第2节 旋转钻机的六大系统

钻井液液气分离器也是气浸钻井 液除气的专用设备，属常压除气 范畴，基于常压除气原理，不过 它是处理气浸钻井液的初级脱气 设备，与除气器的主要区别在于 它主要用于清除环空钻井液喷出 来的直径≥3mm 的大气泡。
大气泡是指大部分充满井眼环空某 段的钻井液的膨胀性气体，其直径 大约为3-25mm 。这些大气泡引起 井涌，甚至喷出转盘表面。
水龙头
顶驱系统
钻井装备 旋转系统-水龙头、方钻杆与转盘（或顶驱）
4 循环系统 – 功能： • 通过泥浆循环清洗井底 岩屑； • 同时冷却钻头、润滑钻 具。 – 组成：泥浆泵、泥浆净化 装置和泥浆槽、泥浆罐。
立管
水龙头 水龙带
泥浆泵
方
排出 管线
洗 井
钻 杆
液 吸入管线 返
出
钻 柱
管
环
线
空
井 壁
钻头
钻井泥浆泵——结构
钻井装备循环系统-泥浆泵、泥浆池、立管、水龙带、钻柱、
分离装置
水龙头
钻井泵
加重装置
地面管线
方钻杆
废水池
泥浆池
振动筛
钻屑下滑
环空 钻铤
钻头
主要结构：
电机 罐体 泥浆出口 泥浆入口
真空除气器
过滤器 真空泵 出气口
主要结构：
窗口 空心轴
叶轮 泥浆出口
泥浆入口
真空除气器
工作原理： 真空除气器是利
送器所形成的分离室，并被加速到与输送器或滚筒大致相同的转速 。由于离心力的作用，在滚筒内形成一个液层，而其中的重晶石和 大颗粒的固相被甩向滚筒内壁，形成固相层，固相由螺旋输送器输 送到锥形滚筒处小头处，从底流口排出，而自由液体和悬浮的固相 颗粒由于具备流动性，则流向滚筒的大头，通过溢流孔排出。
• 主要结构： 转鼓、螺旋输送器、差速器、液位调节装置
– 组成：防喷器组、钻井 四通、节流管汇、压井 管汇以及液气压控制机 构。
钻井装备 井控系统-防喷器、节流管汇、压井管汇、远控台
远程控制台由油箱、泵组、蓄能器组、管汇、各种阀件、仪表及电 控箱等组成。远程控制台的主要功能是由泵组产生高压控制液，并 储存在蓄能器组中。当需要开、关防喷器时，来自蓄能器的高压控 制液通过管汇的三位四通转阀被分配到各个控制对象（防喷器）中。
1 动力系统
发电房
发电机组
MCC 钻井交流电动机控制中心
SCR-直流钻机的电控房
2 起升系统 – 功能：下放、悬吊或 起升钻柱、套管柱和 其他井下设备。 – 组成：井架、天车、 游动滑车、大绳、大 钩及绞车。
钻井装备
起升系统-井架、绞车、天车、游车和钢丝绳
天 车
游 车
绞 车
3 旋转系统 – 功能：给钻头提供破岩 扭矩；旋转钻柱；接、 卸钻柱和钻具。 – 组成：水龙头和转盘。
第二节 旋转钻机的六大系统
• 石油钻井的地面配套 设备称之为钻机，它 是由多种设备组成的 一套大功率重型联合 工作机组。
第二节 旋转钻机的六大系统
1 动力系统
2 起升系统
6 井控系统
钻机的基本组成
3 旋转系统
5 控制系统
4 循环系 统
第二节 旋转钻机的六大系统
1 动力系统 或称驱动及传动系统 – 功能： • 产生动力； • 将动力传递分配给 泥浆泵、绞车和转 盘。 – 组成：动力机和传动 部分。
离心机
5 控制系统 --功能： 确保对整个钻机各个工作机构及其 部件的准确、迅速控制，使整机协 调一致地工作。
--组成： 控制面板、传输管线和阀门；执行 机构（如气动离合器、气缸和气马 达等）以及压风机等。
天 车
钻井装备
气体净化系统
6 井控系统
– பைடு நூலகம்能：
• 控制井内压力，防止 地层流体无控制地流 入井中。
用真空泵抽吸作用， 在真空罐内造成负压 区，泥浆在外界大气 压的作用下，通过吸 入管进入空心轴，再 从空心轴窗口向四周 喷射，与罐壁发生碰 撞，破碎气泡，使气 液分离，气体被真空 泵抽出，液体则在叶 轮的旋转作用下，从 排出管排至泥浆罐中。
除砂器及除泥器 • 主要结构：
旋流器
旋流除砂器
旋流除泥器
旋 流 器：
除砂器及除泥器
• 工作原理： 泥浆以一定的切向速度从
泥浆入口进入旋流锥筒，在旋 流锥筒产生强烈的旋转运动， 由于固相泥砂与液态泥浆的密 度不同，在离心力、浮力、重 力的作用下，因受力不同，从 而使密度低的液体上升，从溢 流口排出；密度大的泥砂由底 部的排砂口排出，从而达到除 泥砂的目的。
离心机
• 工作原理： 待处理的泥浆，从泥浆入口进入由锥形滚筒（转鼓）和螺旋输