旋转系统
斯伦贝谢旋转导向系统 Power-V 使用介绍
斯伦贝谢旋转导向系统Power-V 使用介绍1 Power-V 简介和应用范围Power-V是斯伦贝谢旋转导向系统PowerDrive家族中的一员。
所谓旋转导向系统，是指让钻柱在旋转钻进过程中实现过去只有传统泥浆马达才能实现的准确增斜、稳斜、降斜或者纠方位功能，但相对于泥浆马达，PowerDrive有非常明显的优点。
旋转导向系统广泛用于使用泥浆马达进行滑动钻进时比较困难的深井、大斜度井、大位移井、水平井、分枝井(包括鱼刺井)，以及易发生粘卡的情况。
2 旋转导向系统PowerDrive的优点⑴反映和降低了所钻井段的真正狗腿度，使井眼更加平滑。
用泥浆马达打30m井段，滑动钻进15m，转动钻进15m，井斜角增加4°，得到平均狗腿度4°/30m。
实际上，转钻15m井斜角几乎没有变化，这15m的实际狗腿度是零；而4°的井斜角变化是由滑钻15m产生的，这15m的实际狗腿度是 8°/30m。
而用Power-V在同一设置下打出的每米都是同样均匀和平滑的，减少了井眼轨迹的不均匀度，从而减少了在起下钻和钻进过程中钻具实际所受的拉力和扭矩，减少了以后下套管和起下完井管串的难度。
⑵使用Power-V钻出的井径很规则。
使用传统泥浆马达在滑动井段的井径扩大很多，而转动井段的井径基本不扩大。
这种井径的忽大忽小是井下事故的隐患，也不利于固井时水泥量的计算。
⑶由于Power-V钻具组合中的所有部分都在不停的旋转，大大降低了卡钻的机会。
使用传统泥浆马达在滑动钻进时除钻头外，其它钻具始终贴在下井壁上，容易造成卡钻。
⑷在钻进过程中，由于Power-V组合中的所有钻具都在旋转，这有利于岩屑的搬移，大大减少了形成岩屑床的机会，从而更好的清洁井眼。
这对于大斜度井、大位移井、水平井意义很大。
⑸由于Power-V钻具组合一直在旋转，特别有利于水平井、大斜度井和3000m以下深井中钻压的传递，可以使用更高的钻压和转盘转速，有利于提高机械钻速。
九 上 23章 《 旋转》 全章系统讲义
《 23 章 旋转 》《知识点1 旋转的相关概念》 （1）定义：在平面内，把一个图形绕着某一个点O 旋转一个角度的图形变换叫做旋转． 点O 叫做 旋转中心 ，转动的角叫做 旋转角 。
如果图形上的点P 经过旋转变为点P ′，那么这两个点叫做 对应点。
（2）注意：1. 旋转的范围是在平面内旋转，否则有可能旋转为立体图形，因此“在平面内”这一条件不可忽略。
2. 旋转的三要素： ， 和 ；3. 旋转的方向有： ， ；4. 旋转角： 。
例1 已知：把△ABC 顺时针旋转60°后能与△A ’BC ’重合， 求：（1）找出旋转中心，（2）指出对应顶点和对应边， （3）指出旋转角（4）连接A A ’， △ABA ’是什么三角形？为什么？接CC ’，△CBC ’呢？A'C'BAC例2 如图，P 是等边△ABC 内一点，△BMC 是由△BPA 旋转所得，则旋转角是， ∠PBM ＝ ____．例3 我们知道，国旗上的一个五角星是旋转对称图形，为使它能与自身重合，需要旋转的角度为（ ） A. 36° B. 45° C.60° D. 72°练习：1. 下面生活中的实例，不是旋转的是（ ）A. 传送带传送货物B. 螺旋桨的运动C. 风车风轮的运动D. 自行车车轮的运动 2. 将一个三角形旋转，旋转中心应选在（ ）A. 三角形的顶点B. 三角形的外部C. 三角形的三条边上D. 平面内的任意位置3. 如图，四边形ABCD 是长方形，四边形AEFG 也是长方形，E 在AD 上，如果长方形ABCD 旋转后能与长方形AEFG 重合，那么（1）旋转中心是哪一点？ （2）旋转角是几度？EFGBDAC4.5.6.《知识点2 旋转的性质》由旋转的定义可知，旋转不改变图形的大小和形状，这说明旋转前后的两个图形是全等的.由此得到如下性质：1. 旋转前后的图形；2. 旋转后的对应线段；对应角；3. 同一个旋转，旋转角；4.对应点到旋转中心的距离相等.注意：经过旋转，图形上的每一点都绕旋转中心沿相同方向转动了相同的角度，对应点的排列次序相同.例1例2例3例4 已知平面直角坐标系上的三个点O（0，0），A（－1，1），B（－1，0），将△ABO绕点O顺时针方向旋转135°，点A、B的对应点为A l，B l，求点A l，B l的坐标。
钻井的八大件
钻井的八大件：天车，大钩、游车、井架、泥浆泵、水龙头、绞车、转盘钻井作业的八大系统（起升系统、旋转系统、钻井液循环系统、传动系统、控制系统、动力驱动系统、钻机底座、钻机辅助设备系统循环系统包括钻井泵，地面管汇、泥浆罐、泥浆净化设备等，其中地面管汇包括高压管汇、立管、水龙带，泥浆净化设备包括震动筛、除砂器、除泥器、离心机等。
钻井泵将泥浆从泥浆罐中吸入，经钻井泵加压后的泥浆，经过高压管汇、立管、水龙带，进入水龙头，通过空心的钻具下到井底，从钻头的水眼喷出，经井眼和钻具之间的环行空间携带岩屑返回地面，从井底返回的泥浆经各级泥浆净化设备，除去固相含量，然后重复使用。
起升系统是为起升和下放钻具、下套管以及控制钻压、送进钻具服务的，钻具配备有起升系统。
起升系统包括绞车、辅助刹车、天车、游车、大钩、钢丝绳以及吊环、吊卡、吊钳、卡瓦等各种工具。
起升时，绞车滚筒缠绕钢丝绳，天车和游车构成副滑轮组，大钩上升通过吊环、吊卡等工具实现钻具的提升。
下放时，钻具或套管柱靠自重下降，借助绞车的刹车机构和辅助刹车控制大钩的下放速度。
在正常钻进时，通过吊环、吊卡等工具实现钻具的提升，下放时，钻具或套管柱靠自重下降，借助绞车的刹车机构和辅助刹车控制大钩的下放速度。
在正常钻进时，通过刹车机构控制钻具的送进速度，将钻具重量的一部分作为钻压施加到钻头上实现破碎岩层。
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。
在钻井现场我们观察到的钻具包括：方钻杆、钻杆、钻铤和钻头，此外还有扶正器以及配合接头等。
其中钻头是直接破碎岩石的工具，有刮刀钻头，牙轮钻头、金刚石钻头等类型。
钻铤的重量和壁厚都很大，用来向钻头施加钻压，钻杆将地面设备和井底设备联系起来，并传递扭矩。
方钻杆的截面为正方形，转盘通过方钻杆带动整个钻柱和钻头旋转，水龙头是旋转钻机的典型部件，它既要承受钻具的重量，又要实现旋转运动，同时还提供高压泥浆的通道。
GeoPilot 旋转导向系统
-4080
-4090
-4090
-4090
-4100 -4110 -4120
-4100
4 5
6 7 -4110 8 9 10
干层 油层 差油层
油层
差油层 油层
含油水层
-4100 -4110
海拔（m） -4050 -4060 -4070 -4080 -4090 -4100 -4110 -4120
哈德1-24H 地质导向 :总结
runs of 5 wells
• Bit Hour: 75.77
• 1-1-WT-A-X-I-No-TD
Questions?
A Joint Collaboration with Japan Oil, Gas, and Metals National Corporation
time penalty
• FullDrift® system approach
– Consistent hole quality, lower vibration, longer runs at higher ROP
• Consistently delivers 5-6°/100’ doglegs in even challenging directional situations and formations
度岩
深感应 0.2 2000.0
性
解释结论
浅感应 0.00 0.00
1
干层
-4060 2
3
-4070
油层 油层
-4080
-4080
HD1-24H
自然电位 0.00 15.00
深
自然伽马 0.0 150.0
度岩
深感应 0.2 2000.0
旋转导向系统和地质导向钻井简介
随
地质参数
钻
测
量
井
底
信
息
钻井工程参数
自然伽玛 电阻率
声波 倾角
LWD/FEWD
密度
孔隙度
轨迹空间位置
井斜 方位 工具面
MWD
钻井参数
钻压 扭矩 压力
PWT
可视化三 维地质体
模型
导向
数据 处理
随钻测 量系统
地质导向 软件系统
曲线对比和 模型修正
7.2 地质导向钻井简介
三、地质导向钻井的概念
地质导向钻井就是在钻井过程中通过随钻测量多种地质和工 程参数对所钻地层的地质参数进行实时评价和对比，根据 评价对比结果而调整控制井眼轨迹，使之命中最佳地质目 标并在其中有效延伸。
旋转导向、地质导向钻井简介
• 7.1 旋转导向系统简介 • 7.2 地质导向钻井简介
7.1 旋转导向系统简介
一、导向钻井代初期发展起来的 一项钻井新技术，代表了钻井技术发展的最高水平。
LWD
斜 向 器
井 下 马
MWD
弯 外 壳 马
旋 革命性 转 进步
导
达 WLMWD 达 向
30' 40' 50' 60' 70' 80' 90' 2000' 年代
滑动导向
7.1 旋转导向系统简介
二、旋转导向钻井的主要优点
• 提高了机械钻速； • 增强了井眼清洁效果； • 增强了井眼轨迹控制精度和
灵活性； • 减少了起下钻次数； • 井眼规则、光滑； • 克服极限位移限制。
7.1 旋转导向系统简介
7.1 旋转导向系统简介
三、旋转导向系统的进展
旋转的三要素
旋转的三要素在我们日常生活中，旋转是一种常见的运动形式，无论是在自然界中的风车转动、地球自转还是人类制造出的各种机械设备的旋转运动，都离不开旋转的三要素。
这三个要素贯穿于旋转的整个过程，影响着旋转运动的稳定性、速度和效率。
第一要素：中心旋转的第一要素是中心。
在旋转过程中，中心是整个旋转系统的核心和支点，它确保了旋转运动的稳定性和平衡性。
无论是风车的轴心、地球的地心还是机械设备的旋转中心，都承担着至关重要的作用。
中心的位置不仅影响着旋转物体的运动轨迹，还决定了旋转运动的速度和方向。
在旋转过程中，保持中心的稳定性和准确性至关重要，只有这样才能确保整个旋转系统的正常运转。
第二要素：角度旋转的第二要素是角度。
角度是衡量旋转运动旋转角度大小的重要指标，它决定了旋转的方向和距离。
在实际应用中，角度的选择直接影响了旋转物体的运动速度和效率。
合理调整旋转角度可以使旋转运动更加顺畅和高效，提高旋转系统的整体性能。
同时，角度还可以通过旋转角速度的调整来控制旋转过程中各个部分之间的协调性，确保旋转运动的平衡性和协调性。
第三要素：力旋转的第三要素是力。
力是驱动旋转运动的动力源，它对旋转系统的运动速度、加速度和承载能力产生着重要影响。
在旋转过程中，合理施加力可以提高旋转物体的旋转速度，增加旋转系统的负载能力，同时也能减少旋转运动中的摩擦和阻力，使旋转系统更加高效和稳定。
合理控制施加在旋转系统上的力，能够使旋转运动更加精准和可控，确保旋转系统的正常运行和安全性。
无论是什么样的旋转系统，中心、角度和力始终是其关键要素。
只有合理把握好这三个要素之间的平衡关系，才能保证旋转运动的顺利进行，并实现旋转系统的高效运行。
井下动力钻井工作原理
井下动力钻井工作原理
井下动力钻井是一种常用的石油钻井技术，其工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 钻井液循环系统：井下动力钻井中，钻井液循环系统起着重要的作用。
钻井液通过泵送进入井底钻头，然后通过钻杆中的通道进入钻头内部，冲刷岩层并将钻屑带到地面。
2. 旋转系统：井下动力钻井中，井下动力装置驱动钻杆旋转，钻杆通过旋转带动钻头在地层中钻探。
旋转系统通常由绕组电动机、蜗轮蜗杆减速器和转动装置组成。
3. 推进系统：在井下动力钻井中，推进系统主要是通过钻杆的上下运动来实现。
钻井液通过钻杆通道进入钻头底部，然后冲击岩层并将钻屑带到井上。
通过调节钻杆的推进速度，可以控制钻头的下压力和钻井速度。
4. 钻头：井下动力钻井中，钻头是进行岩层钻探的关键工具。
钻头通常由钻杆接头、钻头身和钻头嘴三部分组成。
钻头嘴采用合适的切削结构和硬质合金材料，可以快速切削岩石并将钻屑冲刷出井口。
总之，井下动力钻井通过钻井液循环系统、旋转系统、推进系统和钻头等组成部分的相互配合，实现了从井底到地面的高效钻井作业。
钻机八大系统
1、旋转系统在钻井过程中，旋转系统通过转动井中钻柱带动钻头旋转破碎岩石。
它主要包括转盘、水龙头。
转盘型号：ZP375，功率：5850kN。
水龙头型号：SL-450，功率：4500kN。
2、循环系统循环系统主要作用是循环钻井液，及时清洗井底、携带岩屑，分离钻井液中多余固相、保护井壁和冷却钻头等。
它主要包括泥浆罐、泥浆泵、地面管线、立管、水龙带、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤、钻头、环空、导流管、振动筛、除砂器、除泥器、离心机、搅拌机等。
泥浆泵型号：F-1600，功率：1176kW。
水龙头型号：SL-450，功率：4500kN。
振动筛型号：ZSW-2，振动筛负荷：50L/s，数量：3个。
除砂除泥一体机型号：ZCN250，数量1个。
离心机型号：LW450-1000-N1、LW450-1000-N3，负荷：40m3/h、60m3/h。
3、起升系统起升系统用于起下钻具、下套管、控制钻压及钻头钻进等。
它主要包括绞车、辅助刹车、井架、天车、游动滑车、大钩、钢丝绳、吊环、吊卡、卡瓦、液压大钳、“B”型大钳等。
绞车型号：JC70D，功率：1470kW。
井架型号：JJ450/45-K7，负荷：4500kN。
天车型号：TC450，负荷：4500kN。
游动滑车型号：YG450，负荷：4500kN。
4、动力系统动力系统主要是为各工作机提供动力，按动力设备不同分为机械驱动和电驱动两大类，即分别以柴油机和电动机为动力。
柴油发电机组型号：TYM-ZJ1600，功率：1000kW，数量：4个。
发电机：YG505，功率：400kW。
5、传动系统传动系统的作用是连接发动机与工作机，实现能量从驱动设备到工作机组的能量传递、分配及运动方式的转换。
电传动系统型号：VFDSL70715，功率1900KV A。
6、控制系统控制系统的作用是指挥各机组协调进行工作，常用的有气控、电控、液控等。
7、钻机底座钻机底座包括钻台底座和机房底座。
钻台底座用于安装井架、转盘、放置立根盒及必要的井口工具等。
第2节-旋转钻机的六大系统
窗口 空心轴
叶轮
泥浆出口
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。
泥浆入口
方 钻 杆 钻 柱 环 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 地面管线 加重装置 方钻杆
泥浆池
振动筛 环空 钻铤
钻屑下滑
废水池
钻头
真空除气器
主要结构：
电机
罐体
泥浆出口 过滤器 泥浆入口 真空泵 出气口
真空除气器
主要结构：
6 井控系统 – 功能： • 控制井内压力，防止 地层流体无控制地流 入井中。 – 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
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 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。
石油钻井八大系统
（2）电动潜水泵 提供钻井用水、输送钻井液。可替代部分离心泵的工
作。
（3）方钻杆旋扣器 减轻工人劳动负担，使工作更加安全可靠，提高实效。
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8、钻井辅助设备
（4）动力小绞车 带动小滚筒转动，将钻杆、钻铤、取心工具或其他重
物拉上或放下钻台。过去这些工作是用人工做的，涌 动力小绞车替代，减轻人力劳动，提高生产率，实现 安全生产和井口机械化。
（5）动力大钳 在起钻中能起到安全省力、上卸扣扭矩可控、提高上
卸扣速度，替代人工繁重而危险的操作。
（6）动力卡瓦 用来把钻杆或套管卡紧在转盘上的工具
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钻井八大件
天车 游车 大钩 水龙头 转盘 绞车 泥浆泵 井架 +柴油机、传动装置为十大件
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钻井工程小组
汇报结束
谢谢聆听！！！
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由钢丝绳与游车和绞 车连接起来
1.天车架 2.主滑轮组 3.快绳轮 4.起重架 5.挡绳架 6.挡绳架 7.围栏 8.辅助滑轮 9.防碰缓冲装 置
7
1.3、游车
游车是靠钢绳悬在井 架内部作上下往复运 动的动滑轮组。
上部由钢丝与天车相 连，下面接大钩。
8
1.4、大钩
钻井大钩是重要提升 设备。
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3.1、泥浆罐
罐体采用平板锥形 结构或瓦楞结构, 钢板与型钢组焊。
作为储存钻井液的 设备，结构牢固。
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3.2、钻井泵
钻井泵的作用是为 钻井液的循环提供 必要的能量。
以一定的压力和流 量将钻井液输进钻 具，完成整个循环 过程
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3.3、地面管汇
地面管汇包括高 压管汇、立管、 水龙带等。
棒磨机工作原理
棒磨机工作原理棒磨机是一种常用的磨粉设备，广泛应用于矿山、冶金、化工、建材等行业。
那么，棒磨机是如何工作的呢？下面就为大家详细介绍一下棒磨机的工作原理。
一、工作原理棒磨机主要由进料系统、出料系统、旋转系统、磨料系统、传输系统等部分组成。
其工作原理如下：1.进料系统进料系统由进料口和进料槽两部分组成，主要作用是将铁球、矿石等物料送入棒磨机磨腔内。
物料通过进料口进入进料槽，在重力和离心力的作用下，进入磨腔内。
2.磨料系统磨料系统由磨棒、磨板、导轨板等部分组成。
其作用是将物料进行磨碎。
磨棒和磨板之间的间隙是根据物料的粒度大小和产量调节的。
3.旋转系统旋转系统包括电动机、减速机、轴承等部分。
电动机通过带动减速机及轴承带动整个设备的旋转。
旋转速度的快慢影响着磨棒、磨板对物料的磨碎程度和产量。
4.出料系统出料系统包括出料口、筛网等部分。
其作用是将磨碎后的物料从棒磨机中排出。
二、运行过程当电动机带动减速机和轴承旋转时，物料从进料口进入进料槽。
在旋转和离心力的作用下，物料进入磨棒和磨板之间的间隙，被磨碎。
经过多次磨碎、挤压等作用，物料逐渐变得更加细小。
磨碎后的物料通过筛网进行分级处理，达到不同目标粒度的物料分别由出料口排出。
整个过程中，不断有物料从进料口进入，形成循环磨研作业。
三、优缺点棒磨机采用机械磨碎方式，其优点是磨碎效率高、产量大、能耗低。
同时，由于磨棒和磨板之间的间隙可根据物料粒度和产量进行调节，可以磨碎不同目标粒度的物料。
然而，棒磨机磨棒和磨板磨损较快，易产生噪音和震动，并可能导致物料掺杂杂质。
因此，在实际运用中需要定期检修和更换磨损部件。
综上所述，棒磨机是一种常用的磨粉设备，其工作原理主要是通过旋转系统带动磨料系统对物料进行磨碎，不断将物料从进料口进入，形成循环磨研作业。
棒磨机具有高效、大产量等优点，而其磨损较快、易产生噪音和震动等缺点，则需要在使用中进行检修和更换磨损部件。
磁场转动体系 -回复
磁场转动体系 -回复磁场转动体系是一种特殊的物理系统，它包括一个旋转的磁场和其中运动的物体。
在这个体系中，由于磁场的转动，物体所处的空间和时间会发生变化，因此需要用一些特殊的分析方法来研究这个体系的性质。
在磁场转动体系中，磁场是旋转的，而物体可以是任意形状和质量的实体。
当物体在运动时，它会受到磁场的作用力，这个作用力可以用洛伦兹力来描述。
当物体的速度和磁场的方向不一致时，它会感受到一个垂直于速度和磁场方向的洛伦兹力，这个力的大小和方向与速度和磁场的夹角有关。
为了更好地理解磁场转动体系的性质，我们需要用一些数学工具来对其进行分析。
其中最重要的工具就是向量分析，通过向量的叉积和点积等操作，我们可以得到磁场和物体的速度之间的关系，从而推导出洛伦兹力和惯性力的表达式。
另外，我们还需要利用一些动力学和力学的原理来分析物体在磁场中的运动，例如角动量守恒定律和动量守恒定律等。
在磁场转动体系的研究中，还需要考虑这个体系的稳定性和可控性。
由于磁场的旋转会对物体的运动产生影响，因此我们需要设计一些合适的控制方法，来保证物体在磁场中的运动是稳定和可控的。
例如，我们可以利用闭环反馈系统来控制磁场的漂移和失稳，从而保证物体在磁场中的运动稳定和精确。
总之，磁场转动体系是一种复杂而有趣的物理系统，它在科学和工程领域中都有着广泛的应用。
在未来，我们可以通过进一步研究这个体系的性质，来开发出更加先进和精确的控制方法和技术，来推动科技的发展。
磁场转动体系在现代科学研究和生产中有着广泛的应用，尤其在电动机和发电机等领域中起着至关重要的作用。
在电动机中，电流通过转子产生磁场，而定子上的磁场与转子磁场相互作用，从而使电机运转。
在发电机中，磁场和旋转机械能相互作用，产生电流输出。
此外，磁场转动体系还可以应用于磁约束聚变和离子阱等领域中，以实现高温等离子体的稳定控制和精准操控。
在磁约束聚变实验中，需要通过强磁场将离子束束缚在一起，形成高温等离子体，从而实现核聚变反应。
旋转导向系统(RSS)- 4
RSS 机 械部分
不旋转 RSS 外筒
近钻头 扶正器
钻头
威德福公司钻井服务系统
1Leabharlann 3.4 m 2.7 m 1.9 m
1.0 m 0.8 m 0.3 m
RSS-4 ¾”
规格参数
4 ¾” 旋转导向系统
公称工具外径 最大外径1 长度（RSS机械部分） 重量（RSS机械部分） 顶部扣形
最大增斜率 最小开始造斜角度- 垂直造斜 最高工作温度 极限作业温度 最高工作压力 最大工作流量 最大含砂量 与钻头距离
10º/ 30m 0° 302°F (150°C) 329°F (165°C) 20,000 psi (138 MPa) 350 gal/min (1325 L/min) 2% 11 ft (3.4 m)
1 取决于钻头尺寸
威德福公司钻井服务系统
2
应用
• 大位移井 6 1/8” 井眼钻井。
特性及优点
• 指向式设计，钻出更平滑井眼，同时 延长钻头寿命。
• 简单的功能性保障更高的可靠性。 • 增斜率最高可达 10º/ 30m，具体取决
于地层类型。 • 结构紧凑。 • 与威德福 LWD 系统完全相容，可结
合使用。
近钻头伽马 测量点
近钻头井斜 测量点
4 ¾” (121 mm) 6 3/32” (155 mm) 2.8 ft (0.9 m) 200 lb (91 kg) 3 ½” API内平扣（母扣）
底部扣形
3 ½” API 正规扣（母扣）
上扣扭矩 最大扭矩
最大张力
9,900- 10,900 ft-lb (13,423- 14,778N-m)
10,000 ft-lb (13,558 N-m) 250,000 lb (113,398 kg) 为极限 100,000 lb (45,359 kg) 可再利用
喷灌旋转的原理
喷灌旋转的原理喷灌系统是一种常用的灌溉技术，它通过喷头喷射水流来灌溉农田。
喷灌旋转系统是其中一种常见的喷灌技术，它利用旋转喷头来实现水流的均匀分布。
本文将介绍喷灌旋转系统的原理和工作过程。
一、原理喷灌旋转系统的原理基于涡轮驱动。
系统中的旋转喷头由一个涡轮驱动器带动并旋转。
当水流通过喷头时，流体对喷头施加的力矩会使喷头产生旋转运动。
旋转喷头的喷孔布置成一个或多个弧形，使得水流以旋转的形式喷出。
喷头旋转的速度和方向可以通过调整驱动器的马达速度和安装角度来进行控制。
二、工作过程1. 喷灌旋转系统的工作开始于供水系统的高压水源。
高压水源通过主管道输送到灌溉区域。
2. 在每个喷头的附近，主管道分支成辅助管道并与旋转喷头相连。
辅助管道上安装了喷头接口，以便将水流引导到喷头。
3. 当主管道的水流进入辅助管道时，它们会通过涡轮驱动器进入旋转喷头。
4. 水流通过喷头时，喷头会转动起来，使水流向周围的方向喷射。
喷头旋转的速度和方向是由涡轮驱动器的设计和调整来控制的。
5. 喷头将水流均匀地分散在田地上，实现对作物的喷灌。
6. 喷头的布置通常是根据田地的大小和形状进行设计的，以确保水流的覆盖范围足够广泛，以满足作物的需水量。
三、优点喷灌旋转系统相比于其他喷灌技术具有以下优点：1. 均匀的水流分布：旋转喷头使水流能够均匀喷洒在田地上，避免了灌溉不均匀的问题，从而保证了作物的水分供应。
2. 节水：喷灌旋转系统可以精确地控制水流量和喷洒范围，避免了水的浪费。
相比于传统的洪水灌溉，喷灌技术可以节约大量的水资源。
3. 灵活性：喷灌旋转系统可以根据具体的田地形状和作物需求进行灵活的设计和调整。
喷头的安装角度和驱动器的速度可以随时进行改变，以适应不同的灌溉需求。
4. 自动化控制：喷灌旋转系统可以与自动化控制系统相结合，实现自动化的灌溉。
通过使用传感器和计算机控制装置，可以实时监测土壤湿度和作物需水量，并根据需求自动调整喷灌系统的工作。
旋转运动知识点总结
旋转运动知识点总结旋转运动是物体绕着某一固定轴线或者某一固定轨道进行运动的一种动力学运动形式。
在自然界和日常生活中，我们都能够看到许多旋转运动的例子，比如地球的自转、风车的旋转、运动员的体操表演等等。
本文将从角速度、角加速度、牛顿第二定律、角动量、角动量守恒定律等方面对旋转运动进行系统的总结。
一、角速度1.1 角速度的定义角速度是指物体绕着某一轴线旋转的速度，通常用符号ω表示，它的大小等于单位时间内通过的弧度数。
角速度的国际单位是弧度每秒(rad/s)或者角度每秒(deg/s)。
1.2 角速度的计算物体的角速度可以通过如下公式来计算：ω = Δθ / Δt其中，ω表示角速度，Δθ表示在时间Δt内物体绕轴线旋转的角度变化，Δt表示时间变化量。
1.3 角速度的方向在右手定则下，如果指尖指向旋转的方向，大拇指指向旋转轴线的方向，那么角速度的方向也是指向旋转轴线的方向。
二、角加速度2.1 角加速度的定义角加速度是指物体旋转运动的速度变化率，用符号α表示，它表示单位时间内角速度的变化量。
角加速度的国际单位是弧度每秒平方(rad/s²)或者角度每秒平方(deg/s²)。
2.2 角加速度的计算物体的角加速度可以通过如下公式来计算：α = Δω / Δt其中，α表示角加速度，Δω表示在时间Δt内角速度的变化量，Δt表示时间变化量。
2.3 角加速度与速度的关系在匀加速旋转运动中，角加速度和角速度之间的关系可以用如下公式来表示：ω = ω0 + αt其中，ω表示时间t内的角速度，ω0表示初始角速度，α表示角加速度。
三、牛顿第二定律在旋转运动中的应用在旋转运动中，牛顿第二定律也同样适用，其数学表达式可以表示为：τ = Iα其中，τ表示合力对物体产生的力矩，I表示转动惯量，α表示角加速度。
在牛顿第二定律的应用中，我们需要注意以下几点：1）转动惯量的计算2）力矩的计算3）角加速度的计算四、角动量4.1 角动量的定义角动量是指物体绕固定轴线的旋转运动所具有的动量，通常用符号L表示，它的大小等于物体运动速度的矢量叉乘转动惯量的大小。
钻井的八大件
钻井的八大件：天车，大钩、游车、井架、泥浆泵、水龙头、绞车、转盘钻井作业的八大系统（起升系统、旋转系统、钻井液循环系统、传动系统、控制系统、动力驱动系统、钻机底座、钻机辅助设备系统降，借助绞车的刹车机构和辅助刹车控制大钩的下放速度。
在正常钻进时，通过吊环、吊卡等工具实现钻具的提升，下放时，钻具或套管柱靠自重下降，借助绞车的刹车机构和辅助刹车控制大钩的下放速度。
在正常钻进时，通过刹车机构控制钻具的送进速度，将钻具重量的一部分作为钻压施加到钻头上实现破碎岩层。
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。
在钻井现场我们观察到的钻具包括：方钻杆、钻杆、钻铤和钻头，此外还有扶正器以及配合接头等。
其中钻头是直接破碎岩石的工具，有刮刀钻头，牙轮钻头、金刚石钻头等类型。
钻铤的重量和壁厚都很大，用来向钻头施加钻压，的泥浆经各级泥浆净化设备，除去固相含量，然后重复使用。
动力设备。
钻机的动力设备有柴油机、交流电机、直流电机，我们在钻井现场观察到的是柴油机动力。
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，为了向这些工作机组提供动力，钻机需要配备动力设备。
柴油机适应于在没有电网的偏远地区打井，交流电机依赖于工业电网或者是需要柴油机发出交流电，直流电机需要柴油机带动直流发电机发出直流电，目前更常用的情况是柴油机带动交流发电机发出交流电，再经可控硅整流，将交流电变成直流电。
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。
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。
旋转导向系统介绍
旋转导向系统介绍一、概述随着科学技术的发展，石油钻井的勘探仪器的信息化、自动化有了长远的进步，从20世纪80年代后期，在国际上开始研究旋转导向钻井技术，到90年代初期多家公司形成了商业化技术并最终实现了信息化和自动化钻井，旋转导向钻井技术作为目前发展的前沿钻井技术之一，代表着世界钻井技术发展的最高水平。
旋转导向钻井技术可以自动、灵活地调整井斜和方位，大大提高钻井速度和钻井安全性，精确控制井眼轨迹，完全适合目前开发特殊油藏的超深井、高难定向井、水平井、大位移井、智能井等特殊工艺井导向钻井的需要，极大的降低了石油勘探、钻井的成本。
目前该项技术主要被斯伦贝谢、贝克休斯和哈里伯顿公司所垄断，而国内旋转钻井技术仅处于初级阶段，未实现商业化。
二、系统组成1-固定钻铤 2-悬挂脉冲器 3-电池短节 4-测斜探管 5-无磁钻铤 6-无线接收短节7-无线发射短节 8-转换接头 9-旋转导向工具 10-钻头旋转导向钻井系统实质上是一个井下闭环变径稳定器与测量传输仪器（MWD/LWD）联合组成的工具系统。
同时配有地面—井下双向通讯系统，可根据井下传来的数据，在不起钻的情况下从地面发出指令改变井眼轨迹。
旋转自动导向闭环钻井系统包括由井下导向工具、MWD系统、地面监控系统组成，实现了全井闭环控制的双向通讯。
1. 井下导向工具导向工具采用推靠式，外壳不旋转，三个支腿(支撑力不低于2.5t)可独立控制；导向工具采用涡轮发电机供电(功率400-500W)，发电机的交流电进行整流后，一部分为导向工具主控电路供电，另一部分再逆变为交流电通过无线方式传输到外壳中的执行电路；导向工具需要计算自身井斜及高边，以便控制支腿，停泵再开泵后，各支腿恢复到停泵前的状态；导向工具通过无线发射短节及无线接收短节向MWD系统索取仪器的方位信息后，根据地面指令调整三个支腿的收缩状态以实现导向功能。
2. MWD系统MWD系统通过脉冲器将测斜数据上传的同时，需要根据井下导向工具要求将导向信息同时上传到地面，并为井下导向工具提供仪器的方位参数以便于导向工具调整支腿状态。
旋转木马系统的设计方案
05
旋转木马系统的测试与调试
硬件测试与调试
01
02
03
电机性能测试
验证电机的转速、扭矩和 效率，确保电机满足设计 要求。
旋转木马结构测试
检查旋转木马的结构强度 和稳定性，确保结构安全 可靠。
传感器性能测试
验证传感器的精度和响应 速度，确保传感器能够准 确检测和反馈位置信息。
软件测试与调试
控制系统测试
03
旋转木马系统的软件设计
主控制程序设计
基于嵌入式系统的主控制程序
01
采用嵌入式系统，如STM32，作为主控制器，负责
整个系统的逻辑运算和任务执行。
程序主要功能
02 实现旋转木马的各种动作控制，如旋转、升降、亮灯
等。
通信接口设计
03
与上位机和其他设备进行通信，接收指令并上传运行
状态。
传感器检测与控制程序设计
安全性测试
验证旋转木马的安全性能，包括过载保护、急停保护和人员安全 距离等，确保游客安全游玩。
用户体验测试
邀请游客参与体验测试，收集游客的反馈和建议，以便对旋转木 马系统进行改进和优化。
06
结论与展望
设计成果总结
经过对旋转木马系统的研究 和设计，我们成功开发出一 款具有高度自动化、安全可 靠、适合儿童游乐的旋转木
传感器选型与布局
根据实际需求，选择合适的传感器，如光电传感器、限位 传感器等，并合理布局在旋转木马的关键位置。
01
传感器信号处理
对传感器的信号进行处理，通过算法过 滤和识别真假信号，提高系统的稳定性 。
02
03
控制算法设计
根据传感器信号，通过控制算法实现 对旋转木马的各种动作进行精确控制 。
钻机八大系统组成及作用
钻机定义石油钻井的地面配套设备称为钻机，石油钻机是由多种机器设备组成的一套大功率重型联合工作机组。
钻机八大系统（1）起升系统组成：天车、游车、大钩、绞车、滚筒、钢丝绳以及吊环、吊卡、吊钳、卡瓦等井口工具。
作用：下放、悬吊或起升钻柱、套管柱和其它井下设备进、出井眼；起下钻、接单根和钻进时的钻压控制。
（2）旋转系统组成：转盘、水龙头、钻头、钻柱。
作用：保证在钻井液高压循环的情况下，给井下钻具提供足够的旋转扭矩和动力，以满足破岩钻进和井下其它要求。
（3）循环系统组成：泥浆泵、地面管汇、泥浆罐、泥浆净化设备。
其中地面管汇包括高压管汇、立管、水龙带，泥浆净化设备包括振动筛、除砂器、除泥器、离心机等。
作用：从井底清除岩屑；冷却钻头和润滑钻具。
泥浆泵号称钻机的“心脏”泥浆的循环流程：泥浆泵－地面高压管汇－立管－水龙带－水龙头－钻柱（方钻杆、钻杆、钻铤）－钻头－环形空间－地面排出管线－固控设备－泥浆池－泥浆泵起升系统、循环系统和旋转系统是钻机的三大工作机组（4）动力系统组成：柴油机、电动机。
作用：为整套机组（三大工作机组及其他辅助机组）提供能量。
（5）传动系统组成：联轴器、离合器、变速箱、皮带传动、链条传动等装置作用：把动力传递给泥浆泵、绞车和转盘（三大工作机）（6）控制系统组成：机械控制、气控制、电控制和液控制等。
作用：控制各系统、设备按工艺要求进行。
司钻通过钻机上司钻控制台可以完成几乎所有的钻机控制：如总离合器的离合；各动力机的并车；绞车、转盘和钻井泵的起、停；绞车的高低速控制等。
（7）钻机底座系统组成：钻台底座、机房底座。
作用：支撑和安装各钻井设备和工具，提供钻井操作场所，方便钻机设备的移运。
（8）辅助设备系统组成：供气设备、辅助发电设备、井口防喷设备、钻鼠洞设备及辅助起重设备等。
旋转系统
7、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。
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f顶驱 80 年代，挪威将 AC-SCR-DC 改成 AC 变频顶驱。之后，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。
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：ZP175、ZP275、ZP475、ZP375等型号。
转盘结构图
大方瓦 方补心
锁销
水平轴 大伞齿轮 小伞齿轮
滚子补心
吊卡
吊钳
吊钳是用于石油天然气钻井和修井作业中旋紧或卸开钻柱、 套管、油管等连接螺纹的工具。一般作业中内外钳同时使用。
吊钳按结构可分为多扣合钳和单扣合钳两种。按功用分为钻
杆吊钳、套管吊钳、油管吊钳。按性能又可分为B型吊钳和液
压大（吊）钳。B型吊钳为多扣合钳。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ卡瓦
卡瓦是用来卡住并悬挂下井的钻杆、钻铤、动力钻具、
型号表示方法slxxx载荷的110单位kn水龙头的第一个字母sl160表示载荷为1600kn的水龙头基本结构图一鹅颈管与水龙带螺纹连接示意图中心管提环外壳盘根装置接头接头下端螺纹吊耳连接螺纹连接螺纹水龙带1固定部分2旋转部分3密封部分2转盘主要作用是
旋转系统
旋转系统
作用：驱动钻具旋转以破碎岩层 组成：水龙头、转盘、顶驱、钻具（一般包括方钻杆、钻杆、钻铤和钻头， 扶正器、震击器以及配合接头等） 工作原理：转盘通过方钻杆或是顶驱带动整个钻柱（由钻杆和钻铤等钻具
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吊钳
吊钳是用于石油天然气钻井和修井作业中旋紧或卸开钻柱、 套管、油管等连接螺纹的工具。一般作业中内外钳同时使用。
吊钳按结构可分为多扣合钳和单扣合钳两种。按功用分为钻
杆吊钳、套管吊钳、油管吊钳。按性能又可分为B型吊钳和液
压大（吊）钳。B型吊钳为多扣合钳。
卡瓦
卡瓦是用来卡住并悬挂下井的钻杆、钻铤、动力钻具、
中国：有液压、AC-SCR-DC顶驱，尚无AC—AC变频顶驱。
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。
7、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。
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f顶驱 80 年代，挪威将 AC-SCR-DC 改成 AC 变频顶驱。之后，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。
吊卡是用以悬挂、提 升和下放钻杆、钻铤、套管 或油管的工具。按用途，吊 卡分为钻杆吊卡、钻铤吊卡、
套管吊卡和油管吊卡。按结
构分为侧开式吊卡、对开式
（牛头式）吊卡和闭锁环式
吊卡。
吊环
吊环是石油、天然气钻井和井下修井作业过程中起下 钻柱的主要悬挂工具之一，其下端挂于吊卡两侧吊耳中 ，上端挂在大钩的两侧耳环内。主要用于悬挂吊卡。 按结构，吊环可分为单臂吊环和双臂吊环两种。
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。
井操作。
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。
顶部驱动钻井的优势： 1、可接立柱钻进，减少2／3的接单根时间； 2、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； 3、钻柱可顺利取出缩径井段； 4、可以不接方钻杆即可钻过桥塞点和缩径点； 5、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； 6、钻台上只有平稳旋转的钻杆；
（5）主轴：即水龙头的中心管。
（6）润滑系统
导轨—导向滑车总成 导向滑车和支撑装置总成如图所示: ①导轨：装在井架内 ②导向滑车：由马达底座和框架组 成。 ③轨，90年代改为单导 轨。
谢谢！
旋转系统
旋转系统
作用：驱动钻具旋转以破碎岩层 组成：水龙头、转盘、顶驱、钻具（一般包括方钻杆、钻杆、钻铤和钻头， 扶正器、震击器以及配合接头等） 工作原理：转盘通过方钻杆或是顶驱带动整个钻柱（由钻杆和钻铤等钻具
组成）和钻头旋转，钻头直接破碎岩石，水龙头提供高压泥浆的通道。
1、水龙头
工作原理： 水龙头是钻机的重要部件。作为钻机提升部件（不旋转）与旋 转钻具之间的过渡部件，它上部的提环与大钩相连，下部中心管与 方钻杆相连，在钻井过程中，中心管是由方钻杆带动的，它本身不 能主动旋转。水龙头上的鹅颈管与水龙带相连接，在钻井过程中，
套管等管柱的工具。
按作用原理，卡瓦分为机械卡瓦和气动卡瓦两种。
按结构分为三片式、四片式、多片式三种。
按卡瓦用途分为钻杆卡瓦、钻铤卡瓦和套管卡瓦三种。
3、顶驱钻井系统
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
连接螺纹
外壳
连接螺纹 水龙带
中心管
接头
接头下端螺纹 图一、鹅颈管与水龙带螺纹连接示意图
2、转盘
主要作用是： 1、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。 2、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； 3、方补心允许方钻杆轴向自由滑动，实现边旋转边送进。
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：ZP175、ZP275、ZP475、ZP375等型号。
转盘结构图
大方瓦 方补心
锁销
水平轴 大伞齿轮 小伞齿轮
滚子补心
吊卡
中心管与钻具相连形成泥浆循环通道。带有旋扣器的水龙头，还具
有在钻井作业过程中接单根或旋开方钻杆的功能。
型号表示方法
• SL XXX
载荷的1/10 单位kN “水龙头”的第一个字母
例： SL160表示载荷为1600KN的水龙头
基本结构
1、固定部分 2、旋转部分 3、密封部分
提环
鹅颈管 吊耳
盘根装置