钻井机械.3旋转系统
3.钻井与完井分析
旋 转 钻 机
旋转系统 循环系统 井控系统
监测系统
钻头与尺寸
4¾ in(12.06cm) 5 7/8 in(14.92cm) 6½ in(16.51cm) 7 7/8 in(20.00cm) 8½ in(21.59cm) 9 ½ in(24.13cm) 10 5/8in(26.98cm) 12¼ in(31.11cm) 14¾ in(37.46cm) 17½ in(44.45cm) 20 in(50.80cm) 26 in(66.04cm)
通过地面将钢丝绳拉起，将钻头 提离井底，再向下冲击，岩石随之 破碎，再不时向井内注水，将岩屑 和泥土混成泥浆，再下入捞砂筒捞 出岩屑。 钻进不连续，速度慢；冲击方式， 费时费事费力 它不适应快速钻井的要求，特别 钻深井或超深井它更不能满足生产 的需要，因此代替它的是旋转钻井。
48 10
2. 旋转钻井
48 16
48
17
钻机六个组成系统
动力系统 提升系统
由发动机和一套动力传动装置来驱动钻井设备。目前 柴油发动机(1490～4470千瓦)是国内主要的动力来源。 用来起下井内钻具和下套管的设备。包括井架、天车、 游车、大钩、吊环等组成 用来旋转钻柱、向井底传递动力、破碎岩石的一套设 备。包括转盘、转盘变速箱、水龙头、方钻杆、钻杆、 钻头等。旋转系统还有接、卸钻柱和钻具的功能。 钻进时能循环泥浆，冲刷井底，将破碎的岩石带到 地面上的一套设备。包括泥浆池、泥浆槽等。 对可能发生的复杂情况进行控制和处理，以恢复正常 钻井。有防喷器组、储能器机组和防喷器组遥控面板、 测试管汇、压井管汇4部分。 a.由综合录井对井下情况进行监测；b.由各种仪表对 钻进参数进行记录和测量；c..对钻井液中的天然气 和硫化氢进行监测。
旋转导向钻井技术介绍
High Side
Bearing Housing Sleeve
High Side
Sleeve Orientati on Direction
P2 Bit Side Force
=
P3
P1
Magnitude
Drive Shaft
13
（1）AutoTrak RCLS系统
15
Surface Equipment
Sensor Interface / Decoding Unit (TR700) Other Sensors Transducer Signal By Pass Controller DrillByte Computer
整体设计
①非旋转固定套筒上装有能够单独操作的、可调的导向筋，导向筋 可以在钻头上形成侧向力，以便进行造斜或保持现在的井眼轨迹；
②井下计算机和传感器可连续监测和控制相对于下步目标的当前井 眼轨迹，地面与地下的实时双向通信联系。
14
Control principle two way communication
工作方式
静态偏置 推靠式 调制式 静态偏置 指向式
代表系统
AutoTrak RCLS PowerDrive SRD Geo-Pilot
旋转导向程度
工具系统 外筒不旋转 全旋转 工具系统 外筒不旋转
造斜能力 （°/30m） 6.5 8.5 5.5
位移延伸 能力 低 高 中
螺旋 井眼 存在 存在 消除
井眼尺寸 （mm） 216～311 152～311 216～311
Non Rotating • 1997 年注册为AutoTrak，正式推向市场 。 Sleeve
2023年司钻(钻井)考试历年真题摘选三套集锦(附带答案)荟萃16
2023年司钻（钻井）考试历年真题摘选三套集锦（附带答案）（图片大小可自由调整）全文为Word可编辑，若为PDF皆为盗版，请谨慎购买！第壹卷一.全能考点(共50题)1.【单选题】井队人员多处于盐碱滩、沙漠、沼泽、草原、山区等()。
A、人烟密集的边远地区施工B、人烟密集闹市地区施工C、人烟稀少的边远地区施工参考答案：C2.【判断题】生产经营单位可以执行依法制定的保障安全生产的国家标准或者行业标准。
参考答案：×3.【单选题】班组长承担单位职责达成组织目标,执行上司的指示作用是()。
A、承上B、启下C、组织参考答案：A4.【单选题】半围点缀花的摆放要求是：要掌握好盛装菜品多点缀花的相搭配。
A、类型B、数量C、分量D、品种参考答案：C5.【判断题】检查螺杆钻具旁通阀方法:用木棒下压旁通阀阀芯,向旁通阀注水,此时旁通孔不漏。
然后松开阀芯,阀芯复位,所注水应从旁通阀口均匀流出。
参考答案：√6.【判断题】井架主要用于安放和悬挂天车，油车及大钩等起升设备，以及起下、悬挂和存放钻具等。
参考答案：√7.【判断题】井上作业中发生触电时,施救人员第一时间首先是断开电源确认安全后再实施救护。
参考答案：√8.【判断题】JC71D绞车的所有链条、链轮和机械换挡离合器均采用稀油强制润滑。
参考答案：√9.【判断题】水平井钻井技术工具最重要的发展趋势之一,就是用旋转导向钻井系统取代目前所用的可转向钻井马达。
参考答案：√10.【判断题】用金刚石材料作为切削刃的钻头统称为金刚石钻头。
参考答案：√11.【单选题】用加压式常规取芯工具取芯钻进完毕加压割芯前,为让加压接头的滑动部分全部拉开,应上提钻具()。
A、0.2m至0.3mB、0.3m至0.4mC、0.4m至0.5m参考答案：C12.【单选题】常规水泥浆固井水泥环胶结质量CBL-VDL综合解释：CBL曲线：Af＞30％；VDL图：套管波明显，地层波弱至无。
其胶结情况为胶结质量()。
自动旋转导向钻井工具结构原理及特点
自动旋转导向钻井工具结构原理及特点[摘要] 自动旋转导向钻井工具弥补了滑动式导向钻井工具在定向井钻井,特别是在大位移井及长距离水平井的使用中暴露的缺点与不足。
浅显分析国内外在定向钻井工具技术差距,从结构原理和特点上出发阐述了自动旋转导向向钻井工具的。
[关键词] 自动旋转导向钻井工具一.前言现有的滑动式导向钻井工具在定向钻井,特别是在大位移井及长距离水平井的使用中暴露出不少缺点与不足。
自动旋转导向钻井工具可以弥补这些缺点,是目前定向钻井工具发展的一个热点及方向。
笔者据此介绍美国三家公司的自动旋转导向钻井工具的结构原理及特点。
针对现有定向钻井工具的缺点和不足,浅析今后旋转导向钻井工具结构设计的发展趋势。
迄今为止,定向钻井技术经历了三个里程碑:①利用造斜器(斜向器)定向钻井;②利用井下马达配合弯接头定向钻井(造斜率是弯接头弯角、井下马达刚度和地层岩石硬度的函数);③利用导向马达(弯壳体井下马达)定向钻井(弯角点离钻头的距离近得多,因此产生的造斜率大)。
目前这三种定向钻井工具在世界各地被广泛使用,并促进了定向钻井技术的快速发展,使得今天人们能够应用斜井、丛式井、水平井技术开发油田。
二.目前国内定向钻井工具现状随着石油工业的发展,为了获得更好的经济效益,需要开发深井、超深井、大位移井和长距离水平井,而且常常要在更复杂的地层,如高陡构造带钻井。
这些都对定向钻井工具提出了更高的要求。
目前以井下马达为主的定向钻井工具已不能满足现代钻井技术的要求,主要存在以下缺点和不足:(1)利用井下马达导向时是滑动钻进,钻柱弯曲比旋转钻进时严重,井壁与钻柱间的轴向摩擦力大,使钻压很难加在钻头上。
在大延伸井和水平井中这一情况更严重,在极端情况下会造成钻柱屈服,因此它限制了水平井和大斜度井的深度。
(2)在地面对井下马达进行扭方位操作时,旋转摩擦、钻头扭矩、钻杆的扭转弹性变形等都妨碍了工具面的控制,从而影响井下马达在大斜度井和水平井中的使用。
石油机械
（1）往复泵的瞬时流量不均匀 （2）往复泵具有自吸能力
（3）往复泵的排出压力与结构尺寸和转速无关
（4）往复泵的泵阀运动滞后于活塞运动（5）往复泵适用于高压、小流量和高粘度的液体
5、为什么要换缸套？
冲次过高，不仅会加速活塞好缸套的磨损，还会使泵阀产生严重的冲击，缩短泵阀寿命。
钻井泵对动力传动的要求：速度调节范围R=1.3~1.5，以充分利用功率；允许短期过载，以克服可能出现的憋泵。
2、典型驱动方案及优缺点
（1）单独驱动方案：转盘、绞车、钻井泵三大工作机组，各由不同的动力机一对一或二对一地进行驱动。 单独驱动的传动系统简单、效率高、安装方便；工作机之间无机械形式的联系，总体布置灵活性大，但装机功率低，动力机组间动力不能互济。
SY型盘式刹车的刹车系统可实现五个方面刹车：（1）工作刹车由开式钳承担（2）驻刹车由闭式钳承担（3）紧急刹车由开式钳与闭式钳共同承担（4）防碰天车刹车由闭式钳承担（5）蓄能器在系统失电情况下，分别向开式钳和闭式钳提供刹车压力轴，可分别进行5~8次刹车。
14、开式钳的工作原理： 当向钳缸供给压力油时，液压力推动活塞左移动，由于钳缸的浮式放置，活塞与缸体通过上销分别推动左右钳臂的上段向外运动，减少了左右下销间的距离，带动刹车块向内运动，从而将刹车块以一定的正压力压在旋转中的刹车盘上，在刹车盘与刹车块之间产生摩擦力，对刹车盘实施制动。
（1）旋转钻进的能力（2）起下钻具的能力（3）清洗井底的能力
另外，考虑到钻井作业流动性大的特点，钻机设备要容易安装、拆卸和运输：钻机的使用维修工作必须简便易行；钻机的易损零部件应便于更换。
5、钻机的特点
（1）钻机必须是一套大功率的重型联合工作机组（2）钻井作业是不连续的（3）钻机的工作场所与一般的机器不同。
BAKER HUGHS 旋转导向简介
70
Inclination (deg)
60
50
- AutoT rak RCLS - Conventional
40
30
20
10 0.00
1000.00
2000.00
3000.00
4000.00
5000.00
6000.00
Normalized M D (ft)
Auto Trak G3 旋转导向小结
结构紧凑。旋转导向系统总长（包含供电、脉冲发生器，随钻测量、测井系统 和旋转导向系统）不超过16米； 模块化设计。位置可根据实际需要，进行条换； 钻柱振动、冲击、环空压力（ECD），并能实时传输该数据； 具备方位伽玛成像功能，可广泛应用于储层地质导向； 具有旋转导向和近钻头井斜测量功能，在钻具连续旋转的状况下实现井眼轨迹 精确控制； 具有地面与井下仪器指令、命令双向通讯功能，实现地面指令对井下工具姿态 控制； 自动电脑控制下发指令系统；钻进过程中下发指令，不额外占用作业时间； 旋转导向系统具备多种控制模式：导向模式、稳斜模式等；井下闭合环路自动 控制系统； 工具维修简单，在作业现场即可进行旋转导向短节的拆装作业，从而保证现场 作业的顺利进行； 现场配钻具需要2-3小时，快捷、方便。
Thank you
谢谢！
三、 BCPM简介
全系统自动发电 功率：250瓦特；提供33伏直流电 指令发送功能
高速泥浆脉冲数据传输
四、 ONTRAK简介
OnTrak集成传感器模块包括： 定向控制和测量 多相位电磁波传播电阻率 方位伽玛（伽玛成像 ） 环空和钻具内动/ 静压力 监控振动和粘滑振动 存储及数据高速下载Leabharlann 一）定向测量GAMMA LOG
左图井眼进入砂岩薄层 低边首先探测到该地层 （较高边提前5米） 伽玛成像更加真实、显 像化反应地层变化
钻井系统3
D90 Drilling 系统介绍基本模型包含的分段包含个分段:903(903A,903A1,903,A2,903B,903C,903D,903E) 钻台底座,下部TRIP SAVER 轨道,BOP输送轨道应该在60- 分段(需查证)703,705S BOP 储存,BOP吊上轨道704,705P 采油树吊上轨道709 隔水套管吊下轨道710 普通桥式吊下轨道712 楼梯间905 钻塔下部桥式吊与隔水套管的上轨道904 钻塔上部按照功能划分钻井系统自己划分了37个功能单元.其中20个功能单元有大型设备,另外安全设备与空调系统也在这个区域有大型设备需要安装. (安装可能要按照区域安装,但是讲解按照系统,比较系统)有大型设备的功能单元301-DERRICK钻塔303-Travelling Equipment 钻塔提升系统(903,904,905)304-N2 Pressure Vessles Main / Aux Ram Rig 高压氮气罐(903)311-Drilling Control 钻井控制系统( 903, 705P)313- Rotary Table, Top Drive & Assosiated Equ. 转盘903,顶驱904~905 314-Tensioning System (DAT Closing Device) 张紧系统903325-Mud Supply 泥浆供给703 903334-Diverter with Control System 分流器与控制系统903335-Riser System incl. Choke, Kill and Booster Lines 隔水套管??903 336-Choke & Kill system, incl. Mud/Gas separator ??704有大型设备的功能单元341-Derrick Mounted Vertical Pipe Handling System 甲板的钻杆抓取系统(很多分段)342-Drill Floor Tubular Handling Equipment 钻井甲板接钻杆设备903 347-Misc. Equipment for pipe / Tubular Hans Lind 钻杆馈送设备702 357-Misc.Drill String & Downhole Equipment 两个电梯间设备361-Deck Cranes 甲板吊362-Overhead Cranes 悬梁吊905 709 705P364-BOP Transportation System BOP运输系统703 705365-Utility Hoists 提升设备,几个绞车905371-Cementing Unit and Assosiated System 水泥单元903 905372-Well Testing Equipment 测井设备905503-??578-HVAC Unit 空调系统705P各系统工作的原理1.盐水系统brine system2.钻井基油系统，base oil system3.钻井水系统，drill water system4.泥浆供给系统mud supply system5.高压泥浆排出系统mud discharge system6.泥浆处理系统mud process system7.泥浆真空系统mud vacuum system8.井口控制系统subsea control system9.分流器，高压管系系统hp manifold and diverter system10.灌井系统trip tank system11.泥浆除气系统mud gas separator system12.测井系统well test system13.隔水套管张紧系统riser tensioner system14.液压系统hydraulic oil system15.泥浆混合系统mud mixing system16.散货系统，包含bulk cement system 以及bulk mud system17.高压冲洗系统high pressure washing down system1.brine system 盐水系统盐水的作用是用来调配泥浆(钻井水)。
大庆油田有着44年发展历程
大庆油田有着44年发展历程,谱写了举世瞩目的不朽篇章。
大庆油田公司把搞好技术创新、依靠科技进步，作为实施低成本战略的关键支撑点。
抓好工艺优化，推广应用先进的工艺技术，进一步提高运行效益；抓好各项挖潜增效、节能降耗技术的攻关和应用，集中力量解决制约经济效益提高的关键技术难题，向技术进步要效益。
我作为石油工程专业的学生，更应以大庆精神来激励我的学习。
实习内容:钻井工程一．《钻机组成》钻机的组成包括以下的几个系统：起升系统，旋转系统，循环系统，动力设备，传动系统，控制系统，井架和底座，辅助设备。
1.起升系统：为了起升和下放钻具、下套管以及控制钻压、送进钻具，钻具配备有起升系统2.旋转系统：旋转系统是转盘钻机的典型系统，其作用是驱动钻具旋转以破碎岩层，旋转系统包括转盘、水龙头、钻具。
3.循环系统：为了将井底钻头破碎的岩屑及时携带到地面上来以便继续钻进，同时为了冷却钻头保护井壁，防止井塌井漏等钻井事故的发生，旋转钻机配备有循环系统。
起升系统、循环系统和旋转系统是钻机的三大工作机组，用来提供动力，它们协调工作即可完成钻井作业。
4.传动系统：传动系统将动力设备提供的力和运动进行变换，然后传递和分配给各工作机组，以满足各工作机组对动力的不同需求。
5.控制系统：为了保证钻机的三大工作机组协调的工作，以满足钻井工艺的要求，钻机配备有控制系统。
控制方式有机械控制、气控制、电控制和液控制等。
6.井架和底座：井架和底座用来支撑和安装各钻井设备和工具、提供钻井操作场所，井架用来安装天车、悬挂游车、大钩、水龙头和钻具，承受钻井工作载荷，排放立根；底座用来安装动力机组、绞车、转盘、支撑井架，借助转盘悬持钻具，提供转盘和地面之间的高度空间，以安装必要的防喷器和便于泥浆循环。
7.辅助设备：为了保证钻井的安全和正常进行，钻机还包括其他的辅助设备，如防止井喷的防喷器组，为钻井提供照明和辅助用电的发电机组，提供压缩空气的空气压缩设备以及供水、供油设备等二．井控设备一．井控设备的概念井控设备是实施油气井压力控制技术的所需的专用设备、管汇、专用工具、仪器和仪表等二．井控设备的功能①及时发现溢流②迅速控制井口③允许可控制地排放井内流体，实施压井作业④处理井喷失控三．井控设备的组成①钻井口装置（包括防喷器、控制系统、套管头、四通等）②井控管汇（包括节流和压井管汇、防喷管线、放喷管线、反循环管线、点火装置等）③钻具内防喷工具（包括钻杆上与下旋塞阀、钻具止回阀、钻具浮阀、防喷单根等）④井控仪表⑤钻井液加重、除气、灌注设备⑥井喷失控处理和特殊作业设备四．钻井工艺对液压防喷器的要求①关井动作迅速②操作方便③密封安全可靠④现场维修方便五．液压关井时间①闸板防喷器液压关井时间在10秒内（3~8S）完成②通径小于476mm的环形防喷器关井在30秒内完成③液动平板阀开关只需1~3S（待命时关闭）六．防喷器的符号表示FH：环形防喷器FZ：（单）闸板防喷器2FZ：双闸板防喷器S：四通七．钻进中发生溢流关井顺序①发信号②停转盘，停泵，上提方钻杆③开液动阀④关防喷器⑤关节流阀试关井，再关节流阀前平板阀⑥录取立压，套压，钻井液增量⑦迅速向队长或技术人员及甲方监督汇报环形防喷器一．环形防喷器的功用①封环空②封零③强行起下18度斜坡接头的钻具二．环形防喷器液压工作原理①下油腔进油关井②上油腔进油开井三．环形防喷器的正确使用①在井内有钻具时井喷，可先用FB关井，但尽量不用作长时间关井，非特殊情况下不允许封闭空井②不压井起下钻作业时，应使用18度斜坡接头钻具③在封闭时允许慢速上下活动钻具，但不准转动钻具或钻具接头过胶芯④严禁打开环形防喷器泄降套压⑤每次打开后必须检查是否全开，以防挂胶芯四．环形防喷器的相关知识①FH液控抽压，一般不超过10.5mpa②现场不做封零试验，应按规定做封环空试验五．起下钻杆中发生溢流关井顺序①发信号②停止起下钻作业，抢接钻具内防喷工具③开液动阀④关防喷器⑤关节流阀试关井，再关节流阀前平板阀⑥录取立压，套压，钻井液增量⑦迅速向队长或技术人员及甲方监督汇报三．最优化钻井1. 综合录井技术2.最优化井身结构3.最有钻进技术4.平衡压力钻井与井控技术四．井喷产生的原因、后果及危害井喷产生的原因：井喷失控是钻井工程中的头等灾难性事故。
第3章 钻井设备与工具
下套管或起下钻时：承托井内全部管柱重量。
井下动力钻井时：制动钻杆，承受反扭矩。 结构：两个锥形齿轮：绞车链条转盘轴(水平) 小锥 齿轮/大锥齿轮转台大方瓦和方补心方钻杆。
转盘
3.1 钻机
(四) 水龙头 作用：
1) 悬持旋转的钻柱，承受大部或全部钻柱重量。 2) 通过水龙头向钻柱(转动)内引输高压泥浆。 结构：固定部分(外壳和提环、鹅颈管、冲管)，旋转部分( 中心管、负荷主轴承、防跳轴承、扶正轴承等)，密封盘根(冲 管与中心管之间：冲管盘根，机油盘根(中心管与外壳)。 转动：转盘方钻杆保护接头中心管(轴承)
① 陆地钻机 ② 海洋钻机(钻井平台)
3.1 钻机
(三) 钻机标号
1、国产钻机： 型号一般为：字母-公称起重量或钻深能力。 如 ZJ-130：大钩起重量130吨，ZJ-45：钻深能力4500米 2、罗马钻机： 如：F-200-2DH； F-钻机；200-最大负荷(吨)；2-两台动力机；D-柴油机 驱动
现场习惯称十大件：井架、天车、游车、大钩、水龙头、转盘、绞车、 泥浆泵、柴油机、传动装置。
3.1 钻机
(二) 分类
1、按钻深分类 (起重能力，所用钻杆直径) 1) 大型钻机 (800kN以上，使用钻杆89-140mm) ① 超重型钻机：Hmax>5000m， ② 重型钻机 ： ③ 中型钻机 ： >2500kN 3000～5000m， 2000～2500kN 1000～2500m， 800～1600kN
吊钳
3.3 井口工具
五、安全卡瓦 在井口用卡瓦悬持钻铤时起安全保证作用 ，卡在卡瓦上部钻铤上，以防因卡瓦牙齿磨 损或其它原因造成卡瓦失灵情况发生。 卡瓦卡住钻铤且安全卡瓦卡住钻铤坐于
转盘接钻铤提升短节提升
2023年司钻(钻井)高频考点训练3卷合壹(带答案)试题号23
2023年司钻（钻井）高频考点训练3卷合壹（带答案）（图片大小可自由调整）全文为Word可编辑，若为PDF皆为盗版，请谨慎购买！卷I一.全能考点(共100题)1.【判断题】部分胶结在声波变密度测井图上表现为:套管波和地层波都显示中等强度，左侧为灰白相间的直条带，右侧为灰白相间的摆动条带。
参考答案：√2.【单选题】电压型漏电保护装置是以反映漏电设备外壳对地电压为基础的。
其主要动作参数是动作电压和()。
A、动作电流B、作用时间C、作用空间参考答案：B3.【单选题】相比刚性满眼钻具组合，塔式钻具组合更适合()的地层。
A、井径易扩大B、井径易缩小C、井径稳定参考答案：A4.【判断题】钻机起升系统的各滑轮等转动部位均采用黄油润滑。
参考答案：√5.【判断题】TSP钻头主要是靠牙齿的冲击和压碎作用来破碎岩石。
参考答案：×6.【单选题】造成负伤、致残、死亡的,不列入工伤保险范围之一的是()。
A、犯罪B、工作C、作业参考答案：A7.【单选题】起钻遇卡不得超过原悬重()。
A、50kNB、100kNC、150kN参考答案：B8.【单选题】依据《工伤保险条例》规定,享有工伤保险权利的主体是()。
A、职工、雇工B、职工、雇工及雇主C、用人单位、职工参考答案：A9.【判断题】井队搬家中为了进度,可以省略施工一些安全要求,加快工序突击进程。
参考答案：×10.【单选题】生产经营单位与从业人员订立的(),应当载明有关保障从业人员劳动安全、防止职业危害的事项,以及依法为从业人员办理工伤保险的事项。
A、工资合同B、养老保险C、劳动合同参考答案：C11.【单选题】QC（QualityControl）小组活动即小组的现场改善活动，是非常有效的团队管理方式是()管理。
A、环境B、安全C、质量参考答案：C12.【判断题】生产经营单位生产、经营、运输、储运、使用危险物品或处置废弃危险物品,必须执行有关法律、法规和国家标准或者行业标准。
3.钻井与完井
目录
概况 一、 钻井方法 二、 旋转钻井基本构成 三、 旋转钻井工艺过程 四、 完井方式 五、 钻井新技术
48
2
2．石油钻井井型类别
1.1 把钻井按钻井的目的进行分类：
• 区域普查井 ：基准井、剖面井、参数井、构造井
• 探井：
预探井、详探井、边探井
• 开发井： 生产井、注入井
• 特殊用途井：检查井、观察井、调整井、救援井等。
装钻井设备、泥浆泵，
安放或挖掘泥浆池等。
48
21
3. 固井……钻进过程之三
将称为套管的无缝钢管下入井中，并在井眼和套管之间灌注水泥 浆以固定套管。 固井重要工序:下套管和注水泥
目的 加固井壁，防止浅处井壁坍塌。 隔离钻开的油﹑气、水层，防 止开采时层间相互干扰。
一口井从开始到完成，常需下入
48
24
常用的四种完井方式
裸眼完井 射孔完井 衬管完井 砾石充填完井
48
25
1. 裸眼完井
油层部位不下套管， 全部裸露，油层没有任 何遮挡地直接与井底相 通。 油气向井流动的阻力 最小，但井底容易坍塌 ，不易防止油层出砂。
徐波2007
油流
徐波2007
（1）裸眼完井方
48
法
26
2. 射孔完井
3.智能钻井
亚洲首台 全液压深 井智能钻 机TI-350T
48
39
亚洲首台全液压深井智能钻机TI-350T
由德国海瑞克、中石油、四川京石机械三方共同打造的全液压深井智能钻 机。是世界顶尖的石油工业装备技术，总投资35亿元(人民币)。
2014年 8月27日， 海瑞克钻机项目规划用地500亩（遂宁），分三期建设 ，全部建成后可实现年产“全液压深井智能钻机”40套，产值70亿。
石油工程概论第3章钻井设备和工具
.
第二节 钻井工具
井下工具 井口工具
一、井下工具
水龙头以下至钻头的管柱和工具的总称。 主要包括钻头和钻柱。
1、钻头
直接破碎岩石形成井眼的工具。
影响钻井速度最直接的因素之一
.
衡量钻头破岩效率高低的主要指标有钻头进尺和机械钻速。
钻头寿命： 在整个使用过程中，钻头在井下的纯钻时间 (包括划眼——在已钻出的井眼内旋转送钻、 修整井壁的过程)，单位为h；
四翼刮刀钻头
平底式刮刀钻头 刀冀底刃的形状
阶梯式刮刀钻头
优点： 机械钻速较高 缺点： 扭矩较大，控制不当易造成井斜
刮刀钻头的寿命取决于刀翼的寿命
.
刮刀钻头的应用
• 刮刀钻头制造工艺简单，成本低； • 刮刀钻头适用于松软－软地层，钻速快 • 刮刀钻头容易磨损成锥形，造成缩径和井斜； • 刮刀钻头产生剧烈的扭转振动，破坏钻具和设备； • 刮刀钻头目前逐渐被PDC钻头取代。
钻柱横振
钻 柱 纵 振
.
3、循环系统
泥浆池 泥浆泵 立管 水龙带 分离装置
加重装置
功能：
①从井底清除岩屑； ②冷却钻头和润滑钻具。
废水池
泥浆泵号称钻机的“心脏”
.
泥浆泵
水龙带 水龙头
立管 地面管汇
方钻杆
泥浆振动筛 泥浆池
钻杆 环空
钻屑下滑
钻铤 井眼
钻头
3、循环系统
→循环介质
泥浆功能：
1、悬浮和携带钻 屑
➢ PDC钻头适应于软到中硬的大段均质地层，不适合钻软 硬交错的地层和砾石层。
➢ 与牙轮钻头相比，PDC钻头宜采用低钻压、高转速钻进。 ➢ 钻头下井前，井底要清洁，无金属落物，新钻头钻进时，
2023年司钻(钻井)考试历年真题摘选三套集锦(附带答案)卷47
2023年司钻（钻井）考试历年真题摘选三套集锦（附带答案）（图片大小可自由调整）全文为Word可编辑，若为PDF皆为盗版，请谨慎购买！第1卷一.全能考点(共50题)1.【单选题】确保井眼清洁的主要因素是()。
A、排量B、流量C、流速参考答案：A2.【单选题】职业病危害因素包括：职业活动中存在的()有害的因素。
A、化学、物理、生物B、化学、物理、生理C、生理、物理、生物参考答案：A3.【单选题】在目标管理体系中,每个人都可以通过比较实际结果和目标来评估自己的绩效,以便进一步调整自己的行动的原则就是()。
A、自我发挥B、自我控制C、指导原则参考答案：B4.【判断题】虽然刚性满眼钻具本身具有减斜作用，也仍要按规定测斜，及时检查所钻井段的质量是否合乎规定。
参考答案：×5.【单选题】在裸眼中磨铣时,为预防落物卡钻,磨鞋要比钻头小()。
A、10mm至20mmB、20mm至30mmC、30mm至40mm参考答案：A6.【判断题】国家建立职业病危害项目申报制度。
参考答案：√7.【单选题】ZJ70D钻机的转盘梁底面高度(净空高)为()m。
A、7B、9C、10参考答案：B8.【单选题】游车滑轮槽应定期用专门样板检查,更换滑轮以当滑轮槽半径磨损至规定的滑轮槽()数值时,应该更换滑轮。
A、半径B、直径C、周长参考答案：A9.【判断题】职业病危害,指对从事职业活动的劳动者可能导致职业病的各种危害。
参考答案：√10.【单选题】一般情况下，距丛式井场或平台中心越远的井,井斜角()。
A、越大B、越小C、无关参考答案：A11.【单选题】某井钻至3000m处要求取芯。
岩芯筒长19m。
钻至3018m割芯起钻,岩芯出筒后测得芯长17.6m。
本次取芯岩芯收获率约为()。
A、94.7%B、92.6%C、97.8%参考答案：C12.【判断题】发生顶天车事故后,若事故后果较轻,在大绳没断、设备没坏、人员没伤的情况下,可自行处理,不必有值班干部在场。
钻井机械.3旋转系统
（5）主轴：即水龙头的中心管。
（6）润滑系统
TDS-3S顶驱的油润滑系统（图4-3），油泵强制润滑。
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第三章 钻机的旋转系统
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第三章 钻机的旋转系统
图4-3顶驱水龙头—马达总成油润滑图
职培中心
第三章 钻机的旋转系统
图4-4钻井马达 冷却系统
（7）钻井马达冷却系统
马达冷却系统为风冷。 图4-4为冷却系统的总体 安排。
中国：有液压、AC-SCR-DC顶驱，尚无AC—AC变
频顶驱。
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第三章 钻机的旋转系统
二、顶驱系统组成 1. 钻井马达-水龙头总成 顶驱的主体。（图4-2 ） 它 是 Varco 公 司 额 定 载 荷
6500kN 的 TDS-3S 型 顶 驱 钻
井马达-水龙头总成。 顶驱不同仅动力有别： 液马达顶驱—液马达； AC-SCR-DC顶驱—DC电机
时，应检查鹅颈管法兰连接螺栓的固定情况。
视频 （4分钟）
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第三章 钻机的旋转系统 第三节： 顶部驱动钻井系统
现在，石油钻井已部分使用顶部驱动钻井系统。 顶部驱动钻井系统是集转盘、水龙头为一体，用 电动钻机作旋转钻井动力，并能随提升系统而升 降的钻井旋转系统，是对转盘钻井的一次重大改 进。具有转盘钻无可比拟的优点。
近链轮的一边用顶杠一头顶在转盘外壳上．另一 头顶在绞车的底座上，然后用直径28mm的钢丝绳 套把转盘和转盘大梁牢牢捆在一起。
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第三章 钻机的旋转系统
3、注意事项及安全要求 1）转盘固定时所用螺丝要涂抹好润滑脂。 2）安装转盘时钻台下面不得有人。 3）转盘安装质且必须达到平，正、稳、牢的标准。
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第三章 钻机的旋转系统
第节旋转钻机的六大系统详解演示文稿
第五页，共29页。
发电房
发电机组
MCC 钻井交流电动机控制中心
第六页，共29页。
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。
第七页，共29页。
钻井装备
起升系统-井架、绞车、天车、游车和钢丝绳
第二十五页，共29页。
第二十六页，共29页。
天 车
第二十七页，共29页。
钻井装备
第二十八页，共29页。
气体净化系统
第二十九页，共29页流除砂器
旋流除泥器
旋 流 器 ：
第二十二页，共29页。
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。
真空除气器
工作原理：
真空除气器是利 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 。
• 主要结构：
除砂器及除泥器
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
加重装置
钻井泵
地面管线
水龙头 方钻杆
废水池
第十八页，共29页。
泥浆池
振动筛
钻屑下滑
环空 钻铤
钻头
国内外旋转导向钻井系统导向原理
息与设计数据进行对比，自动产生控制命令； 也可按 照地面指令来控制液压系统的液压力。 2． 2 Noble Corp． NDT 的 Well Director 和 Express Drill
Well Director 系统的井下工具系统主要由旋转 驱动心轴和不旋转外筒 2 大部分组成。不旋转外筒 内部设计有井下微处理器，传感器电子短节，液压导 向执行机构，其中液压导向执行机构包括控制阀和 活塞驱动的导向翼肋，共 4 个导向翼肋。由于 AutoTrak RCLS 系 统 和 Well Director 系 统 都 源 于 德 国 KTB 项目开发的直井钻井系统，所以这 2 种系统工 作原理 类 似［8］。Express Drill 系 统 在 Well Director 的基础上做了部分的改进，最大的特点就是实现了 结构的模块化，使得该系统更容易拆装和维护保养， 更能满足实际钻井的需要。 2． 3 中国海洋石油集团公司的可控偏心器式旋转 导向钻井工具系统
2012 年第 39 卷第 9 期
探矿工程（ 岩土钻掘工程）
55
模式与贝克休斯公司的 AutoTrak 旋转闭环钻井工 具通过在 3 个翼肋上施加不同的压力形成导向力 矢量来控制井眼轨迹的导向控制模式有着本质的差 别［9］。
收稿日期： 2012 － 04 － 12 基金项目： 国土资源部基金项目“页岩气调查及勘探开发钻井技术研究”（ 2009GYXQ15 － 11 － 03） 作者简介： 雷静（ 1987 － ） ，男（ 土家族） ，湖南人，中国地质大学（ 北京） 硕士研究生，中交四航工程研究院有限公司，钻井工程专业，从事钻探 工具设计和工艺研究工作，北京市海淀区学院路 29 号，leijingcugb@ hotmail． com。
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（5）主轴：即水龙头的中心管。
（6）润滑系统
TDS-3S顶驱的油润滑系统（图4-3），油泵强制润滑。
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第三章 钻机的旋转系统
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第三章 钻机的旋转系统
图4-3顶驱水龙头—马达总成油润滑图
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第三章 钻机的旋转系统
图4-4钻井马达 冷却系统
（7）钻井马达冷却系统
马达冷却系统为风冷。 图4-4为冷却系统的总体 安排。
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第三章 钻机的旋转系统
图4-1 顶部驱动钻井系统
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第三章 钻机的旋转系统
2.思路: 转盘＋水龙头—→动力水龙头 3.顶驱系统是四大新技术之一（顶驱、盘式 刹车、液压钻井泵和AC变频驱动） 4. 顶驱发展 第一台顶驱由美国Varco公司研制（ 82年）。 后来，法国、挪威、加拿大、中国相继研制了 顶驱。
中国：有液压、AC-SCR-DC顶驱，尚无AC—AC变
频顶驱。
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第三章 钻机的旋转系统
二、顶驱系统组成 1. 钻井马达-水龙头总成 顶驱的主体。（图4-2 ） 它 是 Varco 公 司 额 定 载 荷
6500kN 的 TDS-3S 型 顶 驱 钻
井马达-水龙头总成。 顶驱不同仅动力有别： 液马达顶驱—液马达； AC-SCR-DC顶驱—DC电机
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钻井机械
主讲：周进年 江汉油田职工培训中心
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目录
第一章 钻机概论
第二章 钻机的起升系统
第三章 钻机的旋转系统
第四章 钻机的循环系统
第五章 钻机的驱动与传动系统
第六章 钻机气控制系统
第七章 离心泵
第八章 海洋石油钻井设备
第九章 液压、液力传动
第十章 钻井辅助设备
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第三章 钻机的旋转系统
转盘结构图
大方瓦
方补心 锁销
水平轴
大伞齿轮
小伞齿轮
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第三章 钻机的旋转系统
转盘是用来承托管柱重量，提供扭矩和转速。 转盘实质上相当于一个特殊结构的角传动减速 器，主要由箱体、转台、主轴承、副轴承、齿 圈、 输入轴总成、锁紧装置、方瓦、箱盖等部 分组成。
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第三章 钻机的旋转系统
转盘结构图
； AC变频顶水驱龙—头A—C钻电井机马。达总成
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第三章 钻机的旋转系统
由水龙头、马达和一级齿轮减速箱组成。 （1）马达：用并激DC马达，立式驱动主轴。 （2）水龙头：额定载荷6500kN；盘根盒为快速装卸式， 与普通水龙头的一致。 （3）气动刹车：在马达轴上端，快速制动。 （4）减速箱：马达轴下有小齿轮（Z=18），与主轴上的 大齿轮（Z=96）相啮合，主轴下方接钻柱。 TDS-3S变速箱是一个单速齿轮减速装置，减速比5.331。
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第三章 钻机的旋转系统
3、启动转盘要平稳操作，启动后要检查转台 是否跳动，声音是否正常。每班应至少检查一次 转盘的固定情况。
4、在钻进和起下钻过程中，应避免猛蹩、猛 顿，严禁使用转盘崩扣。
5、新转盘使用一个月应更换机油，以后每使 用三个月换油一次。每班检查油池内的油面是否 符合要求，检查油池和轴承温度是否正常。防跳 轴承和锁紧装置上的销轴每月应至少注入一次润 滑脂。
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第三章 钻机的旋转系统
四、转盘的使用及维护保养
1、使用转盘前，应按规定检查机油的油质、 油量，并使其符合要求。
2、转盘启动前，对锁紧装置上的销轴注入润 滑脂。其锁紧装置上的操纵杆或手柄应不在锁紧 位置。启动转盘前，应检查轴上的密封圈密封是 否可靠、转盘链条护罩或万向轴护罩是否齐全、 牢靠。检查转台与方瓦、方瓦与补心是否锁紧。
一、概述
1、钻井工艺对水龙头的要求 1）水龙头主轴承应具有足够的强度和寿命，其
承载力应不小于钻机的最大钩载。 2）有可靠的高压钻井液密封系统，寿命长，拆
卸迅速、方便。能自动补偿工作中密封件的 磨损。 3）上端与水龙带连接处能适合水龙带在钻进过 程中的伸缩弯曲。 4）各承载件要有足够的强度和刚度，要求连接 可靠，能承受高压。
与水龙带相连，下部接方钻杆，连接下井钻具。
水龙头主要由鹅颈管、冲管总成、中心管、壳
体、提环和主轴承等组成。
主要功用悬持旋转着的钻杆柱，承受大部分以
至全部钻具重量；向转动着的钻具内输送高压钻
井液。
视频 （3分钟）
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第三章 钻机的旋转系统
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第三章 钻机的旋转系统
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第三章 钻机的旋转系统
旋扣装置由气马达、伸缩 机构及气路系统组成，接单 根时，由气马达通过齿轮带 动中心管旋转。
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第三章 钻机的旋转系统
三、水龙头的使用、维护和保养
1、新水龙头使用前必须按高于钻进中最大 工作压力1～2MPa的泵压试压15min，以不滋、 不漏 为合格。
2、水龙头在搬运过程中，中心管必须带护 丝。使用前，应按油池的油尺标记加足机油，并 对冲管盘根盒和上、下机油盘根盒、提环销加注 润滑脂，并检查上、下盘根盒压盖、冲管盘根盒 是否上紧，用链钳转动中心管，确认无阻卡后方 可使用。
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第三章 钻机的旋转系统
一、概述
1、钻井工艺对转盘的要求： （1）具有足够大的扭矩和一定的转速，以转动钻
柱带动钻头破碎岩石，并能满足打捞、对扣、 倒扣、造扣或磨铣等特殊作业的要求。 （2）具有抗震、抗冲击和抗腐蚀的能力，主轴承 应有足够的强度和寿命，并要求其承载能力 不小于钻机的最大钩载。 （3）能正反转，具有可靠的制动机构。 （4）具有良好的密封、润滑性能。
职培中心
第三章 钻机的旋转系统
2、转盘的代号
ZP □－□－□
更新设计标号:用阿拉伯数字表示
驱动形式：机械驱动省略，Y液 压驱动，D电驱动
型号级别：转盘通孔直径， in×10
转盘代号
常用转盘的主要有：ZP520、ZP271／2、 ZP445、ZP371／2等型号。（技术参数表3—1）
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第三章 钻机的旋转系统
防跳轴承
主轴承
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第三章 钻机的旋转系统
ZP-520转盘
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第三章 钻机的旋转系统
ZP-520转盘
职培中心
第三章 钻机的旋转系统
三、转盘的安装
1、准备工作
1）准备好各种手工具。 2）准备好千斤顶。 3）准备好花篮螺丝及直径19.5mm的钢丝绳套，花
篮螺丝要清洗、除锈、涂抹润滑脂。 4）准备好挡铁及顶杠。 5）准备一根直径28mm的钢丝绳套。 6）检查转盘内润滑油的质量和数量。若变成或不
转盘主要由水平轴、转台、主轴承、壳体、方 瓦及方补心等组成。
主要作用是：带动钻具旋转钻进和在起下钻过 程中悬持钻具、卸开钻具螺纹以及在井下动力钻 井时承受螺杆钻具的反向扭矩。转盘的动力经水 平轴上法兰或链轮输入，通过锥齿轮转动转台， 借助转台通孔中的方瓦和方补心带动方钻杆、钻 柱和钻头转动；同时，方补心允许方钻杆轴向自 由滑动，实现边旋转边送进。
在一部钻机中，水龙头既是旋转系统的设备， 又是循环系统的一个部件。它悬挂于大钩之下， 上接有水龙带，下接方钻杆。在钻进时，悬挂并 承受井内钻柱的全部重量，并将钻柱与水龙带连 接起来，构成钻井液循环通道。
职培中心
第三章 钻机的旋转系统
水龙头
职培中心
第三章 钻机的旋转系统
职培中心
第三章 钻机的旋转系统
职培中心
第三章 钻机的旋转系统
5．驱动型式有两种
（1）液马达驱动;
（2）电动机驱动:①AC-SCR-DC顶驱动
②AC变频，美国（Varco公司）、挪威（MH公司）、
加拿大（Tesco公司和CANRIG公司）等研制了AC
变频顶驱。90年代，AC变频顶驱占了主导地位。
职培中心
第三章 钻机的旋转系统
6、钻台和转盘面要保持清洁，油标尺和黄
油嘴要上紧。
7、方补心不能高于大方瓦面3mm,大方瓦与
转台面要平齐。
8、转盘在承受较大冲击载荷（卡钻、顿钻）
应检查运转有无异常。
9、定期检查下座圈的连接螺栓，看其是否
松动。
视频 （3分钟）
职培中心
第三章 钻机的旋转系统 第二节： 水龙头
职培中心
第三章 钻机的旋转系统
顶部驱动钻井的优势：
可接立柱钻进，减少2／3的接单根时间；能
倒划眼和下钻划眼；起钻时可旋转钻杆和继续循
环钻井液；钻柱可顺利取出缩径井段；可以不接
方钻杆即可钻过桥塞点和缩径点；上、卸扣扭矩
得到控制；采用钻井电机接卸钻杆和钻进，操作
人员只需打背钳；钻台上只有平稳旋转的钻杆；
起下钻时在井架内任何高度的位置随时都可以将
主驱动轴同钻柱上扣和关井等。 视频 （1分钟）
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第三章 钻机的旋转系统
一、概述
顶驱钻井系统（Top Drive Drilling System） 简称顶驱系统（Top Drive System-TDS）。 1. 什么是顶部驱动钻井装置 顶驱：从井架空间上部直接旋转钻柱，沿井 架内导轨向下送进，完成钻进，循环钻井液，接 立根，上卸扣等多种钻井操作，参见图4-1。 顶驱系统由三大部分组成： 水龙头一马达总成、导向滑车总成、 钻杆 上卸扣总成。
足时、要进行更换或加足。
第三章 钻机的旋转系统
职培中心
2、工作程序
1）将转盘下面和大梁为面上的泥土、杂物清理干净。 2）校平：以钻台面为基准用水平尺恻量；水平误差
不得大于2mm。 3）校正；F320和ZJ-45钻机转盘用8只M48的调节 丝
杠，在4个方向上对称找正和顶紧； 4）为防止因链条拉力转盘与绞车发生相对位移在靠
近链轮的一边用顶杠一头顶在转盘外壳上．另一 头顶在绞车的底座上，然后用直径28mm的钢丝绳 套把转盘和转盘大梁牢牢捆在一起。