性良好、移运快捷、操作方便、可靠性高,防喷器防H2S效果好,符合HSE规范,很好地满足了沙漠地区钻井作业要求。

针对目前常规钻井绞车传动链长、机构庞大、控制系统复杂、生产成本高、制造难度大等问题,开发一种多档位液压马达直驱钻井绞车。该绞车由2个对称布置的液压马达直接驱动滚筒轴,采用电液控制技术,通过液压马达不同排量组合实现绞车的多档位控制。液压动力单元通过比例控制方式,实现绞车在各档位的无级变速。该绞车具有动力传动和控制系统简单、功率密度大、体积小、重量轻等特点,可广泛应用于小型陆地钻机和修井机。

轴承是石油钻机中易发生故障的旋转支撑零部件。在石油钻机轴承运行状态的监测数据中,发生故障的样本所占的比例很小。如何从监测数据中准确地识别出少量的故障样本成为一个难题。对支持向量机（Twin Support Vectorm achine,TWSVM）能很好地解决这一难题,它通过构造两个非平行的超平面来完成,其中每个超平面都要尽可能地接近自身对应的样本而远离别的样本。文中运用石油钻机轴承故障诊断实验检验TW SV M的效果,结果表明TWSVM的识别精度高,运行速度快,为以后做类似的石油钻机轴承故障检测提供了一种新的分析方法。