ZJ20型车载钻机产品简介
一、产品介绍
1、ZJ20 型号编码的完整含义
1)中国石油车载钻机编码:型号编码采用“字母代号 + 数字”的编制方式,ZJ20 的完整构成如下:
(1)ZJ = 钻机代号(“钻”“机”拼音首字母),代表产品类别,是石油钻机的通用代号,不带厂家或底盘信息。
(2)20 = 钻机级别,按“以 100 米为单位计的钻机名义钻井深度范围的上限”确定,即 ZJ20 表示名义钻井深度为 2000 米级。按 GB/T 30216《车装钻机》,ZJ20 级别对应 114 mm(4-1/2″)钻杆名义钻深 1200~2000 m、127 mm(5″)钻杆名义钻深 1100~1800 m,最大钩载 1350 kN(135 tf)。
(3)级别之后的字母为钻机特点代号;链条并车钻机为无代号或 L;三角胶带并车钻机为 J;齿轮传动钻机为 C;电驱动钻机为 D;自行式车装钻机为 Z;半拖挂车装钻机为 T。
(4)最后的字母与数字为厂家代号及改型序号(厂家代号用一个汉语拼音字母表示,改型序号用阿拉伯数字表示),另有 Y(液压钻机)、DJ(交流电动钻机)、DZ(直流电动钻机)、DB(交流变频电动钻机)等派生代号。
2)市场常见解读:
(1)ZJ20CZ / ZJ20/1580CZ —— 钻机2000 米级、齿轮传动(C)、自行式车装(Z),斜杠后的“1580”为该机最大钩载 1580 kN;
(2)ZJ20/1350Z、ZJ20/1350J、ZJ20/1350L、ZJ20/1350D —— 最大钩载 1350 kN;“Z”为自行式车装、“J”为三角胶带并车、“L”为链条并车、“D”为电驱动;
(3)ZJ20/1580CZ、ZJ20T/1580、ZJ20H/1580 —— 斜杠后为最大钩载 1580 kN/1200 kN;末位“T”为半拖挂车装、“H”为直升机吊装;
(4)ZJ20(XJ650)、ZJ20/XJ1580 —— 括号或斜杠内为同一动力平台的修井机型号 XJ650 与最大钩载 1580 kN;
(5)ZJ20Z(T) —— Z 为自行式车装、括号内 T 表示可派生半拖挂车装型。
3)一句话记住:ZJ 20 = 钻机 + 2000 米级名义钻井深度。它代表的是钻井深度级别,不是钩载、功率或吨位,选用时须与斜杠后标注的钩载数值一并核对。
2、型号定位
1)型号序列:ZJ20 属于国产车载钻机系列的第 3 档(ZJ10 / ZJ15 / ZJ20 / ZJ30 / ZJ40 / ZJ50),名义钻井深度 2000 m(4-1/2″钻杆),5″~5-1/2″钻杆时约 1800 m。同时具备 3-1/2″钻杆 5300~5800 m 的大修能力和 2-7/8″油管 7000 m 的修井能力,是“钻修两用”的中浅井主力机型,也是承接 ZJ15 并向 ZJ30 过渡的关键档位。
2)与修井机产品序列的对应关系:ZJ20 与 XJ650 是同一动力平台的两个用途分支——ZJ20 按名义钻井深度(2000 米级)命名,XJ650 按绞车功率(650 hp 级)命名,最大钩载同为 1580 kN、额定钩载同为 1200 kN。国内多家厂家以“ZJ20(XJ650)”“ZJ20/XJ1580”或“XJ650(120 吨)钻修机”的方式将两者并列标注,选型与比价时须注意二者同源、不可重复计列。
3)整机组成:ZJ20 车载钻机主要由运载底盘、主机(绞车、井架、游动系统、传动系统)、泥浆泵组和高压管汇、固控系统、井控系统、气源系统、井电系统、井口工具等组成。钻机动力、绞车、井架、游动系统及传动系统全部装载于自走底盘上,具有搬迁方便、移运费用低、性能可靠、作业负荷大、越野能力强等特点。
4)祥龙石油型号命名:ZJ20 车载钻机。
3、主要用途
1)2000 米以内中浅井钻井作业(4-1/2″钻杆 2000 m)——这是 ZJ20车载钻机的第一用途,也是其区别于同平台修井机的核心能力;
2)油气井大修作业(3-1/2″钻杆 5300~5800 m 级),包括井下打捞、解卡、套管修理、磨铣、挤水泥封堵等;
3)修井、试油、投捞、检泵作业——≤7000 m 井深范围内油、水井的修井作业;
4)多用途钻井作业:煤层气井、地热井、页岩气井、水井、盐井及生产油井套管内加深钻井;
5)开窗侧钻作业——ZJ20车载钻机可用于“生产油井套管内加深钻井、开窗侧钻等作业”;
6)老井复产与长停井恢复作业;
7)作业周期短、搬迁井次多的场合——车载式结构带来的“当天到井、当天开钻”能力。
4、产品类别
1)按运移方式:车载式(自走式车装)与拖挂式两种(拖车型号末位为 T,如 ZJ20T/1200)。
2)按滚筒结构:单滚筒与双滚筒两种。
3)按传动与驱动方式:柴油机驱动(齿轮传动 C)为基础型;绞车和转盘可选用电驱动方式。市场流行四种机型——ZJ20/1350(机械传动)、ZJ20/1350DJ(交流钻机)、ZJ20/1350DZ(直流钻机)、ZJ20/1350DB(变频钻机);另可扩展为油电混合动力、增程式混动。
4)按井架形式:前开口双节套装前倾式桅形井架,或直立双节套装井架,均为液压缸起放及伸缩,并配有防风绷绳及防翻绷绳。
5)按钻台形式:伸缩式或旋升式钻台,两侧飘台可翻转,整橇吊装、运输,台面高度、尺寸、布置可按要求定制。
6)按配套完整度:基本钻机车(主机+底盘),成套钻机(含泥浆泵组、高压管汇、固控系统、井控系统、气源系统、井电系统、井口工具)。
5、主要技术参数
ZJ20 车载钻机主要技术参数
项目及规格 | 技术参数 |
名义钻井深度 | 2000 m(4-1/2″ / Φ114 mm 钻杆) |
名义大修深度 | 5500 m(3-1/2″) |
名义小修深度 | 7000 m(73 mm EUE );5500 m(3-1/2″钻杆大修口径下的修井能力) |
最大静钩载 | 1350 kN / 1580 kN |
额定钩载 | 1200 kN |
最大快绳拉力 | 170 kN |
大钩最大提升速度 | 1.4 m/s/ 1.5 m/s |
游动系统/有效绳数 | 4×5(主流)/ 5×4;有效绳数 8 |
钢丝绳直径 | φ29 mm(1-1/8″);可选 φ26 mm(1″) |
装机功率 | 470 kW(630 hp);绞车额定 450 kW |
发动机 | CAT 3412 DITA(485 kW)可选相似国产柴油机;电驱型为交流变频电动机 |
液力传动箱 | ALLISON S6610HR |
绞车功率 | / 450 kW/ 470 kW |
底盘驱动形式 | 12×8(主流)/ 10×8(可选) |
底盘 | 12×810×8B / 8×8(单滚筒可选) |
刹车型式 | 主刹车:带式刹车或液压盘式刹车;辅助刹车:气动水冷推盘式(WCB224)、电磁涡流刹车、气控盘式刹车或水刹车 |
井架高度 | 35 m / 36 m(双节套装,液压起放及伸缩,可定制) |
钻台(底座)高度 | 4.5 m / 5 m / 6 m(可按要求定制) |
转盘 | ZP175(开口直径 Φ444.5 / 445 mm);部分配 ZP205(Φ520.7 mm) |
游车大钩/水龙头 | YG160 / SL160;可选配 YG135 / SL135 |
最小离地间隙 | 311 mm |
最小转弯半径/转弯直径 | 半径 19.2 m/ 直径 36 m |
最大爬坡度 | 26% |
整机质量 | 约56 000 kg;总质量按公告 |
工作环境温度 | -20~+50 ℃(低温地区可定制) |
排放标准 | 国Ⅴ(南阳二机 ZJ20/1580Z);电驱型为零排放 |
注: 祥龙 ZJ20 车载钻机的实际配置以双方签订的技术协议为准。 | |
6、结构特点
1)底盘:采用自制重载底盘或通用油田专用底盘,驱动形式以 12×8 为主;配备液压助力转向系统,具有良好的机动性、越野性和横向稳定性;最小离地间隙 311 mm,最大爬坡度 26%,适应井场非铺装路面。
2)动力与传动:采用柴油机驱动,动力匹配合理,传动效率高、可靠性高,整机结构紧凑、集装化程度高、占地面积小;发动机、液力传动箱等关键部件分别采用达到技术指标要求的国产件、进口件。
3)绞车:单/双滚筒,绞车额定功率 400~485 kW(450~650 hp 级),游动系统绳数 8;主刹车采用带式刹车或液压盘式刹车,辅助刹车采用气动推盘式刹车(WCB224)、电磁涡流刹车或水刹车等。
4)井架与底座:井架采用前开口双节套装桅形井架,前倾或直立,液压缸起放及伸缩,配有防风绷绳及防翻绷绳;井架、大梁、绞车等运用有限元分析设计,减轻整机重量。
5)旋转系统:转盘 ZP175(开口 Φ444.5 mm)或 ZP205(Φ520.7 mm),转盘传动系统可实现转盘的正转、反转、挂合、脱开,并配备反扭矩释放装置,确保转盘钻柱扭矩安全释放。
6)钻台与外围:钻台采用伸缩或旋升结构,两侧飘台可翻转,整橇吊装、运输;可配套完善的固控、井控、高压管汇、泥浆泵组、油水罐等外围设备,可任意匹配,也可按要求定制。
7)标准与安全:钻机基本参数符合 GB/T 30216《车装钻机》、SY/T 5610 标准要求,主要部件设计、制造符合美国石油学会(API)有关规范;制造执行 ISO 9001 质量保证体系,整机制造符合 HSE 安全健康环保要求。
二、主要应用场景
1、2000 米以内中浅井钻井作业——最核心、占比最大的场景
1)中浅层油气井钻井(4-1/2″钻杆 2000 m,5″~5-1/2″钻杆约 1800 m);
2)作业周期短、搬迁井次多的钻井——车载式自走结构,安装、拆卸快捷;
3)老油田调整井、加密井的中浅层钻井作业。
2、油气井大修作业
凭借 3-1/2″钻杆 5300~5800 m 的大修能力,配合 ZP175/ZP205 转盘、4.5~6 m 钻台、游车大钩 YG160、水龙头 SL160 等部件,可完成井下打捞、解卡、套管整形与修理、磨铣、挤水泥封堵等大修作业。相较 ZJ15(大修 4500 m),ZJ20 的大修井深再上一档,可覆盖更多中深井修井需求。
3、修井、试油、投捞、检泵作业
ZJ20 是钻机与修井机功能合一的机型:望联 ZJ20/XJ1580 明确“修井深度 7000 m(73 mm EUE 油管)”,辽河钻探、中原总机标“大修 5300~5500 m(3-1/2″钻杆)”,广泛适用于陆上油田中深井大修、修井、试油、投捞、检泵作业。
4、多用途钻井作业
除油气井外,ZJ20 还可用于煤层气井、地热井、页岩气井、水井、盐井钻井,以及生产油井套管内加深钻井。河北永明明确其 2000 米系列钻机“根据开发中深层油气井、煤层气井、地热井、页岩气井等要求设计和制造”,是多行业公认的 2000 米级钻井优先设备。
5、开窗侧钻与套管内加深作业
配置转盘、钻台及相应井口工具后,可在老井套管内进行开窗侧钻与加深钻井,是老油田挖潜、恢复停产井产能的常用手段;其作业规模大于 ZJ15,可满足更大尺寸套管与更深井段的需求。
6、老井复产与长停井恢复
对停产、长停老井、废弃井开展井筒清理、通井、换管、大修与复产作业,投入小、见效快,是老旧油田挖潜的常用机型。
7、偏远区块、恶劣地形与恶劣气候作业
底盘为自走式重载越野底盘(12×8),最小离地间隙 311 mm,最大爬坡度 26%,整机布置合理、移运成本低、现场安装方便,适合道路条件差的偏远井场;工作环境温度适用范围 -20~+50 ℃,部分机型可扩展至 -45~+55 ℃。
8、成套钻机作业与电驱化、智能化方向
1)可整车成套配套泥浆泵组(2×800 HP)、高压管汇、固控系统(泥浆罐 4×180 m³)、井控系统、气源系统、井电系统及井口工具,形成完整的 2000 米级钻机作业能力;
2)电驱化已有成熟产品:祥龙石油现有 ZJ20/1350DJ(交流钻机)、ZJ20/1350DZ(直流钻机)、ZJ20/1350DB(变频钻机)三种电驱动型,后两者绞车可实现 2 正无极调速、最大快绳拉力提升至 200 kN;
3)智能化方向:南阳二机先后研制 3000 米、4000 米车装钻机并推动“产品设计数字化、制造过程智能化、运维服务信息化”,ZJ20 作为其车装钻机序列的中坚档位,同样可按智能化、自动化要求配置。
河南祥龙石油工程有限公司
二〇二六年七月二十九日




