钻井工艺及设备

西南石油大学实验报告

1、了解钻井工艺组成；

2、熟悉钻井系统各个设备形貌及功能；

3、重点学习钻井固控系统组成。

二、钻井工艺及组成及钻井设备

1、提升系统

钻井提升设备是一套大功率的起重设备。主要由钻井绞车、游动系（钢丝绳、天车、游动滑车及大钩）、悬挂游动系统的井架及起升操作用的工具（如：吊钳、吊环、吊卡、卡瓦及上扣器等）组成。它的主要作用是起下钻、换钻头、均匀送钻、下套管及进行井下特殊作业等。

游动滑车绞车

吊钩卡瓦

2、泥浆循环系统

泥浆循环系统设备主要由泥浆泵、地面高压循环管汇、水龙带、水龙头、钻柱、泥浆净化及调配设备等组成。它的主要作用是清洗井底、携带岩屑、在喷射钻井及井下动力钻具钻井顶部驱动钻井中，还起到传递动力的作用。

泥浆净化系统：主要包括振动筛、除砂器、除泥器、存储槽

振动筛——泥浆第一次处理，筛除泥浆重大颗粒的岩屑。

除砂器——利用旋流器原理，出去泥浆中较大的岩屑（沙粒）。

除泥器——利用旋流器原理，旋流器直径比除泥器的旋流器直径小，流体绕流速度更高，能够除去泥浆中的较小颗粒。

储存槽——储存净化后的泥浆，供泥浆泵泥浆，为防止泥浆中固相物料沉降，在槽中设置搅拌装置。

泥浆泵除泥器

振动筛

3、地面旋转钻进设备

地面旋转钻进设备主要由转盘、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤及钻头等组成。它的主要作用是不断地破碎岩石,加深井眼及处理井下的复杂情况等。

水龙头耐磨环

PDC钻头钻铤

三牙轮钻头转盘

4、动力驱动设备

动力驱动设备属于钻机的动力机组,是驱动起升、旋转和循环等三大工作机组的动力设备。钻机用的动力设备主要是柴油机,其次是交流或直流电动机。

钻井电机钻井柴油机

5、传动系统设备

传动系统设备属示钻机的传动机组。其主要作用是联结动力机与工作机组,并将动力传递到各工作机组。传动系统设备主要由减速箱、离合器、传动皮带轮、传动链轮

及并车、倒车机构等组成。根据能量传递的方式不同,可分为机械、液压及液力传动。

6、控制系统设备

控制系统设备属于钻机的控制机组。控制的内容包括发动机的启动、停车、变速和并车等, 绞车、转盘、泥浆泵等工作机组的启动、停车、调速和换向等。控制的方式

有机械、气动、液压和电力控制等,随钻机的类型不同而异。控制系统的主要作用是远

距离操作指挥和协调各机组正常工作。

7、钻机底座

钻机底座属于钻机的辅助机组,包括井架、钻台动力机、传动系统和泥浆泵等的底座。它主要用于安装钻机的各机组,是钻机不可缺少的组成部分。

8、辅助设备

辅助设备属于钻机的辅助机组,包括供气设备、供水设备、供电设备、钻鼠洞设备、防喷设备、防火设备、辅助起重设备及保温设备等。它是为整套钻机服务的,是钻机不

可分割的部分。

三、固控系统新方法

旋流器除砂除泥，泥浆从旋流器底部损失大概2~5% 经济损失较大，根据生产情况，泥浆处理量较大，采用自动卸料连续工作式的离心机。

可以考虑采用离心机械实现固液分离，可最大限度的减少泥浆的损失。如离心卸料离心机、反跳环式离心机、振动式离心机、控制环离心机、过滤式螺旋卸料离心机、双极活塞推料离心机、上悬式自动卸料离心机、进动离心机、盘式离心机、螺旋卸料沉降式离心机等。